李卫群 艾信友 刘创 江广平
摘 要:本文设计了一种基于单片机的无线通信联网咨询门禁系统,系统引用射频技术,使用单片机控制读卡器进行读写。软件采用ACCESS数据库来实现系统的数据管理;采用Visual C++设计界面,具备登录、基本资料、设备管理、卡管理、查询管理、系统管理等一系列窗体。
关键词:无线通信;门禁系统;STC89C52;Access数据库;Visual C++
门禁控制系统有时也称为出入监督智能系统,其功能是有效地管理门的开启与关闭,保证授权出入门人员的自由出入,限制未授权人员的进入,对暴力强行入门行为,予以报警。同时可对出入人员和出入区域分类管制,对出入人员代码,出入时间,出入号码进行登录与存储,对于公司人员和外来人员出入管理具有非常重要的意义。
1 系统概述
该系统用非接触式IC卡采集门禁信号,以STC89C52单片机为控制芯片,再由上位机管理数据,实现数据采集、存储、管理和显示。
该门禁系统包括读卡模块采集电路、读卡模块输出信号处理电路、STC89C52主控芯片电路、LCD1602液晶显示电路、Access数据录取模块、以及VC++界面模块。系统框图如图1所示。
2 硬件设计
该系统硬件由读卡模块、信号处理模块、主控模块、LCD1602液晶显示模块等部分构成。
2.1 读卡模块
该系统采用简单实用的直线型网络结构,无线信号的收发核心模块选用的是选择性价比高、集成度高的RF射频模块RFM12。
2.2 信号处理模块
该电路采用反相放大电路,第一级放大电路,它是由R3、R4、R5、R6和U1构成,通过R4、R5串联组成的分压电路给反相放大电路提供參考电压Vref,信号电压UO1通过电容C1、电阻R3加至运放的反相输入端,输出电压UO2通过反馈电阻R6反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路,如图2所示。
取R6=10K,R3=1K,信号电压在放大电路中被放大10倍,信号反相。
经过放大后,门控信号已经很清晰了,为了便于单片机处理。采用如图3所示的整形电路,它是由R7、R8、R9、R10、U2A和D1构成,R9电位器起着分压作用,通过调节电位器R9,给U1A的反相输入端2脚提供0~5V的参考电压,当UO2的信号电压高于参考电压时,则U2A的输出端输出+5V电压,此时发光二极管D1发光;若UO2的信号电压低于参考电压时,比较器就输出0V电压,发光二极管D1不发光,由此就得到了一个可供单片处理的数字信号,与此同时可根据发光二极管D1的闪烁感知开门信号的到来。
2.3 主控模块
单片机STC89C52有内部RAM,可以作为各种数据区使用,内部闪电存储器存放门禁系统的控制程序。它的主要功能是控制LCD1602显示和锁系统。
2.4 LCD1602液晶显示模块
当无卡读入时,对液显1602第一行写入“Please clock in ”,第二行写入一排“*”符号,如图4所示;当有卡读入时,对液显1602第一行写入“Please come in !”,第二行写入一排“*”符号,如图5所示。
3 软件设计
该门禁系统软件设计包括主程序设计和界面设计。
3.1 主程序设计
主程序实现门控信号精确处理、LCD1602液晶显示控制、锁系统的控制、与上位机通讯。主程序流程图如图6所示。
3.2 界面设计
该界面设计是基于Access数据库和Visual C++6.0,充分利用了一些常用控件,来实现系统所需功能。便于联网人机交互,记录用户信息,管理进出人员信息。部分界面如图7,图8所示。
4 结束语
本系统结合PC机网络终端和单片机,以非接触IC卡射频技术,实现门禁系统门控信号的采集、处理以及显示。PC机通过管理界面实现人机交互,可以实时监控进出人员的信息,能更好为用户提供安全帮助。
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