目 录
一、实验目的 ....................................................... 2 二、实验说明 ....................................................... 2 三、实验设备 ....................................................... 2 四、实验内容 ....................................................... 2 4.1门禁系统的概述 .................................................. 2 4.2 门禁系统的方案 ................................................. 2 4.3 门禁系统的硬件部分 ............................................. 3 4.4 门禁系统的软件部分 ............................................. 6 4.5 门禁系统的软、硬件调试 ......................................... 8 结 论 .............................................................. 9 程 序 ............................................................. 10
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一、实验目的
1．理解和掌握基于单片机的嵌入式系统的设计理念与设计方法。 2．掌握Protel 原理图设计方法。 二、实验说明
以住宅小区或商场停车场为基础，物联网技术为依托，设计一套车辆出入口门禁系统。我们以单片机为控制核心，采用非接触IC卡技术、TCP/IP网络技术，实现车辆出入道闸控制及停车信息的远程统计、查询。本实验完成其中的非接触IC卡读写部分。系统电路结构框图如下图所示。 三、实验设备 1、计算机一台 2、单片机试验箱 四、实验内容 4.1门禁系统的概述
4.1.1 门禁系统概念
出入口门禁控制系统采取以感应卡来取代用钥匙开门的方式。使用者用一张卡可以打开多把门锁, 对门锁的开启也可以有一定的时间限制。如果卡丢失了，不必更换门锁，只需将其从控制主机中注销。出入口门禁控制系统是通过对出入口的准入情况进行控制、管理和记录的设备，对何人何时在何地进行详细跟踪，以实现中心对出入口的24小时控制、监视及管理。
4.1.2 门禁系统的特点
系统将IC卡技术、计算机控制技术与电子门锁有机结合，用IC卡替代钥匙，配合计算机实现智能化门禁控制和管理，有效的解决了传统门锁的使用繁琐和无法信息记录等不足，利用数据控制器采集的数据实现数字化管理可为内部人力资源的有效管理等带来意想不到的效果。
电子钥匙：授权后的IC卡即可当作电子钥匙，将此电子钥匙感应器前一晃, 控制器对该卡进行身份验证，验证合法后即控制电子门锁自动打开。
开门权限：按门设置：可以根据持卡人身份权限设定有效开门区域（控制器号码）。系统可设有最高权限卡，该卡可以打开系统辖区内所有电子门锁。
自动报警：非法使用卡或强行打开门锁等非正常情况下系统会将自动发出报警信号，系统将自动记录非常状况的时间、门号、状态等详细信息，确保门锁安全和事后查证。 4.2 门禁系统的方案
4.2.1门禁系统的总体方案
本系统由51系列单片机AT89S52、按键、蜂鸣器、T7122M-I读卡等模块构成。实现了存储一张管理卡和多张车辆卡的功能；同时管理车辆还可以通过按键更改管理卡，增加车辆卡，删除车辆卡，清空所有车辆卡等。因为门禁刷卡控制刷卡距离随着补尝电容的改变而改变（补尝电容大约300PF），所以最大的刷卡距离约为5—12CM；对于非管理卡或车辆卡，本门禁控制
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器不与响应；每个按键控制器都有相应的提示音进行提示操作。正常使用时，车辆卡靠近读卡天线，门禁控制器读入卡号，并与存储在内部的卡号比较，如果有相同的卡号，说明此卡合法，门禁机响一长音，提示成功，如果读卡失败，而不响应。总体系统结构图如图3-1 门 蜂鸣器 禁 读 卡接下 控 模口位 块 P 电制 路 C 机 器 图3-1 门禁系统总体结构框图 4.2.2 门禁系统的各个方案 4.2.2.1 单片机控制芯片模块 At89s52芯片。 它是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。易失性存储与工业80C51 产品指令和引脚完 全兼容。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统 可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提 供高灵活、超有效的解决方案。
4.2.2.2 键盘控制模块
基于串并转换电路的键盘形式，如图3-3。7SLS164 是串并转化芯片，它把SDA(P10)上的串行数据转化为8 为的并行数据，S1/S2/S3/S4/S5/S6/S7/S8作为键盘扫描线，P11 为键盘数据回送线。键盘扫描时，从S1～S7 一次输出低电平，然后检测P11（回送线），如果P11（回送线）为高电平则表示无键闭合，如果P11（回送线）等于0，将S1～S7 上的数据经过简单处理得到对应的键值。
如图3-2 4.3 门禁系统的硬件部分
4.3.1主控芯片部分 1、原理图
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图4-1
4.3.2键盘控制部分
采用串并转换电路的键盘形式 (1)原理图
图4-2串并转换电路的键盘形式
(2)工作原理
7SLS164 是串并转化芯片，它把SDA(P27)上的串行数据转化为8 为的并行数据，S1/S2/S3/S4/S5/S6/S7/S8作为键盘扫描线，P26为键盘数据回送线。
键盘扫描时，从S1～S7 一次输出低电平，然后检测P26（回送线），如果P26（回送线）为高电平则表示无键闭合，如果P26（回送线）等于0，将S1～S7 上的数据经过简单处理得到对应的键值。
(3)功能说明
KEY1：增加车辆卡 KEY2：删除车辆卡 KEY3：删除管理卡
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KEY4：清除所有车辆卡 4.3.3蜂鸣器控制部分
1、蜂鸣器原理图如下所示:
图4-3蜂鸣器原理图
2、工作原理
单片机通过P37来控制蜂鸣器的工作与关闭。
当P3.7=1时，PNP三极管关闭，蜂鸣器停止工作。 当P3.7=0时，PNP三级管导通，蜂鸣器开始工作。
从而单片机只需要P3.7输出0或者1开控制鉴别鸣器即可。 3、功能说明
（1）刷卡时蜂鸣器响一声，说明读到车辆卡。 （2）刷卡时蜂鸣器响两块，说明读到管理卡。 （3）相应的按键时给于相应的提示音。 （4）蜂鸣器没有响应，说明没有读到卡。 4.3.4 T7122M-I工业级读卡模块 1、应用电路简图
图4-4
2、数据输出格式
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和。校验和运算变量类型为BYTE类型，运算过程进位被丢弃。
选择同步串行输出方式时，每个字节中高位先输出；选择异步串行输出时，每个字节中低
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