基于RFID技术的智能门禁系统设计

刘志勇

摘要：为了适应时代的发展，给人们的安全性提供保障，满足现在社会的需求，门禁系统应运而生。本文主要设计了一款RFID技术的智能门禁系统，系统选用MC9S08AW60单片机作为系统的核心部件，外加蜂鸣器、液晶显示等电路模块。使用射频卡完成刷卡进出，设计一套便捷、安全的智能门禁系统。

关键词：单片机;射频卡技术;智能门禁系统

中图分类号：TP273.5    文献标识码：A     文章编号：1007-9416（2018）10-0000-00

随着单位内部对出入管理需求的提升，门禁在人们的日常生活中已随处可见，随着独立IC卡门锁到智能门禁系统的转变，对安全技术的要求也越来越高。依靠射频识别技术运用在门禁系统中可大大提高门禁系统的安全性和便利性，以受到了广泛的关注。

1硬件设计

1.1总体功能设计

本设计选用MC9S08AW60（以下简称AW60）单片机最小系统作为系统的核心部件，外围电路包括射频识别模块、蜂鸣器报警模块、键盘输入模块、液晶显示模块，电平转换模块。此设计主要利用射频卡来充当进门许可证，当单片机启动时，在门卡被正确识别时，红色LED0灯亮起，延迟一段时间后自动熄灭;在门卡无法被识别时，红色LED0和LED2灯交替亮起，伴随蜂鸣器急促地响。按下相应按键，输入管理员密码，进入相应模式，才可完成注册卡和注销卡等一系列操作。

智能门禁系统结构图如图1所示。

1.2 AW60最小单片机系统

MC9S08AW60是一款8位的低成本、高性能的微控制器，资源丰富，性价比高。支持40MHz CPU工作时钟和20MHz内部总线工作频率;片内包含2KB的RAM和60KB的在线编程的Flash ROM。使用内部Flash存储数据一方面可擦除可编程，另一方面还可以快速读取数据，防止断电而丢失重要数据，更好的保存数据，可靠性好。除此之外，它还包含丰富的片上外设功能。而传统的单片机应用范围很局限，如普遍使用的51系列单片机，受限于本身有限的RAM空间，需要外接芯片才可完成数据存储等功能。

1.3射频识别模块

射频识别是无线电识别的简称，英文全称为Radio Frequency Identification，它源于无线电通信技术。其主要由读写器和应答器两部分组成，它的工作原理是特定频率的电磁波会被读写器送给应答器，电磁波再驱动应答器的电路，输出相关信号，接着被读写器所接收。

1.4报警模块和键盘模块

蜂鸣器的正极与电源相连，负极与三极管的集电极相连，三极管的基极通过1K的电阻连接到AW60的PTCD4引脚，蜂鸣器为高电平驱动，三极管选用NPN型8050晶体管，这里的三极管主要起到开关作用。

键盘采用4*4的矩阵键盘，在整个设计过程中，主要进行键盘输入的操作，其在操作的过程中常出现键盘抖动的问题，键盘抖动的是由于按键簧片的弹性，会出现所按下的键在关闭或断开状态来回波动，要颤抖数次后才可以稳定下来，键盘持续抖动的时间范围为5～10ms，键盘不抖动的时间也可以说是稳定闭合的时间范围为十分之几秒～几秒。消除键盘抖动的方法有硬件去抖和软件去抖。

1.5 Flash在线编程

Flash在线编程是指利用Flash的电可擦除特性，允许Flash内的用户程序在运行过程中调试驻留在Flash内部的擦除或写入子程序，对Flash内的数据或程序进行修改，无需外部硬件的支持。Flash在线编程可以在CPU运行的修改某些参数，由于Flash可以完成对运行数据的断电存储，无需后备电源来保护，所以在存储数据方面，Flash比常用的ROM更具有优势，这也提高了系统的稳定性。

2 软件设计

选用MC9S08AW60单片机编写程序，实现键盘输入、液晶显示，蜂鸣器报警、存储管理员密码，完成注销卡、注册卡等系列功能。AW60单片机控制芯片的逻辑控制流程图如图2所示。

本软件设计主要利用键盘来控制整个智能门禁系统，在程序中编写时，设计在按下13键时，输入管理员密码，进入模式一，这时若放一张未注册的卡，液晶显示屏上卡未注册，红灯LED0和LED2交替闪烁，伴随蜂鸣器响;再按下14键时，输入密码，进入模式二，此时进行注册卡，红灯LED0常亮。若在输入密码的过程中输入管理员密码错误，显示屏上会显示密码错误，可重新输入。

3结语

本文主要介绍了基于RFID技术的智能门禁系统的原理和实用意义，创新之处在于实用了MC9S08AW60最小单片机系统作为核心芯片，以及各个模块的设计作用，智能门禁系统在我们的现实生活中作用越来越广泛，在科技高速发展的当代社会中，门禁系统作为与生活息息相关的技术应用，将为我们带来更大便利。

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Design of intelligent entrance guard system based on RFID technology

LIU  Zhi-yong

（Xuzhou Building Assets Management Company， Xuzhou Jiangsu  221006）

Abstract： In order to provide people with security assurance and satisfy the needs of modern society， the entrance guard system emerges as the times require. This paper mainly introduces a kind of intelligent entrance guard system， which is designed with the application of RFID technology. The system consists of a core component--MC9S08AW60 single-chip microcomputer and some circuit modules like buzzers and liquid crystal display， etc. By swiping a radio-frequency card to enter and exit， the design of the entrance guard system is quite convenient and secure for users.

Key Words： Single-chip microcomputer， RFID technology， intelligent entrance guard system