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③防冲突
非接触式卡中有快速防冲突机制，能防止卡片之间出现数据干扰，因此，读写器可以“同时”处理多张非接触式IC卡。这提高了应用的并行性，无形中提高系统工作速度。
④可以适合于多种应用
非接触式卡的序列号是唯一的，制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化，不可再更改。非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制，即读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡也验证读写器的合法性。
非接触式卡在处理前要与读写器之间进行三次相互认证，而且在通讯过程中所有的数据都加密。此外，卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件。
接触式卡的存储器结构特点使它一卡多用，能运用于不同系统，用户可根据不同的应用设定不同的密码和访问条件。
⑤加密性能好
非接触式IC卡由IC芯片，感应天线组成，并完全密封在一个标准PVC卡片中， 无外露部分。非接触式IC卡的读写过程，通常由非接触型IC卡与读写器之间通过无线电波来完成读写操作。
非接触型IC卡本身是无源体，当读写器对卡进行读写操作时，读写器发出的信号由两部分叠加组成：一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与其本身的L/C产生谐振，产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是结合数据信号，指挥芯片完成数据、修改、存储等，并返回给读写器。由非接触式IC卡所形成的读写系统，无论是硬件结构，还是操作过程都得到了很大的简化，同时借助于先进的管理软件，可脱机的操作方式，都使数据读写过程更为简单。
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第３章 门禁系统的硬件选择与设计
第3.1节 门禁系统方案设计
门禁控制系统是许多设备的组合，一般有以下部分组成：入口硬件设备、控制器、许可证、上位机管理系统。本课题采用非接触式IC卡作为许可证。
3.1.1门禁系统设计要求
门禁系统作为一项先进的高科技技术防范手段，在早期，一些经济发达的国家就已经应用于科研、工业、博物馆、酒馆、商场、医疗监护、银行、监狱等，特别是由于系统本身具有隐蔽性、及时性等特点，在许多领域的应用越来越广泛。门禁系统既要处于技术的尖端，具有智能性、高可靠性、实时性，又要能符合实际需要。本设计为面向实验室管理的小型门禁系统。
（1）系统的实用性
门禁系统的内容应符合实际要求，不能华而不实。如果片面追求系统的超前性，势必造成投资过大，离实际需求偏离太远。
（2）系统的实时性
如果门禁系统中任何一个关键系统出现错误或停机将直接影响到整个系统的运作情况，因此，门禁系统各子系统应尽可能属于Non-stop（不停机）系统，以保证工作正常运行。
（3）系统的完整性
一个完整的门禁系统是建筑整体形象的重要标志。功能完善，设备齐全，管理方便是设计应考虑的一个因素。
（4）系统的安全性
门禁系统中的所有设备及配件在性能安全可靠运转的同时，还应符合中国 或国际有关的安全标准，并可在非理想环境下有效工作。另外，系统安全性还应 体现在信息传输及使用过程中不易被劫取等方面。
（5）系统的可扩展性
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门禁系统的技术不断向前发展，用户需求也在发生变化，因此门禁系统的设计与实施应考虑到将来可扩展的实际需要，即：可灵活增减或更新各子系统，满足不同时期的需求，保持长时间领先地位，成为智能建筑的典范。
（6）系统的易维护性
门禁系统在运行过程中的维护应尽量做到简单易行。系统的运转真正做到开店即可工作的程度。而且维护过程中无需使用过多专用的维护工具。
门禁系统在设计时结合目前国内外的实际应用水平，使系统建成后能立即得到充分的利用，采用合理的投资而得到最佳的效果。主要体现在三方面：
①在满足功能性和可靠性的前提下，初期的总投资要尽可能少。 ②系统运行后的管理和维护费用少。
③系统在未来进行更改或搬迁以及改造升级时需要少量资金便可达成。
第3.2节 门禁控制器硬件设计方案
综合数据处理模块 读卡器处理模块 密码处理模块 读卡模块 存储模块 门控模块 报警模块 显示模块 存储模块 门控模块 报警模块 显示模块 图3.1 设计方案图
（1）数据采集模块
当RFID卡进入到读卡器读卡范围时，读卡器读取卡序列号的过程。 （2）数据处理模块
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针对于采集到的数据处理，从而对得到的数据进行判断其有效性。 （3）数据存储模块 用来存储数据。 （4）显示模块
用来接收单片机发送的数据，并对数据进行操作从而得到要显示的信息。 （5）串口发送/接收模块
主要用来通过串口发送和接收数据。 （6）密码输入模块
针对于用按键输入密码，根据密码的正确与否来进行相应的操作。 （7）报警机制模块
当出现非法卡或输入的密码不正确时产生报警。
第3.3节 系统硬件设计
系统硬件设计主要由AT89C52主控芯片和YHY502ATG读卡器模块构成。硬件电路由八部分构成：微控制器AT89C52、读卡器模块YHY502ATG、LCD1602显示、串口通信MAX232、按键电路、AT24C04存储、报警电路、门控电路。
微控制器AT89C52负责YHY502ATG的初始化，上位机通过串口向YHY502ATG发送命令，YHY502ATG根据上位机发送的命令做相应的操作，然后将得到的信息传送给微控制器AT89C52，然后微控制器控制其它模块完成显示、报警、判断和门控操作。上位机与下位机之间的连接主要是通过串口进行通信，采用MAX232芯片并将芯片的输入和输出管脚连接到AT89C52的I/O口，在MAX232的引脚上连接10μF的电解电容 用来滤波。读卡器模块YHY502ATG与微控制器AT89C52之间的通信是通过I2C总线进行的，由于AT89C52单片机本身并没有I2C总线，所以将YHY502ATG模块的串行时钟线与数据线接到AT89C52的两个I/O口，然后通过模拟I2C时序来完成AT89C52与YHY502ATG之间的通信，为了防止出现三态，在YHY502ATG的串行时钟线和数据线上分别上拉10k电阻。而YHY502ATG读卡器与RFID卡之间的数据通信主要是通过天线进行的。AT24C04与AT89C52之间的通信也是通过模拟I2C时序进行，同时为了防止出现三态，在时钟线与数据线上分别连接5.1k的上拉电阻。LCD1602与AT89C52之间
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的通信是通过将LCD1602的3条控制线和8条数据线与AT89C52的I/O口相连。对于按键电路的设计是将3*4按键直接连接到AT89C52的7位I/O口，采用线反转法通过查询方式进行工作[8][9]。
第3.4节 系统详细硬件设计
3.4.1系统总体硬件设计
本系统的主要电路包括：读卡器数据采集电路、串行E2PROM存储电路、LCD1602显示电路、串口通讯电路、报警电路、门控电路、键盘电路。
读卡器数据采集 图3.2 电路模块
按键模块 报警模块 显示模块 串口通信模块 AT89C52 存储模块 门控模块 3.4.2元器件的选择
经过对市场的调研，考虑性能/价格比的前提下，在本次设计中我选择最容易实现产品指标的元件。
（1）主控芯片：AT89C52。 （2）读卡器：YHY502ATG。 （3）E2PROM：AT24C04。 （4）LCD液晶：ZL1602C2。 （5）串口通讯芯片：MAX232。
（6）报警器：1个蜂鸣器加一个LED红灯。
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