基于单片机的门禁控制系统设计1(3)

基于单片机的门禁控制系统的设计

简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案[9]。 3.4.1、 管脚说明

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号[10]。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： P3口管脚 备选功能 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期

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输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。 /EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出[11]。

3.5 T7122M-I工业级读卡模块

3.5.1、T7122M-I的概述

T7122M是非接触式射频ID卡专用读卡模块，采用先进的射频接收线路，嵌入Microchip微控制器，结合优秀的解码算法，对EM4100兼容式ID码接收、校验、输出。具有接收灵敏度高、工作电流小、单直流电源供电、高性价比等特点，适用于门禁、考勤、收费、防盗、巡更等各种射频识别应用领域。

生产中对于关键元器件如射频IC、振荡回路的电容、天线线圈等100％经过仪器测试，保证元器件的参数符合要求。天线线圈设计并非单一考虑读卡距离，而是综合考虑以下各种因素：当振荡回路谐振频率变化时，读卡距离受影响尽可能小；天线线圈中流过的电流不能太大，避免振荡电流元件超负荷运行；等待。总之，本读卡模块首先保证可靠性，再尽可能地增大读卡距离。经测试，本模块读同一张卡5万次不出错。

实际应用中，读卡线圈几乎无法避免外围金属的影响（如金属外壳、PCB板等影响），从而导致线圈电感量发生河大的变化，破坏电容和电感的谐振频率。在T7122M采用自动调整频率的方法来尽量接近谐振的频率，但是频改变仍可导致读卡距离变短。因此，在T7122M-I中不再采用自动频率调整电路，而采用外加补偿电容来补偿线圈电感量减小。在不同的机型中，因外壳、线圈窗口、周围的电路板的材料、位置、形状各不相同，所以对天线线圈的影响也不一样[12]。

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3.5.2、应用电路简图

图8 同步串行输出应用简图

3.5.3、数据输出格式和输出波形

共输出48bits，即6个字节。第一字节为ID卡识别码，第二至第五字节为卡号，

最后一个字节为前五个字节的校验。校验和运算变量类型为BYTE类型，运算过程进位被丢弃。低位先输出。输出波特率均为9600Bits/S。

图9 同步串行输出波形

3.5.4、功能说明

（1）通过读卡天线，刷卡时读取ID卡卡号。 （2）通过SO脚把卡号传到单片机芯片管教上。 （3）通过CP脚传送低电平说明有卡刷到。

4 门禁系统的软、硬件设计

4.1设计流程图

程序循环中主要工作为判断是否有卡刷，若有刷卡则判断是什么卡，然后进行相应的处理。单机门禁系统属于智能弱电系统中的一种安防系统。它作为一种新型现代化安全管理系统，集自动识别技术和现代安全管理措施为一体，通过在建筑物内的主要出入口、电梯厅、设备控制中心机房、贵重物品的库房等重要部门的通道口安装检测机构与执行机构，由控制机构在中央控制室中完成对各通道口的通行对象及通行时间等进行实

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时控制或设定程序控制，从而实现对出入口的控制[13]。 门禁系统的总流程图10：

开 始 定义堆栈区 AT89C51 定时器0、中断初始化 是否刷卡 添加该卡为管理卡，蜂鸣器响两声 是否有管理卡 蜂鸣器响三下 是否是用户 管理卡功能子程序 蜂鸣器响一声

图10 门禁系统的总流程图

管理卡功能子程序流程图如图11

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是否有卡刷 蜂鸣器响一声，定时器T0启动 是否有按键 键1 键2 键3 键4 蜂鸣器响一声，添加用户卡 蜂鸣器响二声，删除用户卡 蜂鸣器响三声，删除管理卡 蜂鸣器响四声，清楚所有用户 定时5秒是否到 返 回

图11 管理卡功能子程序流程图

4.2系统的硬件调试

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