课程设计带电脑显示的ic卡门禁系统设计.docx
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课程设计带电脑显示的ic卡门禁系统设计
单片机课程设计报告
带电脑显示的IC卡门禁系统设计
目录
0前言3
1系统组成与功能3
1.1系统组成3
1.2系统功能7
2系统原理7
2.1完整系统仿真原理图8
3系统制作过程及最终实物图9
3.1元器件的焊接9
3.2系统调试图10
4门禁系统总流程图12
5主要程序源代码13
6元器件清单14
7注意事项14
8结论14
9个人心得………………………………………………………15
参考文献15
非接触式射频IC卡门禁系统
0前言
随着微电子技术的发展和社会对服务行业自动化的迫切需要，越来越多的场合采用了IC卡门禁系统。
伴随着RFID技术的迅猛发展和日趋成熟，IC卡技术在社会生活中得到了广泛的应用，譬如：
汽车加油卡，公交卡，银行卡，门禁卡以及作为学生天天需要使用的一卡通。
IC卡的使用让我们的生活更加方便快捷。
使用IC卡作为货币存储介质，可以使得出行不需要携带太多的现金，不仅方便，而且更加安全，即使IC卡丢弃或者被盗，由于密码的保护，财产也可以得到十分周全的保护。
再者，由于IC卡内部存储的信息是经过加密的并且可以是唯一的，因此IC卡可以作为身份识别使用，然后可以利用到门禁系统方面，这样就可以脱离沉甸甸的钥匙，而且更加安全可靠。
总而言之，从目前发展来看，IC卡将来必然会和人们如影随形，成为学习工作生活的方方面面不可缺少的一部分，想手机一样对人们产生深刻影响。
本论文介绍了射频IC卡网络门禁系统的设计与开发，详细分析了系统的硬件设计和软件设计，给出了电路原理图，以及主要程序设计的流程图和程序。
读卡器采用AT89C52单片机作控制器，扩展上位机。
随着感应卡技术，生物识别技术的发展，门禁系统得到了飞跃式的发展，出现了感应卡式门禁系统，指纹门禁系统等各种技术的系统，它们在安全性，方便性，易管理性等方面都各有特长，门禁系统的应用领域也越来越广。
系统组成与功能
1.1系统组成
1.1.1STC89C52及其外围电路
52单片机是对目前所有兼容Intel8031指令系统的单片机的统称。
该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flashrom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为目前应用最广泛的8位单片机之一。
STC89C52单片机具有以下特点：
8位CPU，4kbytes程序存储器，256bytes的数据存储器，32条I/O口线，111条指令，大部分为单字节指令，21个专用寄存器，2个可编程定时/计数器·5个中断源，2个优先级，一个全双工串行通信口，外部数据存储器寻址空间为64kB，外部程序存储器寻址空间为64kB，逻辑操作位寻址功能，双列直插40PinDIP封装。
但是单纯的一个STC89C52单片机是不能够正常工作的，需要一些外围电路构成一个最小单元才能正常工作，这个最小单元成为最小系统。
最小系统如下图所示：
1.1.2RC522读卡模块
RC522是高度集成的非接触式读写卡芯片。
此发送模块利用调制和解调原理，并将它们完全集成到各种非接触式通信方法和协议中。
RC522芯片模块的内部发送器部分可驱动读写天线与MIFARE卡和应答机的通信，无需其他电路。
接收器部分提供一个功能强大和高效的解调和译码电路，用来处理兼容ISO14443/MIFARE卡和应答机的信号。
数字电路部分处理完整的ISO14443A帧和错误检测（奇偶&CRC）。
RC522的简化框图如下：
对于IC模块与主控MCU通信部分来说主要分为三部分。
第一部分是主控MCU部分，即此处所选择的STC89C52单片机，主要提供对射频读写芯片的控制操作。
这种控制操作体现在对射频读写芯片的电源控制。
通过对射频读写部分的独立电源控制，用户可以在MCU中根据自己的需要选择或关闭射频读写功能。
当应用系统有低功耗要求，不需要射频读写芯片一直工作时，这种控制方式是必不可少的。
而且，通过MCU的供电控制，可以用软件方式实现射频读写芯片的上电复位。
第二部分，射频读写芯片，它负责接收主控MCU的控制信息并完成与MIFARE卡的通信操作。
为了正常工作，射频读写芯片须选用合适的并行接口与MCU连接。
而为了发送、接收稳定的高频信号，射频读写芯片要通过高频滤波电路与天线部分连接。
第三部分，天线部分，包括线圈及匹配电路，这是读写模块实现射频通信必不可少的一部分。
读写模块要依靠天线产生的磁通量为MIFARE卡提供电源、在读写模块与MIFARE卡之间传送信息。
综上所述，读写模块的硬件系统组成的框图如下：
1.2系统的功能
本系统最直观的功能就是刷卡功能。
IC模块是由单片机控制的，当MIFARE卡在IC模块可以检测到的范围之内时，MIFARE卡中的数据即被IC模块读取，然后IC模块将信息传送给单片机，单片机处理之后可以被数码管显示出来，数码管也就显示了IC卡的序列号。
这部分是IC门禁的主要功能。
2系统原理
本设计的中心部分是主控MCU即STC89C52部分。
在MCU周围接上IC卡读写模块，当MIFARE卡与IC卡读写模块进行通信之后，IC卡内部buffer存储的信息传送给MCU进行处理，然后通过内部控制程序，对IC卡传递过来的信息进行特点处理，然后可以让数码管显示出来，从数码管可以看出卡号。
当读取到的卡号与存储的可以通过的卡号匹配时，然后第一个LED灯所接端口被加上高电平，然后绿色灯被点亮，表明刷卡通过。
否则，LED灯都不亮，表明刷卡被拒绝。
完整系统仿真原理图
由于Proteus中不存在IC模块，因此此原理图并不能用来仿真，只能根据IC模块的接线规则，连接在单片机上，给系统的布线有个整体规划。
系统制作过程及最终实物图
3.1元器件焊接过程
项目设计注重的是一切从零开始。
所以我们组从最基础的做起，首先学习如何焊接电路，然后学着认识各种电子元器件，再学习在开发板上进行整体的布局和走线。
从最直观的角度了解单片机最小系统是如何正常工作的。
准备工作做好之后，开始进行电路的焊接。
以下是焊接电路的截图：
背面效果图
成型图
系统调试图
此系统可以对所有采用RC522系统的MIFARE卡进行读取操作，譬如作为学生经常使用的一卡通，为了进行验证系统的可靠性和完善性，同样对一卡通的读取操作进行了测试。
通电结果如下图所示；
刷河南大学一卡通后如下显示
读出河南大学一卡通的序列号为0x86,0XF5,0x7F,0xC1，是预设好的卡号，报警声不响，同时P1.5输出低电平，LED灯被点亮，将电路板通过PL2303串口线与电脑相连接，电脑能够控制单片机的输出，同时单片机将读卡器接受到的信息传送给电脑，在电脑上显示出刷卡人信息
将本文放在网上的原因就是这里：
该生增加了上位机，刷卡时可以显示持卡人的信息，，该生用C#编写，其他人可以用任何自己熟悉的语言编写。
门禁系统总流程图
否
有
有
6元器件清单
LM2940稳压电源，STC89C52单片机MCU，9012PNP型三极管，蜂鸣器开关，5.1K电阻，10K排阻，5.1K贴片电阻，11.0592M晶振。
30pF晶振电容，0.1uF瓷片电容，10uF电解电容，5V蜂鸣器，4脚按键，单排排针，双排DIPIC插座，220~5V电源适配器。
RC522IC模块，MIFARE卡。
7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，致使读卡完全失效。
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地。
（4）如果使用的电源性能不良，将引起电压不稳，波纹太大，对读卡距离产生影响。
（5）外界的电磁杂波也会对读卡产生干扰。
8结论
本系统的关键是在已知IC模块的开发资料的情况下弄明白所提供的函数。
比如模块的初始化函数，等待函数，IC卡与读卡模块的通信函数，IC模块与单片机的通信函数。
在已知这些函数的情况下，结合51单片机的特点，然后根据特有的通信机制，分成51单片机程序，IC模块程序，以及51单片机与IC模块的通信函数。
然后调用IC序列号存储数组，赋值给数码管，然后让数码管显示序列号，这样就完成了这个系统的核心部分。
在整个系统的设计过程中，首先需要分析要实现的功能，在做电路仿真图，在结合仿真图写程序，在写程序的过程中完善仿真图的不足，最后联合调试。
仿真工作完成之后开始电路板的焊接工作，首先需要大致规划布线，尽量减少飞线的出现。
在电路板焊接完成之后，根据实际出现的情况调试电路，最后使得系统正常工作起来。
9个人心得
单片机项目设计这门课给我们带来的不只是理论上的学习，更重要的是培养我们的动手能力。
硬件。
我们都是焊接的初学者，很多东西都不会，所以要以谦虚的态度，去向别人请教。
我们要用先设计好线该怎么接再焊，不能走一步再看下一步怎么接，这样不仅浪费时间，而且影响美观。
更重要的是会引起更大的错误。
影响系统的稳定性或者系统不工作等等。
焊接技术是需要锻炼的，不动手你就不会掌握好。
软件。
由于没有IC模块的模块使用指南，因此只能对已有的程序进行修改。
在大致了解整个程序的工作流程之后，需要使用程序中已有的内容构建自己所需要的功能，最主要的部分就是数码管的显示部分。
使用数码管的过程中，了解到了共阴与共阳的实际区别，四位数码管的引脚图，数码管从1-F的对应编码。
面对一项新的任务，我们都要以认真的态度来对待，遇到困难，也要自己想办法解决。
这样才能提高自己的能力。
要有团结合作的精神，既然是一个小组的，那我们就要一起应对困难，一起战胜困难。
参考文献
[1]李朝青．单片机原理与接口技术[M],北京：
北京航空航天大学出版社．2005；
[2]彭伟．单片机C语言程序设计[M]，北京：
电子工业出版社．2007；
[3]郭天祥.51单片机C语言教程[M],北京：
机械工业出版社，2008；
[4]何立民.单片机中级教程[M]，北京：
北京航空大学出版社，1998。
目录
第一章项目总论-1-
§1.1项目简介-1-
§1.2可行性研究的范围-2-
§1.3编制依据-2-
第二章项目建设背景及必要性-3-
§2.1橡胶密封件项目提出的背景-3-
§2.2国家产业政策-6-
§2.3项目建设的必要性-8-
第三章项目优势-11-
§3.1市场优势-11-
§3.2技术优势-16-
§3.3组织优势-17-
§3.4政策优势:
关中—天水经济区发展规划-17-
§3.5区域投资环境优势-17-
第四章产品介绍与技术介绍-20-
§4.1橡胶密封件产品介绍-20-
§4.2产品标准-21-
§4.3产品特征及材质-21-
§4.4产品方案-26-
§4.5产品技术来源-27-
第五章项目产品发展预测-28-
§5.1产品行业关联环境分析-28-
§5.2行业竞争格局与竞争行为-33-
§5.3竞争力要素分析-39-
§5.4项目发展预测-41-
§5.5竞争结构分析及预测-43-
第六章项目产品规划-47-
§6.1项目产品产能规划方案-47-
§6.2产品工艺规划方案-47-
§6.3项目产品营销规划方案-51-
第七章项目建设规划-58-
§7.1项目建设总规-58-
§7.2项目项目建设环境保护方案-61-
§7.3项目建设节能方案-65-
§7.4项目建设消防方案-66-
§7.5项目建设生产劳动安全方案-69-
第八章项目组织实施情况-73-
§8.1项目组织-73-
§8.2项目劳动定员和人员培训-74-
§8.3项目管理与实施进度安排-77-
§8.4工程招标-80-
第九章项目财务评价分析-82-
§9.1项目总投资及资金筹措-82-
§9.2项目财务评价依据及相关说明-83-
§9.3项目总成本费用估算-84-
§9.4销售收入、销售税金及附加和增值税估算-84-
§9.5利润分配估算-85-
§9.6借款偿还计划-85-
§9.7现金流估算-85-
§9.8不确定性分析-86-
§9.9风险分析-88-
第十章项目经济、社会效益评价-90-
§10.1经济效益评价-90-
§10.2社会效益评价-90-
第十一章可行性研究结论与建议-91-
§11.1研究结论-91-
§11.2建议-91-
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