毕业论文 基于射频识别技术的门禁系统设计(7)

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○3如果复位成功，MF RC500内部的Command寄存器的值为0，如果不为0，必须重新复位 。

（2）初始化MF RC500内部寄存器

在复位成功后，再对MF RC500的内部寄存器进行初始化，只有在正确的初始化之后，MF RC500才能正常工作。

成功进行上两步操作之后，MF RC500的引脚TXl同引脚TX2之间有2.2v 左右的压差。 （3）对非接触式IC卡进行操作，MF RC500支持Mifare1卡和Mifarelight卡，本系统采用的是Mifare 1卡。射频模块的工作流程见图4.3,对Mifare 1卡的操作包括： ○1 请求操作

在成功复位和初始化之后，MF RC500控制天线向工作范围内的卡进行请求，请求有Request all和Request std两种，当一张Mifare卡片处在卡片读写器的天线的工作范围之内，该卡片的ATR将启动，将卡片内部数据块0中的卡片类型（TagType）号共2个字节（Mifare 1卡的返回值为00H、08H），传送给MF RC500，建立卡片与读写器的第一步通信联络。

Request all指令是非连续性的读卡指令。只读一次。但是当某一次Request all指令读卡失败时，比如，卡片没能通过密钥认证或其他原因而出错时，Request all指令将连续地读卡，直到读卡成功才进入非连续性的读卡模式。 Request all指令适用于那些需要有人工干预的场合。

Request std指令的使用和Request all指令刚巧相反，Request std指令是连续性的读卡指令。当某一张卡片在读写器天线的有效的工作范围内，Request std指令在成功地读取这一张卡片之后，进入读写器对卡片的其他操作。如果其他操作完成之后，程序员又将读写器进入Request std指令操作，则Request std指令将连续性地再次进行读卡操作，而不管这张卡片是否被拿走。只要有一张卡片进入天线的有效的工作范围内，Request std指令将始终连续性地再次进行读卡操作Request std指令适用于那些不需要有人工干预的场合，即全自动的场合。例如，宾馆，酒店，高级写字楼等场所的门禁控制系统（Door Access Control）高速公路，停车场等的不停车收费系统（Non-Stop Road Tolling），等等。要注意的是，对于收费系统，在成功读卡之后一定要使用Halt指令停止该卡，否则，卡上的值会全部被减掉。

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基于射频识别技术的门禁系统设计

开机复位初始化MF RC500请求操作无有碰撞？有反碰撞操作选择卡是通过验证？否卡的数据操作

图4.3 射频模块的工作流程图

本系统采用Request std请求指令。在成功进行请求操作后，系统就可进行下一步操作。 ○2 反碰撞操作

如果有多张Mifare卡处在系统天线的工作范围之内时，MFRC500将保证一 次只与一张卡片进行通信，取得该卡片的系列号。由于Mifare卡片每一张都具有其唯一的序列号，决不会相同，因此保证MF RC500一次只对一张卡操作。该操作的返回值为卡的序列号。 ○3 卡的选择操作

接下来的操作就是选择某一张卡，此操作MF RC500得到返回值80 H 。 ○4 密钥认证操作

在允许对卡进行读写操作之前，必须对卡进行三轮密钥认证。首先，指定要 访问的区，并选择密钥A或密钥B。本系统采用密钥A。在更改密钥A时要设置访问条件（如表4.1），注意，密钥设置最好设成可逆的。 接着把用户密码加密，并加载到MF RC500的密钥缓存中。接下来就是三轮密钥认证 。 表4.1 卡的访问条件

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访问位 有效命令 段 描述 3 区尾 2 数据段 1 数据段 0 数据段 C13C23C33 读，写 C12C22C32 读，写，增，减，传送，恢复 C11C21C31 读，写，增，减，传送，恢复 C10C20C30 读，写，增，减，传送，恢复 ○5卡的数据操作

在成功密钥认证之后，就可以对卡进行读、写、增值、减值、存储、传送等操作了以上的每步操作都被写成一个函数，最后在主函数中调用，这样方便系统的升级并增强了程序的可读性。

4.4 通讯模块

整个通讯程序分为3个部分：数据接收部分、命令执行部分、数据发送部分。 1数据接收部分 ○

数据接收程序主要接收一帧正确的数据，数据帧错误的判断符合以下原则： 有一个字节偶校验错误，数据帧错误。数据帧格式不正确，数据帧错误。 数据帧校验码不正确，数据帧错误。

整个程序是在接收中断服务程序中执行的，见图4.7。

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接收中断开始接收是前导字节吗？Y接收是帧头吗？N接收L个数据（DATA）N接收校验字正确吗？YNN接收地址域（A0-A5）接收是帧尾吗？Y接收是帧头吗？Y接收命令字节（C）关闭接收中断N置接收帧事件发生标志接收数据长度字节（L)结束接收中断

图4.7 接收中断服务程序

2命令执行部分 ○

这一部分是通讯主程序执行部分，见图4.8，是从机接收一帧正确数据后，通过地址域判断 RS-485 总线中主控器是否呼叫本从机，如果是广播地址则所有接收到的从机都应响应命令，同时通过密码的方式，可以设置权限，密码和地址是保存在 E2PROM 中。

在地址和密码判断正确的时候，程序进行命令译码，对要求的命令执行相应的操作，同时如果要通过总线发送数据，应准备好发送数据缓存器的内容，启动发送程序，发送完毕时清除接收事件发生标志。

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开始程序初始化接收帧事件发生吗？Y是本机地址吗？Y密码修改命令吗？NN其他命令吗？Y执行其他命令NNY密码正确吗？Y存取修改的密码？N置发送缓存相应数据发送数据帧清除接收事件帧标志结束图4.8

命令执行部分

3数据发送部分 ○

本程序的数据发送部分是在主程序中执行的，见图4.9。

(4) 通信可靠性设计由于在实际应用系统中现场存在各种干扰，并且各读写器分布较远、数量较多，通信可靠性经常得不到保证。本文从硬件和软件两方面就提高RS485总线通信可靠性提出些具体措施。

首先，从硬件上来说。在实际应用系统中，PC机和门禁系统一般相隔较远，通信线路比较长，而各门禁系统上电或复位又常常不在同一时刻完成，如果此时某个门禁系统

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