单片机基于单片机的ic卡门禁系统

2

题 目:基于单片机 C卡门禁系统的设计与实现院系) : 机械与电子信息工程学院专业年级: 20  级电信专升本姓 名: 陈诚学 号  01308  1  2指导教师: 唐永刚教授

2  15年03月20日

Ti t le: i  roc  n  r  l lerba   t m erature contr  l s  stem  ount  in 

Dep  tmen t : C  l  g  of   e  ys em o  en   gy saving  nd saf et 

Major : E  ec  r  n  c  nd I  fo ma  on Eng  n  er i n 

utho  : C  n chen 

S udet  D: 20130 010I nst r  ctor  Tan  Yong  ang Pr 

March 2  t ,2015

摘要

随着科学技术的进步,  C卡门禁系统在日常生活中的应用越来越普及。比如公司、写字楼出入口门禁制系统采取以感应卡来取代用钥匙开门的方式。使用者用一张卡可以打开多把门锁对门锁的开启也可以有一定的时间限制。如果卡丢失了,不必更换门锁,只需将其从控制主机中注销。 出入口门禁控制系统是通过对出入口的准入情况进行控制、管理和记录的设备,对何人何时在何地进行详细跟踪以实现中心对出入口的24小时控制、监视及管理等。

本系统以 9C5 系列单片机ST89C5 为控制核心,利用非接触式高频Mifa   IC卡模块读取用户手中的IC卡信息,识别成功后与系统存储的I 卡库数据进行比对校验,如果I 卡数据库中有IC卡则证明IC卡合法单片机通过控制继电器控制电子锁门禁开启和关闭。同时系统采用4 X4矩阵键盘作为输入,LD1602液晶作为人机交互显示,让系统具备更大的实用价值。

关键词:STC89C52;44键盘; C卡;LC1602;i f are

Ab   ract

Wit   h  prog  e  s  f sci  n  e  nd tec  nolo  y, acces  ontrol s  stems u  ed i  dai  y l i fe is  r   nd m  ep pular . Th gate entranc  contr  l sys  m to re  lace  pena door  th a kew y to i  duct  on car . A us r with a ar  can open t  e  o    n the door lock  t  e op nin   n also h   e a c   t     im l imi  .   th  c  rd s los   do  ot  ave  o ch  n   the l  cks,       e  lat ion of i t  c  ntrol f r mt  e   st . he ga  eent  a  e contr  l s  stem thr  ugh control  equ  pment anagment a  d  ecor  s  f the adi t ta  ce of entra  ce to hom,whe and where    et  i l e  t r  ck   g,   ac  eve  h  cen  er on the  ntr  n   24 h  u   c   t    ,o  i t  r  ng an mana ent .

hi  sys  em uses 89C51 Se  ies MU STC C52 as th  c n  rol core, t   us of   ntact  ess IC card information of h gh  r  quenc  Mifare I car  module to read th  us   's an  s,  at  o  f  C are check    data re  ogn  t  ona  t  r su   essful  nd s  orage  y   e, i  t  er  is e i d   ce  hat    IC car  IC c  rd  C card  atabase  e  l , ch  p  y cont  ol l ing the relay c  ntr   e  ectronic

l ock openi ng and  l osi  g. At t   same   m th  sy   emu   s the 4X4 ma r   k  ybo  rd as input , LD160 l iqu  d  ystal d  splay a  h man-c mpu  er in  eract   ,  ancomple  e the  C card  nf  rat ion t   o   h  he  yboard  o add, d  le  e  nd other t   ks, to mak  t  esys  e  e pract ical valu .

Ky wrs: SC952;4  ybor; Icrd;LCD162Mifar

目 录

摘要..................................................................................................................................3

1系统总体方案设计....................................................................................................1

1.1 系统设计原理.. . ..... . ..... . ..... .. ........ ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1 2硬件方案的选择... . ..... . ..... .. ..... . .. ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

1 21主控制芯片的选择 21 22 显示模块的选择 31 23电源电路的比较与选择 3

1 2 键盘输入电路的选泽 4   电子锁门禁驱动电路的选择 41 26 数据存储芯片的选泽 5 系统的硬件设计...................................................................................................6

 1单片机最小系统设计.. . ..... . ......... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... . . . . . . . . . .6

21 1 TC8 C 2单片机介绍 621 2 52最小系统电路设计 7.2 I卡原理及驱动电路设计.... . ... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ..... . . . . . . . . . . . . . . . . .9

22  Mif r射频卡技术参数 9

2  2  C卡内部结构介绍 10

22   C卡读写过程 . 1222 4 单片机与IC卡读卡模块接口电路设计 12.3 键盘电路设计..... .. ..... . ..... . ..... . ... ...... ...... ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

2 31键盘识别原理 13

2  2 键盘电路及键盘按键设计. 14

2. 电子锁门禁继电器驱动电路设计.... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... .. . . . . . . . . .15

241 继电器介绍 15  2 继电器驱动电路设计 15

2  CD1602液晶显示电路设计.. ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... .. . . . . . . .15

251 LC1602液晶介绍 15   单片机与LCD16  2液晶接口电路介绍 163系统的软件设计......................................................................................................17

3.1系统总程序设计..... .. ..... . ..... . ..... . ... ...... ...... ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

  IC卡读写子程序设计..... .... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... . . . . . . . . .18

3. 键盘扫描程序的设计... . ..... . ..... .. .. ...... ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ... . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

3 4 CD1602液晶显示子程序... . ... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... . . . . . . . . . . . . . . . .21

3  电子锁门禁开关子程序设计....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... .. . . . . .22

3.6报警子程序设计..... .. ..... . ..... . ..... . ... ...... ...... ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

4系统的焊接与调试...................................................................................................23

4.  系统硬件焊接与调试... . ..... . ..... .. .. ...... ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ...... ... . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

 2系统软件调试.. . ..... . ..... . ..... .. ........ ....... ...... ...... ....... ...... ...... ...... ....... ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

参考文献.......................................................................................................................27

附录一电路图.............................................................................................................29

附录二、程序源代码..................................................................................................30

附录三、设计实物图..................................................................................................62

1 系统总体方案设计

1 . 1 系统设计原理

本系统是基于S8C52单片机设计的 卡门禁系统。系统由两个部分构成硬件电路部分和软件部分。硬件部分主要是电路板的设计与制作,软件部分主要是各个模块的驱动及总程序调试与实现。

硬件电路主要由 51单片机最小系统、射频I C卡模块、 LC1602液晶显示模块、报警提示模块、 44键盘模块、 电子锁继电器模块、 电源模块等构成。设计硬件电路结构如下图所示。

图1 1系统总体框图

1  2 硬件方案的选择

1 .2. 1 主控制芯片的选择

方案一:采用ARM 9微处理器作为控制器。

AM引系列处理器是英国ARM公司设计的主流嵌入式处理器AM9内核是0  MIPS/z的三级流水线和冯·诺伊曼结构; ARM9内核是5级流水线提供1 .1MIP/MHz的哈佛结构。 ARM7没有MMUARM 20是MMU的,ARM9主要包括ARM9DMI和AR9ES等系列RM是有M

M的ARM94 T只有Mmory pr te  t  on un  t.不是一个完整的MMU。ARM7是典型的微处理器体积小、处理能力强、功耗低,但价格昂贵,会照成产品成本增加。

方案二:采用 9C 2单片机作为为控制

STC8 C 2单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的80  单片机,后来随着Flash技术的发展,803单片机取得了长足的进展,成为目前应用最广泛的位单片机之一其代表型号是AME 公司的A8 系列,它广泛应用于工业测控系统之中。 目前很多公司都有51系列的兼容机型推出,在目前乃至今后很长的一段时间内将占有大量市场。  1单片机是基础入门的一个单片机,还是应用最广泛的一种。需要注意的是 系列的单片机一般不具备自编程能力。 51成本低廉使用方便,适合与本系统的温度检测与控制。

综上分析我们采用了第二个方案,即采用STC89C 2单片机作为主控制芯片。