RFID智能门禁系统设计

2017-11-09张弘扬吉林工业职业技术学院电气与信息技术学院

数码世界 2017年9期

张弘扬吉林工业职业技术学院电气与信息技术学院

RFID智能门禁系统设计

张弘扬吉林工业职业技术学院电气与信息技术学院

随着社会的发展进步，安全问题日益突出，有一道安全的门是人们迫切需求的,智能门禁系统便在这种情况下诞生。本文提出了基于51单片机RFID门禁系统的硬件部分设计。门禁系统硬件部分主要由RFID读写设备、51单片机、步进电机、红外传感器、时钟芯片、显示芯片LCD1602组成。其工作流程为：当IC卡进入读写器工作范围时，读写器能将其检测到并对其信息进行识别，将信息传输至PC机进行访问和记录，在后台数据库检索与其匹配的用户信息。如果是数据库存储的已注册信息则继电器工作，打开门放行，反之则拒绝该人员通过。

RFID 门禁系统单片机

随之对于自身安全的需求问题更加注重。为了满足人们的安全需求，保障人们的安全问题，门禁系统随之诞生。本设计研究的基于51单片机的RFID智能门禁控制系统可以为人们自身安全提供保障，研究结果具有深远的现实意义。

1 门禁系统的设计原则

现今社会，门禁系统已经在各个行业和领域中发挥着重要的作用。同时，智能门禁系统在设计的过程中，存在以下几个原则：

（1）适应性：由于智能门禁系统现如今已经与人们的日常生活融为一体，各种场所都需要门禁系统。不同的人群，不同的场所对于门禁系统有着不一样的要求。在设计时应满足使用方便、安全性高等原则。所以，系统的适用性是在设计系统时的首要条件。

（2）稳定性：由于门禁系统的工作时间是长时间的，随时都要对出入人员和物流进行审查。因此，在进行设计时，稳定性也是重要因素。

（3）安全性：当代社会，人们对于信息安全愈发重视。门禁系统中记录着人们的基本信息，一旦泄露对于当事人会造成很大的影响。所以，门禁系统工作时，要保证信息安全。

2 门禁系统的功能

（1）只要有人拿出RFID识别卡在识别系统的工作范围内划过，系统便会接收电子标签所发出的信息以识别身份，然后系统便会对该识别卡上记录的信息进行审核和记录。

（2）如果人员的识别卡上的信息被系统审核并通过，则放行，否则便拦住该人员。

（3）门禁系统的PC机会记录下出入门禁的每个人员的信息，出入时间，门禁的工作状态，是否出现过意外情况等，以便日后查询。

3 门禁系统的结构

门禁系统主要组成部分有RFID读写设备，51单片机，MAX232，PC机，电源，电动机和报警电路等。通过解析、识别射频识别卡传输过来的信息，对IC卡上存储的人员信息进行识别。

门禁系统具体组成部分如图1-1所示。

图1 -1 门禁系统组成部分

4 电路设计主框图

RFID门禁系统硬件部分主要组成部分有RFID读写设备、51单片机、步进电机、红外传感器、时钟芯片、显示芯片LCD1602。RFID卡使用的是Mi fare 1芯片；RFID卡读写设备由MCU，射频处理模块和天线组成；控制模块采用的是51单片机STC89C52；显示模块采用LCD1602；再加上时钟芯片，步进电机和红外传感器构成。

5 电机传动部分

本设计的传动部分采用电机，由于步进电机的机械工作状态只需要脉冲频率和脉冲数便能决定，所以，这种简单的关系反而不会受到外部环境和电子信息其他因素的影响。一个脉冲信号，便能决定电机的转速与停止位置。而这也让步进电机广受好评，成为了大众喜爱的产品。而门禁系统这种机械操作不频繁，运动简单，但是对于反应速度，使用寿命要求严格的系统步进电机便成为了最佳选择。

6 红外传感器

当标记着人员信息的RFID卡进入工作范围时，系统对射频信息解析并认可之后步进电机就会工作，达到开门效果。然后，为了保证不会在人员通过时突然关门，对人员造成伤害，要加入红外传感器实时监测刷卡者是否已经通过，当检测到该人员已经通过时再使步进电机反转回原来位置，达到关门效果。

该传感器模块对外部环境的干扰，例如光线变换、噪音和污染等干扰因素抵抗能力强。该传感器具有一对射线管。分别为红外线发射管与红外线接收管。当开始工作时，先由红外线发射管开始，发射出开始设定好的固定频率的红外线，当遇到障碍物时，红外线向四面八方反射，一部分会由接收管检测到。由系统分析之后，便可以得知该人员是否已经通过。如果系统判断该人员还没有通过，便不给步进电机信号，保持开门的状态。反之则通过信号让步进电机工作，将门禁关闭。