非接触式IC卡门禁安防系统的设计

史云玲　张永奇　魏喜雯

摘 要：本文主要设计了基于非接触式IC卡的门禁安防系统。此门禁系统利用RS485总线型网络进行组网，用RS232-RS485转换器对IC卡内信息进行转换后与PC机连接，通过调用串行通信动态链接库中的函数对门禁控制器进行控制，有效的实现了上位机串行通信。并可在断网模式下使用，此门禁系统安全防伪、操作简便具有较强的实用性。

关键词：非接触式IC卡；门禁安防；串行通信系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.226

1 引言

高效、安全、可靠的智能化IC卡门禁安防系统一直是国内外学者一直关注的热点的问题，因为它和人们的生活密切相关。智能化门禁系统问世以来，它给人们带来了许多便捷之处，人们成功的告别了出入必须携带钥匙的时代，出入只需携带一张智能卡，此卡通过智能系统设计后存入相关信息，通过一套完整的系统管理模式，便可以对多人进行出入管理，既方便又快捷。由于智能卡的诸多优势，使用范围已扩展到小区、高校、银行、宾馆、工厂等各个领域，智能门禁系统关乎人们的人身安全、财产安全、系统安全和信息安全等重大问题，在人们的生活中扮演着重要的角色，已经成为人们生活中必不可少的智能化产品之一。本文针对现今建筑物内的主要出入口、电梯厅、管理区、设备控制中心机房等重要部门的通道口都需要加强安防工作的特点，利用RS485总线型网络进行组网，利用串行通信技术实现信息的实时对接，设计了一套可断、联网并用的非接触式IC卡门禁安防系统。

2 非接触IC卡门禁安防系统原理分析

2.1 门禁安防系统简介

门禁安防系统，即出入口门禁安防系统，它不仅可以对出入口的通道进行管控，还可对受控者的活动范围进行限定。门禁安防系统主要由门禁控制器、读卡器、电控锁、磁卡、电源这五部分组成。门禁控制器可类比于计算机中的CPU，是整个安防系统的核心部件，负责对整个系统信息的输入、输出和存储等进行管控。读卡器又称识别仪，主要负责对卡片中已输入的特征信息进行读取，特征信息是用户在使用前已由设计者将信息提前写入的IC卡中，以便与PC机中的数据进行无误对接。电控锁是必须在有电源输入前提下才能执行使命的部件，主要职责就是锁门，它主要有电磁锁、阳极锁、阴极锁三种类型。每种类型的锁都有其独特的性能且适用于不同的场合，人们可根据自己的使用范围选择不同的锁型。卡片就相当于我们以前开门的钥匙，只是此卡携带方便，并可根据写入信息不同实现一卡多用。电源是真个系统的能源部分，为整个系统提供有利的能源保障。

2.2 非接触式IC卡原理分析

非接触式IC卡是将IC卡技术和射频识别技术有效结合后的新兴产物，所以又称射频卡，非接触式IC卡的诞生成功打破了卡中无电源免接触这一难题，是智能电子器件领域的又一技术突破。非接触式IC卡主要是把IC芯片和感应天线封装在PVC卡片内部，这样可避免芯片和感应天线外露。非接触式IC卡具有多学科技术相融合的特点，此卡的主要工作原理是在靠近读写器表面5-10cm范围内时，可借助射频读写器向IC卡发射出一组固定频率的电磁波，利用LC串联谐振电路共振原理，在电磁波激励下读写器发射的频率与IC卡片内部频率同步，使得串联电路产生谐振。这样电容内部就有电荷产生，形成单项导通的电子泵，当累积到一定程度时，电容便可作为电源为外电路提供能量，从而实现卡内信息的读写和识别。

3 非接触IC卡门禁安防系统的设计与实现

本文所设计的非接触式IC卡门禁系统通过智能读写和加密通信等手段对门禁系统实施安防保护，整个系统需要通过对软、硬件共同进行设计来完成，主要由读卡器、RS232-RS485转换器、非接触式IC卡、PC管理机和外部门禁设备五部分组成。此卡利用抗干扰能力强，传输距离较长的RS485接口连接器对总线型网络进行组网，用多芯片光电隔离对RS232-RS485转换器电路进行转换模式对IC卡内信息进行转换，通过调用串行通信动态链接库中的函数对门禁控制器进行控制，有效的实现了上位机串行通信，并可在断连网两种模式下共用，网络传输距离可长达1200米。

非接触式IC卡不需要电气触点，只需借助无线电波与读写设备进行信息交换，可读写性强，利用率较高。为确保读卡器和卡之间通信的快速和完整，系统工作前，需要对每个IC卡的读卡器写入指定数据，使用时借助读卡功能将信息读出后传输给微处理器，此系统的采用RS485对信息进行传输，信息传输给微处理器进行核准校验信息的准确率，为使得卡内信息与PC机互通，采用RS232-RS485转换器对传输信号进行转换互通，信息互通无误后，PC机便会自动开启放行模式，受控设备才会自动打开。由于此系统覆盖面较大，操作方便，可实施性较强，所以适用与工厂、学校、医院等多种领域，具有广阔的应用前景。

4 结束语

本文主要设计了基于非接触式IC卡的门禁安防系统。此门禁系统利用RS485总线型网络进行组网，用RS232-RS485转换器对IC卡内信息进行转换后与PC机连接，通过调用串行通信动态链接库中的函数对门禁控制器进行控制，实现了上位机串行通信，此门禁系统安全防伪、操作简便具有较高的性价比和较强的实用性。

作者简介：史云玲（1984-），女，在读博士，教师，主要从事控制科学与工程、电气应用等方向的教学与科学研究工作。