基于单片机的门禁控制系统设计1

基于单片机的门禁控制系统的设计

3.5.2、应用电路简图

图8 同步串行输出应用简图

3.5.3、数据输出格式和输出波形

共输出48bits，即6个字节。第一字节为ID卡识别码，第二至第五字节为卡号，

最后一个字节为前五个字节的校验。校验和运算变量类型为BYTE类型，运算过程进位被丢弃。低位先输出。输出波特率均为9600Bits/S。

图9 同步串行输出波形

3.5.4、功能说明

（1）通过读卡天线，刷卡时读取ID卡卡号。 （2）通过SO脚把卡号传到单片机芯片管教上。 （3）通过CP脚传送低电平说明有卡刷到。

4 门禁系统的软、硬件设计

4.1设计流程图

程序循环中主要工作为判断是否有卡刷，若有刷卡则判断是什么卡，然后进行相应的处理。单机门禁系统属于智能弱电系统中的一种安防系统。它作为一种新型现代化安全管理系统，集自动识别技术和现代安全管理措施为一体，通过在建筑物内的主要出入口、电梯厅、设备控制中心机房、贵重物品的库房等重要部门的通道口安装检测机构与执行机构，由控制机构在中央控制室中完成对各通道口的通行对象及通行时间等进行实

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时控制或设定程序控制，从而实现对出入口的控制[13]。 门禁系统的总流程图10：

开 始 定义堆栈区 AT89C51 定时器0、中断初始化 是否刷卡 添加该卡为管理卡，蜂鸣器响两声 是否有管理卡 蜂鸣器响三下 是否是用户 管理卡功能子程序 蜂鸣器响一声

图10 门禁系统的总流程图

管理卡功能子程序流程图如图11

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是否有卡刷 蜂鸣器响一声，定时器T0启动 是否有按键 键1 键2 键3 键4 蜂鸣器响一声，添加用户卡 蜂鸣器响二声，删除用户卡 蜂鸣器响三声，删除管理卡 蜂鸣器响四声，清楚所有用户 定时5秒是否到 返 回

图11 管理卡功能子程序流程图

4.2系统的硬件调试

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完成了硬件的设计、制作和软件编程之后，要是系统能够按设计正常运行，必须进行硬件调试和软件调试。

硬件调试的主要任务是排除硬件故障，其中包括设计错误和工艺性故障。 （1）脱机检查。按照电路原理图用万用表逐步检测电路板中所有器件的各引脚，尤其是电源的链接是否正确；检查各开关按键是否能正常工作；为了保护芯片，应先对各IC座（尤其是电源端）电位进行检查，确定其无误后再插入芯片检查。

（2）联机调试。暂时拔掉AT89C51芯片，将仿真器插头插入AT89C51的芯片插座进行调试，检验键盘电路是否满足设计要求。可以通过一些简单的测试软件来查看接口工作是否正常。例如，我们可以设计一个能用按键控制蜂鸣器声响检测键盘电路的好坏。如果运行测试结果与预期不符，很容易根据故障现象判断故障原因并采取针对性措施排除故障[14]。

4.3 软件调试

软件调试的任务是利用开发工具进行在线仿真调试，发现和纠正程序错误，同时也能发现硬件故障。

程序的调试应一个模块一个模块地进行，首先单独调试各功能子程序，检验程序是否能够实现预期的功能，接口电路的控制是否正常等；最后初步将各子程序的现场保护与恢复。

调试的基本步骤如下：

（1）编写蜂鸣器程序，调试蜂鸣器是否会响。

（2）编写简单程序调试刷卡时是读卡模块是否有读入。 （3）编写键盘控制程序，调试是否有键盘按下及其按键值。 （4）编写添加、删除用户卡程序，调试是否能实现。

（5）编写更改管理卡，清除所有用户卡程序，调试是否能实现。

（6）总体调试，看能否实现存储一张管理卡，多张用户卡。通过按键能否实现添加、删除用户卡，更改管理卡，清除所有用户卡等设计要求。

4.4 软、硬件设计注意事项

（1）读卡模块T7122M-I外部电源接触不良或者严重的电磁干扰，则有可能偶然使读卡模块内部软件跑飞。

（2）天线周围如果有金属存在，则工作频率将受影响，读卡距离也受影响，严重时读卡反应迟钝，甚至不能读卡。避免的方法是所有的金属材料尽量离开天线线圈，特别是天线前面不能有金属封板。金属封板会屏蔽电磁波，致使打卡完全失效。天线后面如果有金属封板，则应该离开天线线圈至少3厘米以上。 （3）读卡模块与模板注意是否有共到。

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