旅游景區(qū)門禁系統(tǒng)論文

旅游景區(qū)條碼門禁系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

朱恒亮山東省蓬萊市蓬萊閣管理處

內(nèi)容摘要：伴隨著旅游業(yè)的不斷升溫，景區(qū)的客流量逐漸增大，原來的手撕票根、人工點數(shù)方式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代景區(qū)統(tǒng)計管理的需要。蓬萊閣景區(qū)自201*年開始使用條碼門禁系統(tǒng)，幾年來的穩(wěn)定運行，不僅有效地實現(xiàn)了票務(wù)系統(tǒng)的數(shù)字化管理，而且極大地提高了員工的工作效率。同時，該系統(tǒng)也作為典范，引來周邊乃至外省景區(qū)參觀借鑒。本文主要結(jié)合蓬萊閣景區(qū)門禁系統(tǒng)，簡單闡述旅游景區(qū)門禁系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)，以期為其他景區(qū)引進門禁系統(tǒng)提供參考。

關(guān)鍵詞：旅游門票管理門禁系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

正文：智能化門禁(Intelligentgate)是近幾年迅速發(fā)展起來的一種智能化電子安全防范系統(tǒng),其主要功能是對各種重要場所出入口的控制。隨著人們對居住、辦公等區(qū)域環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高,智能化門禁就越來越受到人們的普遍青睞。①

隨著旅游業(yè)的發(fā)展，數(shù)字化景區(qū)建設(shè)如火如荼，作為數(shù)字化的一項重要內(nèi)容，門禁系統(tǒng)的構(gòu)建也成為景區(qū)發(fā)展的必然，特別是景區(qū)的星級評定將門禁系統(tǒng)列入加分項目后，門禁系統(tǒng)建設(shè)更是擺到了景區(qū)發(fā)展的議事日程上來。

本文結(jié)合蓬萊閣景區(qū)門禁系統(tǒng)的運行情況，簡要地介紹一下景區(qū)條碼門禁系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。

一、門禁系統(tǒng)內(nèi)容概要：

旅游景點門票采用印有條碼的郵資明信片，一票一碼，系統(tǒng)通過對條碼信息的識別和管理實現(xiàn)對全部門票的控管，通過計算機網(wǎng)絡(luò)對整個門票運行過程進行數(shù)字化管理。通過系統(tǒng)的應(yīng)用,解決傳統(tǒng)人工票務(wù)管理中的缺陷,實現(xiàn)景區(qū)管理的現(xiàn)代化,提高勞動生產(chǎn)率,提供全方位的營銷策劃支持平臺,顯著提高旅游景區(qū)的經(jīng)濟效益。②

該系統(tǒng)分兩大部分：一是票務(wù)監(jiān)管系統(tǒng)，一是檢票監(jiān)控系統(tǒng)。（一）票務(wù)監(jiān)管系統(tǒng)：

景區(qū)票務(wù)管理系統(tǒng)是在綜合景區(qū)現(xiàn)有業(yè)務(wù)操作及財務(wù)審計流程基礎(chǔ)上，以強化管理提高效率為目的而開發(fā)的包含門禁控制、票務(wù)管理、財務(wù)統(tǒng)計、查詢報表等各專項功能的軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)以景區(qū)現(xiàn)有運作方式為模型，將其中人工處理較多且較繁瑣的重復(fù)性勞動計算機化，并優(yōu)化了部分流程。該系統(tǒng)分為景區(qū)票務(wù)監(jiān)控管理子系統(tǒng)、中心財務(wù)管理子系統(tǒng)、售票處前臺票務(wù)管理子系統(tǒng)共三個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)完成所在部門的日常工作，各子系統(tǒng)之間相互通信協(xié)同作業(yè)，完成景區(qū)日常票務(wù)管理。

票務(wù)監(jiān)控管理子系統(tǒng)主要對業(yè)務(wù)關(guān)系單位的信息進行管理，便于景區(qū)領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門，對檢票、售票運行情況進行時時有效查詢和監(jiān)督。中心財務(wù)管理子系統(tǒng)主要完成整個景區(qū)的票務(wù)管理（包括分配、下發(fā)、回收等）和門票庫存管理（出、入庫）。售票處前臺子系統(tǒng)主要對售票和檢票信息進行登記、統(tǒng)計、管理。

（二）檢票監(jiān)控系統(tǒng)

檢票監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控程序和監(jiān)控后臺程序組成，監(jiān)控程序的主要功能是與門控器通信，完成門票號碼及準(zhǔn)入次數(shù)信息的下裝（計算機→門控器）、數(shù)據(jù)讀回同步等操作，記錄檢票情況并寫入數(shù)據(jù)庫。監(jiān)控程序為前臺票務(wù)管理子系統(tǒng)提供檢票信息，是其數(shù)據(jù)采集的唯一途徑。由于門控器的存儲容量有限，可能不能夠容納下全部門票信息，這時監(jiān)控程序要參與檢票，負(fù)責(zé)連接到數(shù)據(jù)庫查驗門票的準(zhǔn)入次數(shù)和進入次數(shù)信息，一判斷是否放行。監(jiān)控后臺程序是監(jiān)控程序與前臺票務(wù)管理子系統(tǒng)的接口程序，他采用TCP/IP方式與前臺票務(wù)管理子系統(tǒng)通信，這樣可以省去監(jiān)控程序的通信負(fù)擔(dān)，同時允許前臺票務(wù)管理子系統(tǒng)與監(jiān)控子系統(tǒng)分別位于不同計算機上，為遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)下裝、讀回提供了接口。監(jiān)控后臺程序的另一個重要功能是監(jiān)視監(jiān)控程序的運行，他可以啟動或終止監(jiān)控程序。一般將其設(shè)為一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)控程序退出，就重新啟動監(jiān)控程序。

整個系統(tǒng)全部選擇運行于Windows平臺，出于對穩(wěn)定性的考慮，選擇WindowsNT4.0Server版為操作系統(tǒng)，前臺軟件選擇采用NT構(gòu)架的WindowsXP操作系統(tǒng)作為運行平臺。

檢票子系統(tǒng)是一個集機、電、計算機技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)。蓬萊閣選用的是佳郵科技為蓬萊閣量身定制開發(fā)的將光電識讀檢票、門閘、控制器等模塊集成到一起的蓬萊閣檢票軟件。該軟件運行于現(xiàn)在流行的ＭＳWindowsNT平臺，后臺數(shù)據(jù)庫采用MSSQLServer，二者的結(jié)合保證了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量和穩(wěn)定性。系統(tǒng)主要完成門票（條碼）識別、合法性檢查、處理結(jié)果回送、門票信息記錄、相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、查詢等功能。該子系統(tǒng)與票務(wù)監(jiān)管系統(tǒng)一起構(gòu)成了旅游景區(qū)條碼門禁系統(tǒng)。整個系統(tǒng)用來為景區(qū)的科學(xué)管理提供幫助，為景區(qū)的發(fā)展計劃提供決策支持，同時也有利于提高工作效率。

二、系統(tǒng)運行流程

（一）票務(wù)工作流程如下：

門票需要經(jīng)過入庫、分配（出庫）、銷售、檢票（核銷）等幾個主要環(huán)節(jié)。最終票務(wù)信息匯總形成相關(guān)報表，供有關(guān)部門檢視、登統(tǒng)，以便決策。

1、入庫。門票銷售門票印刷完畢交付使用前，需要經(jīng)過景區(qū)財務(wù)中心票管人員核對數(shù)量后，進行入庫。入庫時需要先輸入密鑰（密鑰用來形成條碼），輸入正確的起始號碼、數(shù)量等相關(guān)信息后即可。入庫完畢，打印門票入庫單存檔備查。

2、分配（出庫）。入庫正確后，票管員負(fù)責(zé)將門票分配給不同售票處的售票人員出售。出庫時門票分配給各個售票處，由售票處領(lǐng)班再繼續(xù)分票。由于有的景區(qū)售票處直接歸財務(wù)部管理，此時門票將直接分配到各售票處的售票員。門票出庫后，一旦被售票處接收完畢，就能夠使用了。

3、售票。售票員領(lǐng)用門票后，正常出售。對于售出給游客的門票要錄入系統(tǒng)。

4、對帳。每天營業(yè)終了，售票員將自己本日售票信息錄入計算機（也可隨時錄入或以后補入），結(jié)賬核對票款。每天晚上，系統(tǒng)定時進行數(shù)據(jù)采集、更新，匯總本日檢票情況，將新下發(fā)的門票更新到相應(yīng)售票處，將各入口本日售票、檢票情況傳送給中心服務(wù)器。

（二）檢票工作流程如下：

一張門票的檢票過程要經(jīng)歷如下幾個主要步驟：1、插票識讀。2、門控器判斷。

3、計算機判斷[只有當(dāng)門控器不能處理時才執(zhí)行]。4、結(jié)果返回（命令指示）。5、門閘動作（放行或報警禁行）。

游客持票入場時，先要進行檢票識讀。檢票只需將條碼門票插入檢票口，由光電識讀設(shè)備讀出條碼即可。讀到的條碼上送給門控器進行判斷，門控器將判斷結(jié)果信息回送計算機以便記錄（如果門控器處理不了，將由計算機進行判斷處理），并以準(zhǔn)入/不準(zhǔn)入命令形式通知門閘動作。整個過程就是插票識讀→門控器判斷→計算機判斷[只有當(dāng)門控器不能處理時才執(zhí)行]→結(jié)果返回→門閘動作。

每檢一張門票，系統(tǒng)都要進行一次以上處理，對于合法票放行，而非法票要報警。每張門票處理信息都要記錄，并顯示在計算機監(jiān)視器上給檢票監(jiān)控人員察看。

（三）票務(wù)監(jiān)控流程

1、早晨打印前日門票銷售、入場日報表，供景區(qū)領(lǐng)導(dǎo)參考。2、景區(qū)領(lǐng)導(dǎo)可以隨時通過專用軟件，對門票的銷售及入場情況進行監(jiān)督。

以上是蓬萊閣景區(qū)現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程上總結(jié)出來的業(yè)務(wù)操作流程。

三、條碼門禁系統(tǒng)主要構(gòu)件技術(shù)說明

1、條形碼：信息容量大、編碼范圍廣、容錯能力強、譯碼可靠性高、保密性好、防偽性好、易制作、持久耐用、成本低廉等諸多優(yōu)點。是目前在票證上使用的自動識別技術(shù)中最先進的技術(shù)之一。

條碼從攜帶的信息量上又有一維條碼和二維條碼之分。由于一維條碼成本更低，且可以進行號碼加密以杜絕假票，再加上門票本身并沒有復(fù)雜的信息，只進行標(biāo)識即可，所有處理可以在計算機中進行，完全能夠滿足要求。所以，盡管二維條碼有很多優(yōu)點，但是在聯(lián)網(wǎng)門票系統(tǒng)中并不適用。蓬萊閣景區(qū)設(shè)計的票務(wù)管理系統(tǒng)中普遍采用的是一維條碼對門票進行標(biāo)識。

2、門控器。門控器是一個核心為單片機的控制盒，主要完成門票準(zhǔn)入與否的判斷控制馬鞍體門閘放行或禁行。門控器核心為一個24MHz主頻的51單片機，存儲容量為480KB。他采用RS485通信協(xié)議輪巡各個馬鞍體，檢查是否有檢票事件發(fā)生；采用RS232協(xié)議與計算機通信。門控器中存放門票號碼和該票準(zhǔn)入次數(shù)，當(dāng)游客檢票時查找相應(yīng)門票的準(zhǔn)入次數(shù)，如果準(zhǔn)入則通知馬鞍體放行，如果不準(zhǔn)入則提示馬鞍體禁行。如果門控器的存儲體中沒有該票相關(guān)信息則將該票號碼上送給計算機，由計算機判斷。計算機根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的門票信息給出準(zhǔn)入/禁行命令。

3、馬鞍體。馬鞍體是由電路控制板控制的門閘和門票識讀模塊的集合體，因外形象馬鞍而得名。馬鞍體的主要組成部分為三輥閘、馬鞍箱體、識讀模塊、控制電路板。馬鞍體的核心為單片機控制的控制電路板，負(fù)責(zé)與門控器通信和控制個部件動作，識讀模塊完成門票條碼的讀入。馬鞍體采用RS485協(xié)議與門控器通信，這可以保證長距離可靠傳輸數(shù)據(jù)。

蓬萊閣景區(qū)門禁系統(tǒng)經(jīng)過五年來的的運行，系統(tǒng)基本穩(wěn)定。本文論及的門禁系統(tǒng)與本區(qū)域周邊景區(qū)相適應(yīng)，目前在曲阜、牟氏莊園、南山風(fēng)景區(qū)運行良好，在全國各地，特別是北方景區(qū)如南戴河、新澳海底世界、趙州橋景區(qū)、抱犢寨景區(qū)、滄州吳橋雜技大世界景區(qū)門禁系統(tǒng)、河南神農(nóng)山景區(qū)、甘肅天水麥積山景區(qū)門禁系統(tǒng)等景區(qū)使用，稍作改變后應(yīng)該能滿足我國大部分景區(qū)的使用要求。

參考文獻：

①張波《智能化門禁系統(tǒng)的設(shè)計與實踐》河南科學(xué)201*年第1期。②李華豐，《景區(qū)電子門票系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)》，西南交通大學(xué)，201*年8月16日

擴展閱讀：單片機門禁系統(tǒng)論文

目錄

摘要.............................................................................................................................2關(guān)鍵詞.............................................................................................................................2ABSTRACT.....................................................................................................................2KeyWords.....................................................................................................................3前言.................................................................................................................................31門禁系統(tǒng)......................................................................................................................4

1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及水平.......................................................................................41.3門禁系統(tǒng)的特點.................................................................................................42門禁系統(tǒng)的設(shè)計要求.....................................................................................................52.1設(shè)計要求............................................................................................................53門禁系統(tǒng)的方案論證.....................................................................................................6

3.1門禁系統(tǒng)的總體方案...........................................................................................6

3.2.1單片機控制芯片模塊................................................................................73.2.2鍵盤控制模塊..........................................................................................74門禁系統(tǒng)的硬件部分.....................................................................................................9

4.1主控芯片............................................................................................................94.3蜂鳴器控制部分................................................................................................104.4讀卡器模塊.......................................................................................................115軟件設(shè)計.....................................................................................................................12

5.1門禁系統(tǒng)的總流程圖.........................................................................................135.2管理卡功能子程序流程圖如圖............................................................................146門禁系統(tǒng)軟件、硬件系統(tǒng)調(diào)試......................................................................................15

6.1硬件調(diào)試...........................................................................................................156.2軟件調(diào)試...........................................................................................................156.3系統(tǒng)程序...........................................................................................................166.4軟、硬件設(shè)計注意事項......................................................................................247結(jié)論............................................................................................................................25參考文獻.........................................................................................................................25致謝............................................................................................錯誤！未定義書簽。

摘要

隨著目前各公司對安全要求的提高，管理水平的不斷提升，公司需要加強對進出人員的管理，門禁被許多公司采用。但大多使用的都是單門禁，對于有很多出入通道的公司顯然不適用，既不能做到統(tǒng)一管理也缺少了統(tǒng)計、查詢和考勤等附加功能，與此同時目前市面上的智能門禁系統(tǒng)多是基于有線通信的方式實現(xiàn)的，具有布線復(fù)雜、成本高、定型后不利于重新布線、擴展等諸多缺陷。無線通信方式則克服了有線通信的很多不利因素，因此基于無線通信方式的門禁系統(tǒng)是未來門禁系統(tǒng)的方展方向。

關(guān)鍵詞

門禁系統(tǒng)，無線通信，非接觸式IC卡

ABSTRACT

Withtheadvanceofsafetyrequestandthepromotionofmanagementlevel,everycompanyneedstrengthenthemanagementofthepersonnelinandout.Accesscontrolisusedbymanycompanies,butthemostofthemaresingleaccesscontrol，itisunfittedtothecompanythathasmanydoors.Theycannotbemanageduniformlyandhavenottheadditoryfunctionsuchasstatistics,demandandcheckingonworkattendance.However,currentaptitudedoor-guardsystemsaregenerallybasedonwirecommunication.Thisisunpracticalsometimesbecauseitsrelativeexpenseishigh,wiresaredifficulttobeplaced,systemupdateishard.Ontheotherhand,radiocommunicationgetsridofmostabovedemerits.Thisiswhywirelessdoor-guardsystemisatrendinthefuture.Thistopicisdesignedtonon-contactICcard-basedwirelesscommunicationnetworkaccesscontrolsystem.

KeyWords

AccessControlSystem，WirelessCommunication，Non-contactICcard

前言

門禁，又稱出入管理控制系統(tǒng)。是一種管理人員進出數(shù)字化管理系統(tǒng)。

隨著智能化住宅小區(qū)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)門鈴已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化的家庭。最初的普通單元門對講，到可視單元門對講，發(fā)展到聯(lián)網(wǎng)管理，智能樓宇對講系統(tǒng)已成為一種兼容性強大的綜合系統(tǒng)�？梢哉f，智能樓宇對講系統(tǒng)獎不僅僅是方便住戶的訪客和電控門系統(tǒng)，也是小區(qū)物業(yè)管理和安防管理必不可少的有效手段，是現(xiàn)代化住宅小區(qū)必不可少的設(shè)施。

出入口門禁控制系統(tǒng)采取以感應(yīng)卡來取代用鑰匙開門的方式。使用者用一張卡可以打開多把門鎖。對門鎖的開啟也可以有一定的時間限制。如果卡丟失了，不必更換門鎖，只需將其從控制主機中注銷。出入口門禁控制系統(tǒng)是通過對出入口的情況進行控制、管理和記錄的設(shè)備，對何人何時在何地地進行詳細(xì)的跟蹤，以實現(xiàn)中心對出入口的24小時的控制、監(jiān)視及管理。

門禁控制系統(tǒng)有時也稱為出入監(jiān)督智能系統(tǒng)，其功能是有效地管理門的開啟與關(guān)閉，保證授權(quán)出入門人員的自由出入，限制未授權(quán)人員的進入，對暴力強行入門行為，予以報警。同時可對出入人員分類管理，對出入?yún)^(qū)域分類管制，對出入人員代碼，出入時間，出入號碼進行登錄與存儲。

1門禁系統(tǒng)

1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及水平

(1)目前，國內(nèi)對門禁系統(tǒng)的研究已經(jīng)從認(rèn)識教育和試用階段進入到了研發(fā)階段，但在門禁系統(tǒng)的設(shè)計與制造過程中還有以下幾點不足之處，主要表現(xiàn)為：

(a)采用國外已有的集成模塊，像讀寫器、門禁控制器、天線模板等；(b)對國外已有的系統(tǒng)進行仿造；(c)產(chǎn)品單一、開發(fā)成本較高。

(2)在技術(shù)方面，中國目前也有很多廠家，仿制國外優(yōu)秀的門禁系統(tǒng)，主要的做法有兩種，第一種是購買國外的門禁系統(tǒng)配件，如讀寫器、門控器等，再對其進行二次軟硬件的設(shè)計。這種門禁系統(tǒng)的性能很好，能滿足許多安全要求很高的場所，但是價格很高。第二種方法是，除了核心芯片購?fù)猓�其余部件都是對國外�?yōu)質(zhì)產(chǎn)品進行研制。這種方式比較靈活，可以隨時根據(jù)客戶的要求增加門禁系統(tǒng)的功能，且價格也比較便宜。而在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方面，國內(nèi)的門禁系統(tǒng)大多以控制器為核心構(gòu)建的，門控器大多由國外企業(yè)研制。即門禁控制器先接收讀卡器的信號，再根據(jù)信號來決定是否開門。

(3)國外對IC卡的研究和應(yīng)用較早，特別是在美國和歐洲，但在非接觸式IC卡方面的研究使用也只是近幾年的事。非接觸式IC卡和讀卡器的關(guān)鍵技術(shù)掌握在歐美國家和部分亞洲國同一檔次。當(dāng)今世界上非接觸式IC卡主流產(chǎn)品是Philips公司的Mifare技術(shù)，己經(jīng)被制定為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC14443TypeA標(biāo)準(zhǔn)。歐洲一些IC卡及讀卡器制造商大都以Mifare技術(shù)為標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展自己的IC卡事業(yè)。

1.3門禁系統(tǒng)的特點

系統(tǒng)將ID卡技術(shù)、計算機控制技術(shù)與電子門鎖有機結(jié)合，用ID卡替代鑰匙，配合計算機實現(xiàn)智能化門禁控制和管理，有效的解決了傳統(tǒng)門鎖的使用繁瑣和無法信息記錄等不足，利用數(shù)據(jù)控制器采集的數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)字化管理可為內(nèi)部人力資源的有效管理等帶來意想不到的效果。

電子鑰匙：授權(quán)后的ID卡即可當(dāng)作電子鑰匙，將此電子鑰匙感應(yīng)器前一晃,控制器對該卡進行身份驗證，驗證合法后即控制電子門鎖自動打開。

開門權(quán)限：按門設(shè)置：可以根據(jù)持卡人身份權(quán)限設(shè)定有效開門區(qū)域（控制器號碼）。系統(tǒng)可設(shè)有最高權(quán)限卡，該卡可以打開系統(tǒng)轄區(qū)內(nèi)所有電子門鎖。

自動報警：非法使用卡或強行打開門鎖等非正常情況下系統(tǒng)會將自動發(fā)出報警信號，系統(tǒng)將自動記錄非常狀況的時間、門號、狀態(tài)等詳細(xì)信息，確保門鎖安全和事后查證。

2門禁系統(tǒng)的設(shè)計要求

2.1設(shè)計要求（1）讀卡功能（2）添加管理卡功能（3）增加、刪除用戶卡功能（4）更改管理卡（5）清除所有用戶卡（6）鍵盤控制管理卡操作（7）蜂鳴器實現(xiàn)刷卡、按鍵提示2.2門禁的系統(tǒng)組成

門禁控制系統(tǒng)是由上位機，門禁主控設(shè)備、無線傳輸平臺、讀卡器、電控鎖、AC-DC電源、卡片、管理軟件等幾個重要部分組成的。門禁系統(tǒng)組成如圖2-1所示

3門禁系統(tǒng)的方案論證

3.1門禁系統(tǒng)的總體方案

本系統(tǒng)由51系列單片機AT89S52、按鍵、蜂鳴器、T7122M-I讀卡等模塊構(gòu)成。實現(xiàn)了存儲一張管理卡和多張用戶卡的功能；同時管理人員還可以通過按鍵更改管理卡，增加用戶卡，刪除用戶卡，清空所有用戶卡等。因為門禁刷卡控制刷卡距離隨著補嘗電容的改變而改變（補嘗電容大約300PF），所以最大的刷卡距離約為512CM；對于非管理卡或用戶卡，本門禁控制器不與響應(yīng)；每個按鍵控制器都有相應(yīng)的提示音進行提示操作。正常使用時，用戶持卡靠近讀卡天線，門禁控制器讀入卡號，并與存儲在內(nèi)部的卡號比較，如果有相同的卡號，說明此卡合法，門禁機響一長音，提示成功，如果讀卡失敗，而不響應(yīng)。總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖

讀卡模塊門禁控制器蜂鳴器下位PC機接口電路門禁系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖

3.2門禁系統(tǒng)的各個方案論證3.2.1單片機控制芯片模塊

方案一：PIC16C84單片機芯片。它是8位CMOSEEPROM微控制器。它有高性能的類似于RISC的指令，共有35條單字節(jié)的指令，所有的指令除程序分支指令需要兩個指令周期外，都只需要一個指令周期。程序指令的寬度為14位，在芯片內(nèi)有1K×14的EEPROM程序存儲器。

方案二：At89s52芯片。它是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。易失性存儲與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。

基于以上所述，根據(jù)系統(tǒng)需要及所學(xué)知識我選方案二。3.2.2鍵盤控制模塊

方案一：獨立式鍵盤，如圖3-2。它是利用單片機I/O口讀取口的電平高低來判斷是否有鍵按下，這種方式的缺點是占用的I/O口數(shù)較多。且對鍵盤處理的時候涉及到了一個重要的過程，那就是鍵盤的抖動問題。

方案二：基于串并轉(zhuǎn)換電路的鍵盤形式，如圖3-3。7SLS164是串并轉(zhuǎn)化芯片，它把SDA(P10)上的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為8為的并行數(shù)據(jù)，S1/S2/S3/S4/S5/S6/S7/S8作為鍵盤掃描線，P11為鍵盤數(shù)據(jù)回送線。鍵盤掃描時，從S1～S7一次輸出低電平，然后檢測P11（回送線），如果P11（回送線）為高電平則表示無鍵閉合，如果P11（回送線）等于0，將S1～S7上的數(shù)據(jù)經(jīng)過簡單處理得到對應(yīng)的鍵值。

方案三：行列掃描的鍵盤形式，如圖3-4。列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。當(dāng)按鍵沒有按下時，所有列的輸出端都是高電平，代表沒有鍵按下。行線輸出時低電平，一旦有鍵按下時，則輸入線就會被拉低，這樣通過讀入輸入線的狀態(tài)就可以得知是否有鍵按下了。

基于以上所述，根據(jù)系統(tǒng)需要我選方案二。

4門禁系統(tǒng)的硬件部分

4.1主控芯片

1、原理圖

4.2鍵盤控制部分

采用串并轉(zhuǎn)換電路的鍵盤形式(1)原理圖

(2)工作原理

7SLS164是串并轉(zhuǎn)化芯片，它把SDA(P27)上的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為8為的并行數(shù)據(jù)，S1/S2/S3/S4/S5/S6/S7/S8作為鍵盤掃描線，P26為鍵盤數(shù)據(jù)回送線。

鍵盤掃描時，從S1～S7一次輸出低電平，然后檢測P26（回送線），如果P26（回送線）為高電平則表示無鍵閉合，如果P26（回送線）等于0，將S1～S7上的數(shù)據(jù)經(jīng)過簡單處理得到對應(yīng)的鍵值。(3)功能說明KEY1：增加用戶卡KEY2：刪除用戶卡KEY3：刪除管理卡KEY4：清除所有用戶卡4.3蜂鳴器控制部分

1、蜂鳴器原理圖如下所示:

2、工作原理

單片機通過P37來控制蜂鳴器的工作與關(guān)閉。當(dāng)P3.7=1時，PNP三極管關(guān)閉，蜂鳴器停止工作[4]。當(dāng)P3.7=0時，PNP三級管導(dǎo)通，蜂鳴器開始工作[4]。從而單片機只需要P3.7輸出0或者1開控制鑒別鳴器即可。3、功能說明

（1）刷卡時蜂鳴器響一聲，說明讀到用戶卡。（2）刷卡時蜂鳴器響兩塊，說明讀到管理卡。（3）相應(yīng)的按鍵時給于相應(yīng)的提示音。（4）蜂鳴器沒有響應(yīng)，說明沒有讀到卡。4.4讀卡器模塊1、應(yīng)用電路簡圖

2、數(shù)據(jù)輸出格式

共輸出48Bits，即6個字節(jié)。第一字節(jié)為ID卡識別碼，第二至第五字節(jié)為卡號，最后一個字節(jié)為前五個字節(jié)的校驗和。校驗和運算變量類型為BYTE類型，運算過程進位被丟棄。

選擇同步串行輸出方式時，每個字節(jié)中高位先輸出；選擇異步串行輸出時，每個字節(jié)中低位先輸出。輸出波特率均為9600Bits/S。

3、數(shù)據(jù)輸出波形

0.5ms0.5msCPSCKSObit7bit6bit5bit4bit3同步串行輸出波形（Tsck=104us）

4、功能說明

（1）通過讀卡天線，刷卡時讀取ID卡卡號。（2）通過SO腳把卡號傳到單片機芯片管腳上。（3）通過CP腳傳送低電平說明有卡刷到。

5軟件設(shè)計

程序循環(huán)中主要工作為判斷是否有刷卡，若有刷卡則斷判是什么卡，然后進行相應(yīng)的處理。

5.1門禁系統(tǒng)的總流程圖

開始定義堆棧區(qū)AT89S52、定時器0、中斷初始化是否有刷卡是否有管理卡添加該卡為管理卡，蜂鳴器響兩聲是否是管理卡蜂鳴器響三聲是否是用戶卡管理卡功能子程序蜂鳴器響一聲

5.2管理卡功能子程序流程圖如圖

是否有卡刷蜂鳴器響一聲，定時器T0起動是否有按鍵蜂鳴器響一聲，添加用戶卡蜂鳴器響二聲，刪除用戶卡蜂鳴器響三聲，刪除管理卡蜂鳴器響四聲，清空所有用戶卡定時5秒是否到返回

6門禁系統(tǒng)軟件、硬件系統(tǒng)調(diào)試

完成了硬件的設(shè)計、制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按設(shè)計正常運行，必須進行硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。

6.1硬件調(diào)試

硬件調(diào)試的主要任務(wù)是排除硬件故障，其中包括設(shè)計錯誤和工藝性故障。(1)脫機檢查。按照電路原理圖用萬用表逐步檢測電路板中所有器件的各引腳，尤其是電源的連接是否正確；檢查各開關(guān)按鍵是否能正常工作；為了保護芯片，應(yīng)先對各IC座（尤其是電源端）電位進行檢查，確定其無誤后再插入芯片檢查[3]。

(2)聯(lián)機調(diào)試。暫時拔掉AT89C51芯片，將仿真器的40芯仿真插頭插入AT89C51的芯片插座進行調(diào)試，檢驗鍵盤電路是否滿足設(shè)計要求�？梢酝ㄟ^一些簡單的測試軟件來查看接口工作是否正常。例如，我們可以設(shè)計一個能過按鍵控制蜂鳴器聲響檢測鍵盤電路的好壞。如果運行測試結(jié)果與預(yù)期不符，很容易根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障原因并采取針對性措施排除故障。6.2軟件調(diào)試

軟件調(diào)試的任務(wù)是利用開發(fā)工具進行在線仿真調(diào)試，發(fā)現(xiàn)和糾正程序錯誤，同時也能發(fā)現(xiàn)硬件故障。

程序的調(diào)試應(yīng)一個模塊一個模塊地進行，首先單獨調(diào)試各功能子程序，檢驗程序是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能，接口電路的控制是否正常等；最后逐步將各子程序連接起來總調(diào)。聯(lián)調(diào)需要注意的是，各程序模塊間能否正確傳遞參數(shù)，特別要注意各子程序的現(xiàn)場保護與恢復(fù)。調(diào)試的基本步驟如下：

（1）編寫蜂鳴程序程序，調(diào)試是蜂鳴器是否會響。（2）編寫簡單程序調(diào)試刷卡時是讀卡模塊是否有讀入。（3）編寫鍵盤控制程序，調(diào)試是否有鍵按下及其按鍵值。（4）編寫添加、刪除用戶卡程序，調(diào)試是否能實現(xiàn)。

（5）編寫更改管理卡，清除所有用戶卡程序，調(diào)試是否能實現(xiàn)。（6）總體調(diào)試，看能否實現(xiàn)存儲一張管理卡，多張用戶卡。通過按鍵能否實現(xiàn)添加、刪除用戶卡，更改管理卡，清除所有用戶卡等設(shè)計要求。6.3系統(tǒng)程序#include#include

sbitcp=P1^0;sbitsck=P1^1;sbitso=P1^2;

sbitbeep=P3^7;sbitled5=P0^5;sbitKD_KEY=P2^6;sbitKEY_SDA=P2^7;sbitKEY_CLK=P2^5;

unsignedcharchcardno[10][5]={0};unsignedcharcardok;unsignedcharj=0;unsignedcharcount;unsignedchara;

unsignedcharcardno[5]={0};unsignedcharkey_value;unsignedcharb=1;

//---------毫秒延時子程序----------voiddelay2(unsignedcharms){unsignedchari;while(ms--){

for(i=0;iunsignedcharkey(void)//判斷是第幾鍵按下{

unsignedcharbuffer,display_bit,i;buffer=0xff;//賦初值為0xffdelay2(250);//延時去抖動display_bit=0xfe;//掃描鍵盤for(i=0;icontinue;

if(so==1)//讀數(shù)據(jù)++rxdata;while(sck==1)continue;}

returnrxdata;}

//--------同步串行口接收-------unsignedcharrx(void){

chari;

if(cp==1)//檢測CP腳是否出現(xiàn)低電平return;

EA=0;//屏蔽中斷

for(i=25;--i;)//保證CP的寬度大于時鐘寬度{

if(sck==0){EA=1;return;}}

while(sck==1)//等待時鐘線出現(xiàn)低電平continue;

cardno[0]=rx1byte();//讀第一個字節(jié)cardno[1]=rx1byte();//讀第二個字節(jié)cardno[2]=rx1byte();cardno[3]=rx1byte();cardno[4]=rx1byte();cardno[5]=rx1byte();//讀第六個字節(jié)while(cp==0)//等待CP腳恢復(fù)高電平continue;EA=1;

//讀卡結(jié)束，校驗卡號

i=cardno[0]+cardno[1]+cardno[2]+cardno[3]+cardno[4];if(i=cardno[5]){}

//---------------管理卡程序-----------unsignedcharzjz(void){

chari=0;while(1){rx();

P0=0XFF;

if(cardok==1)//判斷是否有刷卡}

cardok=1;

{

cardok=0;

if(chcardno[0][5]==0)//判斷是否有管理卡{

feib();

feib();

chcardno[0][5]=cardno[5];//設(shè)計為管理卡

}

else{

count=0;

{卡

if(chcardno[0][5]==cardno[5])//判斷是否是管理卡{feib();feib();feib();

delay2(250);

while(1)

{

rx();if(cardok==1)//判斷是否有刷卡{feib();cardok=0;

TR0=1;//起動定時器0

break;}

}

}else{

for(a=1;a{feib();

break;

}}

}}}}}

//----------定時器子程序---------voidtimer1(void)interrupt3{

TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65526-50000)%256;count++;

key_value=key();

switch(key_value){

case0://按鍵1

case1://按鍵2feib();

feib();

for(a=1;a

{

if(chcardno[a][5]==cardno[5]){}

chcardno[a][5]=chcardno[b][5];//刪除用戶卡}

break;

case2://按鍵3feib();

feib();feib();

chcardno[0][5]=0;//刪除管理卡

break;

case3://按鍵4feib();

feib();feib();feib();

for(a=1;a}

//--------------------主程序--------------voidmain(void){

TMOD=0x01;//定時器0

TH0=(65536-50000)/256;//定時器0初始華TL0=(65526-50000)%256;EA=1;ET0=1;P0=0XFF;zjz();}

6.4軟、硬件設(shè)計注意事項

（1）讀卡模塊T7122M-I外部電源接觸不良或者嚴(yán)重的電磁干擾，則有可能偶然使讀卡模塊內(nèi)部軟件跑飛。

（2）天線周圍如果有金屬存在，則工作頻率將受影響，讀卡距離也受影響，嚴(yán)重時讀卡反應(yīng)遲鈍，甚至不能讀卡。避免的方法是所有的金屬材料盡量離開天線線圈，特別是天線前面不能有金屬封板。金屬封板會屏蔽電磁波，致使讀卡完全失效。天線后面如果有金屬封板，則應(yīng)該離開天線線圈至少3厘米以上。

（3）讀卡模塊與模板注意是否有共地。

（4）如果使用的電源性能不良，將引起電壓不穩(wěn)，波紋太大，對讀卡距離產(chǎn)生影響。

（5）外界的電磁雜波也會對讀卡產(chǎn)生干擾

7結(jié)論

本門禁控制器用于鑒別刷卡人員，管理人員出入。功能可實現(xiàn)存儲一張管理卡、多張用戶卡。通過按鍵開關(guān)可以進行各種卡管理操作，如更改管理卡、增加單個用戶卡、刪除單個用戶卡、清空所有用戶卡等。

參考文獻

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