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基于RC500的IC卡实验室门禁管理系统的实现[图]

介绍了基于RC500的实验室门禁管理系统的设计与实现,并给出了部分接口原理图和主程序设计的流程图。系统采用分布式集中控制方案...
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        【安防知识网】介绍了基于RC500的实验室门禁管理系统的设计与实现,并给出了部分接口原理图和主程序设计的流程图。系统采用分布式集中控制方案,利用RS485总线,提高了系统的实时性和稳定性.系统软件程序采用C语言编写,大大提高了系统开发调试的工作效率,且具有很好的移植性。

        门禁安全管理系统是一种新型智能化的安全管理系统,它集自动识别技术和现代安全管理措施为一体涉及电子、机械、光学、计算机技术和通讯技术等诸多方面。它是解决重要部门出入口便捷控制和实现安全防范管理的有效措施。门禁系统自产生以来,主要应用于公司和智能小区,其系统自身相对完善,为此,根据开放实验室建设、管理的理念,我们设计了一种基于IC卡的智能门禁管理系统来实现开放实验室的管理,这也是基于校园网的开放式实验室管理系统的一部分。

        该实验室门禁管理系统的设计目的是实现人员出人控制,方便人员进出开锁与报到、考勤数据采集、数据统计和信息查询过程的自动化;方便管理人员统计、考核实验室人员出勤情况,方便教学人员查询、考核各班级出勤率。系统采用模块化设计,可以稍加裁剪改造为适于智能小区、公园景点、多校区图书馆等多种不同场合的大范围分布式远程门禁考勤系统。

1门禁管理系统硬件的设计
1.1系统设计

        本门禁系统采用了IC卡进行身份验证,系统硬件由非接触式IC卡读卡头、门禁控制器、时钟模块、RS485接口电路、电控锁、报警器组成,如图1所示。

图1系统的硬件基本结构

        门禁控制器是本系统的核心,当有人刷卡时,系统首先判断此卡是否合法,如果合法,则给电控锁开门信号,如果不合法则报警,并且定时把刷卡人的相关信息、开门时间及状态通过RS485总线上报给上位机。[nextpage]

1.2硬件电路
1.2.1IC卡读卡器电路
        读卡芯片选用Philips公司的MFRC500,MFRC500型读卡器是应用于13.56MHz非接触式通信的高集成读卡IC系列中的一员。该读卡系列利用先进的调制和解调概念,完全集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。图2中的天线通过EMC低通滤波器(L1、L2和ClO、C11)和匹配电路(C4、C5和C8、C9)接至天线驱动端TX1和TX2;天线来的接收信号则通过接收电路(R3、R4、C3、C18)耦合至天线信号输入端RX。

图2IC卡读卡器电路

1.2.2时钟接口电路
        时钟电路(如图3所示)主要用于记录实验员的合法开关门时间及非法开门时间,时钟芯片采用美国Dallas公司生产的DS12887,其内部带有锂电池及充电电路,需要注意的是,因与8051核心的单片机接口,故芯片的MOT端接地,即采用Intel总线。

图3时钟接口电路

[nextpage]1.2.3电控锁接口电路
        电控锁共有4路输出信号:开门信号、门磁状态、锁舌状态及门状态非正常信号,如图4所示。为了避免电控锁信号对单片机的干扰及电平转换,在每路信号上都加入了光电耦合器,用以提高系统的抗干扰能力。

1.2.4RS485通信接口电路
        RS485采用串行通信方式(如图5所示),其最大传输距离可达1200m。采用MAX485芯片把从单片机串El传来的数据转换成差分信号传给上位机,把上位机发来的信号传给单片机。因RS485是半双工总线,为了在相同的波特率下提高传送数据的速度,这里采用双485模式。

图4电控锁接口电路

图5RS485通信接口电路

2软件设计
        本系统软件设计采用模块化设计,整个系统包括主程序、读卡子程序、密钥验证子程序、查询门锁状态子程序等,如图6所示。[nextpage]

图6主程序流程图

3结语
        开放实验室管理系统为公用机房提供了一种全新的管理模式,在校园里的应用已越来越广泛,对该问题的探讨和研究有很强的现实意义。本文采用单片机为核心器件实现了对实验室门禁系统的管理,使实验室的管理科学化、合理化,减轻了实验员的工作强度,提高了实验室的安全性。采用分布式集中控制方案,利用RS485总线,提高了系统的实时性和稳定性。系统软件程序采用C语言编写,大大提高了系统开发调试的工作效率,且具有很好的移植性。本系统在本校的部分实验室安装运行,效果良好。

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