旅游景區(qū)門(mén)禁系統(tǒng)論文

旅游景區(qū)條碼門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

朱恒亮山東省蓬萊市蓬萊閣管理處

內(nèi)容摘要：伴隨著旅游業(yè)的不斷升溫，景區(qū)的客流量逐漸增大，原來(lái)的手撕票根、人工點(diǎn)數(shù)方式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代景區(qū)統(tǒng)計(jì)管理的需要。蓬萊閣景區(qū)自201*年開(kāi)始使用條碼門(mén)禁系統(tǒng)，幾年來(lái)的穩(wěn)定運(yùn)行，不僅有效地實(shí)現(xiàn)了票務(wù)系統(tǒng)的數(shù)字化管理，而且極大地提高了員工的工作效率。同時(shí)，該系統(tǒng)也作為典范，引來(lái)周邊乃至外省景區(qū)參觀借鑒。本文主要結(jié)合蓬萊閣景區(qū)門(mén)禁系統(tǒng)，簡(jiǎn)單闡述旅游景區(qū)門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，以期為其他景區(qū)引進(jìn)門(mén)禁系統(tǒng)提供參考。

關(guān)鍵詞：旅游門(mén)票管理門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

正文：智能化門(mén)禁(Intelligentgate)是近幾年迅速發(fā)展起來(lái)的一種智能化電子安全防范系統(tǒng),其主要功能是對(duì)各種重要場(chǎng)所出入口的控制。隨著人們對(duì)居住、辦公等區(qū)域環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高,智能化門(mén)禁就越來(lái)越受到人們的普遍青睞。①

隨著旅游業(yè)的發(fā)展，數(shù)字化景區(qū)建設(shè)如火如荼，作為數(shù)字化的一項(xiàng)重要內(nèi)容，門(mén)禁系統(tǒng)的構(gòu)建也成為景區(qū)發(fā)展的必然，特別是景區(qū)的星級(jí)評(píng)定將門(mén)禁系統(tǒng)列入加分項(xiàng)目后，門(mén)禁系統(tǒng)建設(shè)更是擺到了景區(qū)發(fā)展的議事日程上來(lái)。

本文結(jié)合蓬萊閣景區(qū)門(mén)禁系統(tǒng)的運(yùn)行情況，簡(jiǎn)要地介紹一下景區(qū)條碼門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

一、門(mén)禁系統(tǒng)內(nèi)容概要：

旅游景點(diǎn)門(mén)票采用印有條碼的郵資明信片，一票一碼，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)條碼信息的識(shí)別和管理實(shí)現(xiàn)對(duì)全部門(mén)票的控管，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)整個(gè)門(mén)票運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行數(shù)字化管理。通過(guò)系統(tǒng)的應(yīng)用,解決傳統(tǒng)人工票務(wù)管理中的缺陷,實(shí)現(xiàn)景區(qū)管理的現(xiàn)代化,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,提供全方位的營(yíng)銷(xiāo)策劃支持平臺(tái),顯著提高旅游景區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。②

該系統(tǒng)分兩大部分：一是票務(wù)監(jiān)管系統(tǒng)，一是檢票監(jiān)控系統(tǒng)。（一）票務(wù)監(jiān)管系統(tǒng)：

景區(qū)票務(wù)管理系統(tǒng)是在綜合景區(qū)現(xiàn)有業(yè)務(wù)操作及財(cái)務(wù)審計(jì)流程基礎(chǔ)上，以強(qiáng)化管理提高效率為目的而開(kāi)發(fā)的包含門(mén)禁控制、票務(wù)管理、財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)、查詢(xún)報(bào)表等各專(zhuān)項(xiàng)功能的軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)以景區(qū)現(xiàn)有運(yùn)作方式為模型，將其中人工處理較多且較繁瑣的重復(fù)性勞動(dòng)計(jì)算機(jī)化，并優(yōu)化了部分流程。該系統(tǒng)分為景區(qū)票務(wù)監(jiān)控管理子系統(tǒng)、中心財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)、售票處前臺(tái)票務(wù)管理子系統(tǒng)共三個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)完成所在部門(mén)的日常工作，各子系統(tǒng)之間相互通信協(xié)同作業(yè)，完成景區(qū)日常票務(wù)管理。

票務(wù)監(jiān)控管理子系統(tǒng)主要對(duì)業(yè)務(wù)關(guān)系單位的信息進(jìn)行管理，便于景區(qū)領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門(mén)，對(duì)檢票、售票運(yùn)行情況進(jìn)行時(shí)時(shí)有效查詢(xún)和監(jiān)督。中心財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)主要完成整個(gè)景區(qū)的票務(wù)管理（包括分配、下發(fā)、回收等）和門(mén)票庫(kù)存管理（出、入庫(kù)）。售票處前臺(tái)子系統(tǒng)主要對(duì)售票和檢票信息進(jìn)行登記、統(tǒng)計(jì)、管理。

（二）檢票監(jiān)控系統(tǒng)

檢票監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控程序和監(jiān)控后臺(tái)程序組成，監(jiān)控程序的主要功能是與門(mén)控器通信，完成門(mén)票號(hào)碼及準(zhǔn)入次數(shù)信息的下裝（計(jì)算機(jī)→門(mén)控器）、數(shù)據(jù)讀回同步等操作，記錄檢票情況并寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。監(jiān)控程序?yàn)榍芭_(tái)票務(wù)管理子系統(tǒng)提供檢票信息，是其數(shù)據(jù)采集的唯一途徑。由于門(mén)控器的存儲(chǔ)容量有限，可能不能夠容納下全部門(mén)票信息，這時(shí)監(jiān)控程序要參與檢票，負(fù)責(zé)連接到數(shù)據(jù)庫(kù)查驗(yàn)門(mén)票的準(zhǔn)入次數(shù)和進(jìn)入次數(shù)信息，一判斷是否放行。監(jiān)控后臺(tái)程序是監(jiān)控程序與前臺(tái)票務(wù)管理子系統(tǒng)的接口程序，他采用TCP/IP方式與前臺(tái)票務(wù)管理子系統(tǒng)通信，這樣可以省去監(jiān)控程序的通信負(fù)擔(dān)，同時(shí)允許前臺(tái)票務(wù)管理子系統(tǒng)與監(jiān)控子系統(tǒng)分別位于不同計(jì)算機(jī)上，為遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)下裝、讀回提供了接口。監(jiān)控后臺(tái)程序的另一個(gè)重要功能是監(jiān)視監(jiān)控程序的運(yùn)行，他可以啟動(dòng)或終止監(jiān)控程序。一般將其設(shè)為一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)控程序退出，就重新啟動(dòng)監(jiān)控程序。

整個(gè)系統(tǒng)全部選擇運(yùn)行于Windows平臺(tái)，出于對(duì)穩(wěn)定性的考慮，選擇WindowsNT4.0Server版為操作系統(tǒng)，前臺(tái)軟件選擇采用NT構(gòu)架的WindowsXP操作系統(tǒng)作為運(yùn)行平臺(tái)。

檢票子系統(tǒng)是一個(gè)集機(jī)、電、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)。蓬萊閣選用的是佳郵科技為蓬萊閣量身定制開(kāi)發(fā)的將光電識(shí)讀檢票、門(mén)閘、控制器等模塊集成到一起的蓬萊閣檢票軟件。該軟件運(yùn)行于現(xiàn)在流行的ＭＳWindowsNT平臺(tái)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用MSSQLServer，二者的結(jié)合保證了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量和穩(wěn)定性。系統(tǒng)主要完成門(mén)票（條碼）識(shí)別、合法性檢查、處理結(jié)果回送、門(mén)票信息記錄、相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、查詢(xún)等功能。該子系統(tǒng)與票務(wù)監(jiān)管系統(tǒng)一起構(gòu)成了旅游景區(qū)條碼門(mén)禁系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)用來(lái)為景區(qū)的科學(xué)管理提供幫助，為景區(qū)的發(fā)展計(jì)劃提供決策支持，同時(shí)也有利于提高工作效率。

二、系統(tǒng)運(yùn)行流程

（一）票務(wù)工作流程如下：

門(mén)票需要經(jīng)過(guò)入庫(kù)、分配（出庫(kù)）、銷(xiāo)售、檢票（核銷(xiāo)）等幾個(gè)主要環(huán)節(jié)。最終票務(wù)信息匯總形成相關(guān)報(bào)表，供有關(guān)部門(mén)檢視、登統(tǒng)，以便決策。

1、入庫(kù)。門(mén)票銷(xiāo)售門(mén)票印刷完畢交付使用前，需要經(jīng)過(guò)景區(qū)財(cái)務(wù)中心票管人員核對(duì)數(shù)量后，進(jìn)行入庫(kù)。入庫(kù)時(shí)需要先輸入密鑰（密鑰用來(lái)形成條碼），輸入正確的起始號(hào)碼、數(shù)量等相關(guān)信息后即可。入庫(kù)完畢，打印門(mén)票入庫(kù)單存檔備查。

2、分配（出庫(kù)）。入庫(kù)正確后，票管員負(fù)責(zé)將門(mén)票分配給不同售票處的售票人員出售。出庫(kù)時(shí)門(mén)票分配給各個(gè)售票處，由售票處領(lǐng)班再繼續(xù)分票。由于有的景區(qū)售票處直接歸財(cái)務(wù)部管理，此時(shí)門(mén)票將直接分配到各售票處的售票員。門(mén)票出庫(kù)后，一旦被售票處接收完畢，就能夠使用了。

3、售票。售票員領(lǐng)用門(mén)票后，正常出售。對(duì)于售出給游客的門(mén)票要錄入系統(tǒng)。

4、對(duì)帳。每天營(yíng)業(yè)終了，售票員將自己本日售票信息錄入計(jì)算機(jī)（也可隨時(shí)錄入或以后補(bǔ)入），結(jié)賬核對(duì)票款。每天晚上，系統(tǒng)定時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、更新，匯總本日檢票情況，將新下發(fā)的門(mén)票更新到相應(yīng)售票處，將各入口本日售票、檢票情況傳送給中心服務(wù)器。

（二）檢票工作流程如下：

一張門(mén)票的檢票過(guò)程要經(jīng)歷如下幾個(gè)主要步驟：1、插票識(shí)讀。2、門(mén)控器判斷。

3、計(jì)算機(jī)判斷[只有當(dāng)門(mén)控器不能處理時(shí)才執(zhí)行]。4、結(jié)果返回（命令指示）。5、門(mén)閘動(dòng)作（放行或報(bào)警禁行）。

游客持票入場(chǎng)時(shí)，先要進(jìn)行檢票識(shí)讀。檢票只需將條碼門(mén)票插入檢票口，由光電識(shí)讀設(shè)備讀出條碼即可。讀到的條碼上送給門(mén)控器進(jìn)行判斷，門(mén)控器將判斷結(jié)果信息回送計(jì)算機(jī)以便記錄（如果門(mén)控器處理不了，將由計(jì)算機(jī)進(jìn)行判斷處理），并以準(zhǔn)入/不準(zhǔn)入命令形式通知門(mén)閘動(dòng)作。整個(gè)過(guò)程就是插票識(shí)讀→門(mén)控器判斷→計(jì)算機(jī)判斷[只有當(dāng)門(mén)控器不能處理時(shí)才執(zhí)行]→結(jié)果返回→門(mén)閘動(dòng)作。

每檢一張門(mén)票，系統(tǒng)都要進(jìn)行一次以上處理，對(duì)于合法票放行，而非法票要報(bào)警。每張門(mén)票處理信息都要記錄，并顯示在計(jì)算機(jī)監(jiān)視器上給檢票監(jiān)控人員察看。

（三）票務(wù)監(jiān)控流程

1、早晨打印前日門(mén)票銷(xiāo)售、入場(chǎng)日?qǐng)?bào)表，供景區(qū)領(lǐng)導(dǎo)參考。2、景區(qū)領(lǐng)導(dǎo)可以隨時(shí)通過(guò)專(zhuān)用軟件，對(duì)門(mén)票的銷(xiāo)售及入場(chǎng)情況進(jìn)行監(jiān)督。

以上是蓬萊閣景區(qū)現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程上總結(jié)出來(lái)的業(yè)務(wù)操作流程。

三、條碼門(mén)禁系統(tǒng)主要構(gòu)件技術(shù)說(shuō)明

1、條形碼：信息容量大、編碼范圍廣、容錯(cuò)能力強(qiáng)、譯碼可靠性高、保密性好、防偽性好、易制作、持久耐用、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)。是目前在票證上使用的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中最先進(jìn)的技術(shù)之一。

條碼從攜帶的信息量上又有一維條碼和二維條碼之分。由于一維條碼成本更低，且可以進(jìn)行號(hào)碼加密以杜絕假票，再加上門(mén)票本身并沒(méi)有復(fù)雜的信息，只進(jìn)行標(biāo)識(shí)即可，所有處理可以在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行，完全能夠滿(mǎn)足要求。所以，盡管二維條碼有很多優(yōu)點(diǎn)，但是在聯(lián)網(wǎng)門(mén)票系統(tǒng)中并不適用。蓬萊閣景區(qū)設(shè)計(jì)的票務(wù)管理系統(tǒng)中普遍采用的是一維條碼對(duì)門(mén)票進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

2、門(mén)控器。門(mén)控器是一個(gè)核心為單片機(jī)的控制盒，主要完成門(mén)票準(zhǔn)入與否的判斷控制馬鞍體門(mén)閘放行或禁行。門(mén)控器核心為一個(gè)24MHz主頻的51單片機(jī)，存儲(chǔ)容量為480KB。他采用RS485通信協(xié)議輪巡各個(gè)馬鞍體，檢查是否有檢票事件發(fā)生；采用RS232協(xié)議與計(jì)算機(jī)通信。門(mén)控器中存放門(mén)票號(hào)碼和該票準(zhǔn)入次數(shù)，當(dāng)游客檢票時(shí)查找相應(yīng)門(mén)票的準(zhǔn)入次數(shù)，如果準(zhǔn)入則通知馬鞍體放行，如果不準(zhǔn)入則提示馬鞍體禁行。如果門(mén)控器的存儲(chǔ)體中沒(méi)有該票相關(guān)信息則將該票號(hào)碼上送給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)判斷。計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的門(mén)票信息給出準(zhǔn)入/禁行命令。

3、馬鞍體。馬鞍體是由電路控制板控制的門(mén)閘和門(mén)票識(shí)讀模塊的集合體，因外形象馬鞍而得名。馬鞍體的主要組成部分為三輥閘、馬鞍箱體、識(shí)讀模塊、控制電路板。馬鞍體的核心為單片機(jī)控制的控制電路板，負(fù)責(zé)與門(mén)控器通信和控制個(gè)部件動(dòng)作，識(shí)讀模塊完成門(mén)票條碼的讀入。馬鞍體采用RS485協(xié)議與門(mén)控器通信，這可以保證長(zhǎng)距離可靠傳輸數(shù)據(jù)。

蓬萊閣景區(qū)門(mén)禁系統(tǒng)經(jīng)過(guò)五年來(lái)的的運(yùn)行，系統(tǒng)基本穩(wěn)定。本文論及的門(mén)禁系統(tǒng)與本區(qū)域周邊景區(qū)相適應(yīng)，目前在曲阜、牟氏莊園、南山風(fēng)景區(qū)運(yùn)行良好，在全國(guó)各地，特別是北方景區(qū)如南戴河、新澳海底世界、趙州橋景區(qū)、抱犢寨景區(qū)、滄州吳橋雜技大世界景區(qū)門(mén)禁系統(tǒng)、河南神農(nóng)山景區(qū)、甘肅天水麥積山景區(qū)門(mén)禁系統(tǒng)等景區(qū)使用，稍作改變后應(yīng)該能滿(mǎn)足我國(guó)大部分景區(qū)的使用要求。

參考文獻(xiàn)：

①?gòu)埐ā吨悄芑�門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐》河南科學(xué)201*年第1期。②李華豐，《景區(qū)電子門(mén)票系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》，西南交通大學(xué)，201*年8月16日

擴(kuò)展閱讀：單片機(jī)門(mén)禁系統(tǒng)論文

目錄

摘要.............................................................................................................................2關(guān)鍵詞.............................................................................................................................2ABSTRACT.....................................................................................................................2KeyWords.....................................................................................................................3前言.................................................................................................................................31門(mén)禁系統(tǒng)......................................................................................................................4

1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及水平.......................................................................................41.3門(mén)禁系統(tǒng)的特點(diǎn).................................................................................................42門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求.....................................................................................................52.1設(shè)計(jì)要求............................................................................................................53門(mén)禁系統(tǒng)的方案論證.....................................................................................................6

3.1門(mén)禁系統(tǒng)的總體方案...........................................................................................6

3.2.1單片機(jī)控制芯片模塊................................................................................73.2.2鍵盤(pán)控制模塊..........................................................................................74門(mén)禁系統(tǒng)的硬件部分.....................................................................................................9

4.1主控芯片............................................................................................................94.3蜂鳴器控制部分................................................................................................104.4讀卡器模塊.......................................................................................................115軟件設(shè)計(jì).....................................................................................................................12

5.1門(mén)禁系統(tǒng)的總流程圖.........................................................................................135.2管理卡功能子程序流程圖如圖............................................................................146門(mén)禁系統(tǒng)軟件、硬件系統(tǒng)調(diào)試......................................................................................15

6.1硬件調(diào)試...........................................................................................................156.2軟件調(diào)試...........................................................................................................156.3系統(tǒng)程序...........................................................................................................166.4軟、硬件設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)......................................................................................247結(jié)論............................................................................................................................25參考文獻(xiàn).........................................................................................................................25致謝............................................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

摘要

隨著目前各公司對(duì)安全要求的提高，管理水平的不斷提升，公司需要加強(qiáng)對(duì)進(jìn)出人員的管理，門(mén)禁被許多公司采用。但大多使用的都是單門(mén)禁，對(duì)于有很多出入通道的公司顯然不適用，既不能做到統(tǒng)一管理也缺少了統(tǒng)計(jì)、查詢(xún)和考勤等附加功能，與此同時(shí)目前市面上的智能門(mén)禁系統(tǒng)多是基于有線通信的方式實(shí)現(xiàn)的，具有布線復(fù)雜、成本高、定型后不利于重新布線、擴(kuò)展等諸多缺陷。無(wú)線通信方式則克服了有線通信的很多不利因素，因此基于無(wú)線通信方式的門(mén)禁系統(tǒng)是未來(lái)門(mén)禁系統(tǒng)的方展方向。

關(guān)鍵詞

門(mén)禁系統(tǒng)，無(wú)線通信，非接觸式IC卡

ABSTRACT

Withtheadvanceofsafetyrequestandthepromotionofmanagementlevel,everycompanyneedstrengthenthemanagementofthepersonnelinandout.Accesscontrolisusedbymanycompanies,butthemostofthemaresingleaccesscontrol，itisunfittedtothecompanythathasmanydoors.Theycannotbemanageduniformlyandhavenottheadditoryfunctionsuchasstatistics,demandandcheckingonworkattendance.However,currentaptitudedoor-guardsystemsaregenerallybasedonwirecommunication.Thisisunpracticalsometimesbecauseitsrelativeexpenseishigh,wiresaredifficulttobeplaced,systemupdateishard.Ontheotherhand,radiocommunicationgetsridofmostabovedemerits.Thisiswhywirelessdoor-guardsystemisatrendinthefuture.Thistopicisdesignedtonon-contactICcard-basedwirelesscommunicationnetworkaccesscontrolsystem.

KeyWords

AccessControlSystem，WirelessCommunication，Non-contactICcard

前言

門(mén)禁，又稱(chēng)出入管理控制系統(tǒng)。是一種管理人員進(jìn)出數(shù)字化管理系統(tǒng)。

隨著智能化住宅小區(qū)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)門(mén)鈴已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化的家庭。最初的普通單元門(mén)對(duì)講，到可視單元門(mén)對(duì)講，發(fā)展到聯(lián)網(wǎng)管理，智能樓宇對(duì)講系統(tǒng)已成為一種兼容性強(qiáng)大的綜合系統(tǒng)。可以說(shuō)，智能樓宇對(duì)講系統(tǒng)獎(jiǎng)不僅僅是方便住戶(hù)的訪客和電控門(mén)系統(tǒng)，也是小區(qū)物業(yè)管理和安防管理必不可少的有效手段，是現(xiàn)代化住宅小區(qū)必不可少的設(shè)施。

出入口門(mén)禁控制系統(tǒng)采取以感應(yīng)卡來(lái)取代用鑰匙開(kāi)門(mén)的方式。使用者用一張卡可以打開(kāi)多把門(mén)鎖。對(duì)門(mén)鎖的開(kāi)啟也可以有一定的時(shí)間限制。如果卡丟失了，不必更換門(mén)鎖，只需將其從控制主機(jī)中注銷(xiāo)。出入口門(mén)禁控制系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)出入口的情況進(jìn)行控制、管理和記錄的設(shè)備，對(duì)何人何時(shí)在何地地進(jìn)行詳細(xì)的跟蹤，以實(shí)現(xiàn)中心對(duì)出入口的24小時(shí)的控制、監(jiān)視及管理。

門(mén)禁控制系統(tǒng)有時(shí)也稱(chēng)為出入監(jiān)督智能系統(tǒng)，其功能是有效地管理門(mén)的開(kāi)啟與關(guān)閉，保證授權(quán)出入門(mén)人員的自由出入，限制未授權(quán)人員的進(jìn)入，對(duì)暴力強(qiáng)行入門(mén)行為，予以報(bào)警。同時(shí)可對(duì)出入人員分類(lèi)管理，對(duì)出入?yún)^(qū)域分類(lèi)管制，對(duì)出入人員代碼，出入時(shí)間，出入號(hào)碼進(jìn)行登錄與存儲(chǔ)。

1門(mén)禁系統(tǒng)

1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及水平

(1)目前，國(guó)內(nèi)對(duì)門(mén)禁系統(tǒng)的研究已經(jīng)從認(rèn)識(shí)教育和試用階段進(jìn)入到了研發(fā)階段，但在門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中還有以下幾點(diǎn)不足之處，主要表現(xiàn)為：

(a)采用國(guó)外已有的集成模塊，像讀寫(xiě)器、門(mén)禁控制器、天線模板等；(b)對(duì)國(guó)外已有的系統(tǒng)進(jìn)行仿造；(c)產(chǎn)品單一、開(kāi)發(fā)成本較高。

(2)在技術(shù)方面，中國(guó)目前也有很多廠家，仿制國(guó)外優(yōu)秀的門(mén)禁系統(tǒng)，主要的做法有兩種，第一種是購(gòu)買(mǎi)國(guó)外的門(mén)禁系統(tǒng)配件，如讀寫(xiě)器、門(mén)控器等，再對(duì)其進(jìn)行二次軟硬件的設(shè)計(jì)。這種門(mén)禁系統(tǒng)的性能很好，能滿(mǎn)足許多安全要求很高的場(chǎng)所，但是價(jià)格很高。第二種方法是，除了核心芯片購(gòu)?fù)猓�其余部件都是�?duì)國(guó)外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)行研制。這種方式比較靈活，可以隨時(shí)根據(jù)客戶(hù)的要求增加門(mén)禁系統(tǒng)的功能，且價(jià)格也比較便宜。而在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方面，國(guó)內(nèi)的門(mén)禁系統(tǒng)大多以控制器為核心構(gòu)建的，門(mén)控器大多由國(guó)外企業(yè)研制。即門(mén)禁控制器先接收讀卡器的信號(hào)，再根據(jù)信號(hào)來(lái)決定是否開(kāi)門(mén)。

(3)國(guó)外對(duì)IC卡的研究和應(yīng)用較早，特別是在美國(guó)和歐洲，但在非接觸式IC卡方面的研究使用也只是近幾年的事。非接觸式IC卡和讀卡器的關(guān)鍵技術(shù)掌握在歐美國(guó)家和部分亞洲國(guó)同一檔次。當(dāng)今世界上非接觸式IC卡主流產(chǎn)品是Philips公司的Mifare技術(shù)，己經(jīng)被制定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC14443TypeA標(biāo)準(zhǔn)。歐洲一些IC卡及讀卡器制造商大都以Mifare技術(shù)為標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展自己的IC卡事業(yè)。

1.3門(mén)禁系統(tǒng)的特點(diǎn)

系統(tǒng)將ID卡技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與電子門(mén)鎖有機(jī)結(jié)合，用ID卡替代鑰匙，配合計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能化門(mén)禁控制和管理，有效的解決了傳統(tǒng)門(mén)鎖的使用繁瑣和無(wú)法信息記錄等不足，利用數(shù)據(jù)控制器采集的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理可為內(nèi)部人力資源的有效管理等帶來(lái)意想不到的效果。

電子鑰匙：授權(quán)后的ID卡即可當(dāng)作電子鑰匙，將此電子鑰匙感應(yīng)器前一晃,控制器對(duì)該卡進(jìn)行身份驗(yàn)證，驗(yàn)證合法后即控制電子門(mén)鎖自動(dòng)打開(kāi)。

開(kāi)門(mén)權(quán)限：按門(mén)設(shè)置：可以根據(jù)持卡人身份權(quán)限設(shè)定有效開(kāi)門(mén)區(qū)域（控制器號(hào)碼）。系統(tǒng)可設(shè)有最高權(quán)限卡，該卡可以打開(kāi)系統(tǒng)轄區(qū)內(nèi)所有電子門(mén)鎖。

自動(dòng)報(bào)警：非法使用卡或強(qiáng)行打開(kāi)門(mén)鎖等非正常情況下系統(tǒng)會(huì)將自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，系統(tǒng)將自動(dòng)記錄非常狀況的時(shí)間、門(mén)號(hào)、狀態(tài)等詳細(xì)信息，確保門(mén)鎖安全和事后查證。

2門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

2.1設(shè)計(jì)要求（1）讀卡功能（2）添加管理卡功能（3）增加、刪除用戶(hù)卡功能（4）更改管理卡（5）清除所有用戶(hù)卡（6）鍵盤(pán)控制管理卡操作（7）蜂鳴器實(shí)現(xiàn)刷卡、按鍵提示2.2門(mén)禁的系統(tǒng)組成

門(mén)禁控制系統(tǒng)是由上位機(jī)，門(mén)禁主控設(shè)備、無(wú)線傳輸平臺(tái)、讀卡器、電控鎖、AC-DC電源、卡片、管理軟件等幾個(gè)重要部分組成的。門(mén)禁系統(tǒng)組成如圖2-1所示

3門(mén)禁系統(tǒng)的方案論證

3.1門(mén)禁系統(tǒng)的總體方案

本系統(tǒng)由51系列單片機(jī)AT89S52、按鍵、蜂鳴器、T7122M-I讀卡等模塊構(gòu)成。實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)一張管理卡和多張用戶(hù)卡的功能；同時(shí)管理人員還可以通過(guò)按鍵更改管理卡，增加用戶(hù)卡，刪除用戶(hù)卡，清空所有用戶(hù)卡等。因?yàn)殚T(mén)禁刷卡控制刷卡距離隨著補(bǔ)嘗電容的改變而改變（補(bǔ)嘗電容大約300PF），所以最大的刷卡距離約為512CM；對(duì)于非管理卡或用戶(hù)卡，本門(mén)禁控制器不與響應(yīng)；每個(gè)按鍵控制器都有相應(yīng)的提示音進(jìn)行提示操作。正常使用時(shí)，用戶(hù)持卡靠近讀卡天線，門(mén)禁控制器讀入卡號(hào)，并與存儲(chǔ)在內(nèi)部的卡號(hào)比較，如果有相同的卡號(hào)，說(shuō)明此卡合法，門(mén)禁機(jī)響一長(zhǎng)音，提示成功，如果讀卡失敗，而不響應(yīng)�？傮w系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖

讀卡模塊門(mén)禁控制器蜂鳴器下位PC機(jī)接口電路門(mén)禁系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖

3.2門(mén)禁系統(tǒng)的各個(gè)方案論證3.2.1單片機(jī)控制芯片模塊

方案一：PIC16C84單片機(jī)芯片。它是8位CMOSEEPROM微控制器。它有高性能的類(lèi)似于RISC的指令，共有35條單字節(jié)的指令，所有的指令除程序分支指令需要兩個(gè)指令周期外，都只需要一個(gè)指令周期。程序指令的寬度為14位，在芯片內(nèi)有1K×14的EEPROM程序存儲(chǔ)器。

方案二：At89s52芯片。它是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。易失性存儲(chǔ)與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。

基于以上所述，根據(jù)系統(tǒng)需要及所學(xué)知識(shí)我選方案二。3.2.2鍵盤(pán)控制模塊

方案一：獨(dú)立式鍵盤(pán)，如圖3-2。它是利用單片機(jī)I/O口讀取口的電平高低來(lái)判斷是否有鍵按下，這種方式的缺點(diǎn)是占用的I/O口數(shù)較多。且對(duì)鍵盤(pán)處理的時(shí)候涉及到了一個(gè)重要的過(guò)程，那就是鍵盤(pán)的抖動(dòng)問(wèn)題。

方案二：基于串并轉(zhuǎn)換電路的鍵盤(pán)形式，如圖3-3。7SLS164是串并轉(zhuǎn)化芯片，它把SDA(P10)上的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為8為的并行數(shù)據(jù)，S1/S2/S3/S4/S5/S6/S7/S8作為鍵盤(pán)掃描線，P11為鍵盤(pán)數(shù)據(jù)回送線。鍵盤(pán)掃描時(shí)，從S1～S7一次輸出低電平，然后檢測(cè)P11（回送線），如果P11（回送線）為高電平則表示無(wú)鍵閉合，如果P11（回送線）等于0，將S1～S7上的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理得到對(duì)應(yīng)的鍵值。

方案三：行列掃描的鍵盤(pán)形式，如圖3-4。列線通過(guò)電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。當(dāng)按鍵沒(méi)有按下時(shí)，所有列的輸出端都是高電平，代表沒(méi)有鍵按下。行線輸出時(shí)低電平，一旦有鍵按下時(shí)，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣通過(guò)讀入輸入線的狀態(tài)就可以得知是否有鍵按下了。

基于以上所述，根據(jù)系統(tǒng)需要我選方案二。

4門(mén)禁系統(tǒng)的硬件部分

4.1主控芯片

1、原理圖

4.2鍵盤(pán)控制部分

采用串并轉(zhuǎn)換電路的鍵盤(pán)形式(1)原理圖

(2)工作原理

7SLS164是串并轉(zhuǎn)化芯片，它把SDA(P27)上的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為8為的并行數(shù)據(jù)，S1/S2/S3/S4/S5/S6/S7/S8作為鍵盤(pán)掃描線，P26為鍵盤(pán)數(shù)據(jù)回送線。

鍵盤(pán)掃描時(shí)，從S1～S7一次輸出低電平，然后檢測(cè)P26（回送線），如果P26（回送線）為高電平則表示無(wú)鍵閉合，如果P26（回送線）等于0，將S1～S7上的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理得到對(duì)應(yīng)的鍵值。(3)功能說(shuō)明KEY1：增加用戶(hù)卡KEY2：刪除用戶(hù)卡KEY3：刪除管理卡KEY4：清除所有用戶(hù)卡4.3蜂鳴器控制部分

1、蜂鳴器原理圖如下所示:

2、工作原理

單片機(jī)通過(guò)P37來(lái)控制蜂鳴器的工作與關(guān)閉。當(dāng)P3.7=1時(shí)，PNP三極管關(guān)閉，蜂鳴器停止工作[4]。當(dāng)P3.7=0時(shí)，PNP三級(jí)管導(dǎo)通，蜂鳴器開(kāi)始工作[4]。從而單片機(jī)只需要P3.7輸出0或者1開(kāi)控制鑒別鳴器即可。3、功能說(shuō)明

（1）刷卡時(shí)蜂鳴器響一聲，說(shuō)明讀到用戶(hù)卡。（2）刷卡時(shí)蜂鳴器響兩塊，說(shuō)明讀到管理卡。（3）相應(yīng)的按鍵時(shí)給于相應(yīng)的提示音。（4）蜂鳴器沒(méi)有響應(yīng)，說(shuō)明沒(méi)有讀到卡。4.4讀卡器模塊1、應(yīng)用電路簡(jiǎn)圖

2、數(shù)據(jù)輸出格式

共輸出48Bits，即6個(gè)字節(jié)。第一字節(jié)為ID卡識(shí)別碼，第二至第五字節(jié)為卡號(hào)，最后一個(gè)字節(jié)為前五個(gè)字節(jié)的校驗(yàn)和。校驗(yàn)和運(yùn)算變量類(lèi)型為BYTE類(lèi)型，運(yùn)算過(guò)程進(jìn)位被丟棄。

選擇同步串行輸出方式時(shí)，每個(gè)字節(jié)中高位先輸出；選擇異步串行輸出時(shí)，每個(gè)字節(jié)中低位先輸出。輸出波特率均為9600Bits/S。

3、數(shù)據(jù)輸出波形

0.5ms0.5msCPSCKSObit7bit6bit5bit4bit3同步串行輸出波形（Tsck=104us）

4、功能說(shuō)明

（1）通過(guò)讀卡天線，刷卡時(shí)讀取ID卡卡號(hào)。（2）通過(guò)SO腳把卡號(hào)傳到單片機(jī)芯片管腳上。（3）通過(guò)CP腳傳送低電平說(shuō)明有卡刷到。

5軟件設(shè)計(jì)

程序循環(huán)中主要工作為判斷是否有刷卡，若有刷卡則斷判是什么卡，然后進(jìn)行相應(yīng)的處理。

5.1門(mén)禁系統(tǒng)的總流程圖

開(kāi)始定義堆棧區(qū)AT89S52、定時(shí)器0、中斷初始化是否有刷卡是否有管理卡添加該卡為管理卡，蜂鳴器響兩聲是否是管理卡蜂鳴器響三聲是否是用戶(hù)卡管理卡功能子程序蜂鳴器響一聲

5.2管理卡功能子程序流程圖如圖

是否有卡刷蜂鳴器響一聲，定時(shí)器T0起動(dòng)是否有按鍵蜂鳴器響一聲，添加用戶(hù)卡蜂鳴器響二聲，刪除用戶(hù)卡蜂鳴器響三聲，刪除管理卡蜂鳴器響四聲，清空所有用戶(hù)卡定時(shí)5秒是否到返回

6門(mén)禁系統(tǒng)軟件、硬件系統(tǒng)調(diào)試

完成了硬件的設(shè)計(jì)、制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按設(shè)計(jì)正常運(yùn)行，必須進(jìn)行硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。

6.1硬件調(diào)試

硬件調(diào)試的主要任務(wù)是排除硬件故障，其中包括設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和工藝性故障。(1)脫機(jī)檢查。按照電路原理圖用萬(wàn)用表逐步檢測(cè)電路板中所有器件的各引腳，尤其是電源的連接是否正確；檢查各開(kāi)關(guān)按鍵是否能正常工作；為了保護(hù)芯片，應(yīng)先對(duì)各IC座（尤其是電源端）電位進(jìn)行檢查，確定其無(wú)誤后再插入芯片檢查[3]。

(2)聯(lián)機(jī)調(diào)試。暫時(shí)拔掉AT89C51芯片，將仿真器的40芯仿真插頭插入AT89C51的芯片插座進(jìn)行調(diào)試，檢驗(yàn)鍵盤(pán)電路是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求�？梢酝ㄟ^(guò)一些簡(jiǎn)單的測(cè)試軟件來(lái)查看接口工作是否正常。例如，我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)能過(guò)按鍵控制蜂鳴器聲響檢測(cè)鍵盤(pán)電路的好壞。如果運(yùn)行測(cè)試結(jié)果與預(yù)期不符，很容易根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障原因并采取針對(duì)性措施排除故障。6.2軟件調(diào)試

軟件調(diào)試的任務(wù)是利用開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行在線仿真調(diào)試，發(fā)現(xiàn)和糾正程序錯(cuò)誤，同時(shí)也能發(fā)現(xiàn)硬件故障。

程序的調(diào)試應(yīng)一個(gè)模塊一個(gè)模塊地進(jìn)行，首先單獨(dú)調(diào)試各功能子程序，檢驗(yàn)程序是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能，接口電路的控制是否正常等；最后逐步將各子程序連接起來(lái)總調(diào)。聯(lián)調(diào)需要注意的是，各程序模塊間能否正確傳遞參數(shù)，特別要注意各子程序的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)與恢復(fù)。調(diào)試的基本步驟如下：

（1）編寫(xiě)蜂鳴程序程序，調(diào)試是蜂鳴器是否會(huì)響。（2）編寫(xiě)簡(jiǎn)單程序調(diào)試刷卡時(shí)是讀卡模塊是否有讀入。（3）編寫(xiě)鍵盤(pán)控制程序，調(diào)試是否有鍵按下及其按鍵值。（4）編寫(xiě)添加、刪除用戶(hù)卡程序，調(diào)試是否能實(shí)現(xiàn)。

（5）編寫(xiě)更改管理卡，清除所有用戶(hù)卡程序，調(diào)試是否能實(shí)現(xiàn)。（6）總體調(diào)試，看能否實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)一張管理卡，多張用戶(hù)卡。通過(guò)按鍵能否實(shí)現(xiàn)添加、刪除用戶(hù)卡，更改管理卡，清除所有用戶(hù)卡等設(shè)計(jì)要求。6.3系統(tǒng)程序#include#include

sbitcp=P1^0;sbitsck=P1^1;sbitso=P1^2;

sbitbeep=P3^7;sbitled5=P0^5;sbitKD_KEY=P2^6;sbitKEY_SDA=P2^7;sbitKEY_CLK=P2^5;

unsignedcharchcardno[10][5]={0};unsignedcharcardok;unsignedcharj=0;unsignedcharcount;unsignedchara;

unsignedcharcardno[5]={0};unsignedcharkey_value;unsignedcharb=1;

//---------毫秒延時(shí)子程序----------voiddelay2(unsignedcharms){unsignedchari;while(ms--){

for(i=0;iunsignedcharkey(void)//判斷是第幾鍵按下{

unsignedcharbuffer,display_bit,i;buffer=0xff;//賦初值為0xffdelay2(250);//延時(shí)去抖動(dòng)display_bit=0xfe;//掃描鍵盤(pán)for(i=0;icontinue;

if(so==1)//讀數(shù)據(jù)++rxdata;while(sck==1)continue;}

returnrxdata;}

//--------同步串行口接收-------unsignedcharrx(void){

chari;

if(cp==1)//檢測(cè)CP腳是否出現(xiàn)低電平return;

EA=0;//屏蔽中斷

for(i=25;--i;)//保證CP的寬度大于時(shí)鐘寬度{

if(sck==0){EA=1;return;}}

while(sck==1)//等待時(shí)鐘線出現(xiàn)低電平continue;

cardno[0]=rx1byte();//讀第一個(gè)字節(jié)cardno[1]=rx1byte();//讀第二個(gè)字節(jié)cardno[2]=rx1byte();cardno[3]=rx1byte();cardno[4]=rx1byte();cardno[5]=rx1byte();//讀第六個(gè)字節(jié)while(cp==0)//等待CP腳恢復(fù)高電平continue;EA=1;

//讀卡結(jié)束，校驗(yàn)卡號(hào)

i=cardno[0]+cardno[1]+cardno[2]+cardno[3]+cardno[4];if(i=cardno[5]){}

//---------------管理卡程序-----------unsignedcharzjz(void){

chari=0;while(1){rx();

P0=0XFF;

if(cardok==1)//判斷是否有刷卡}

cardok=1;

{

cardok=0;

if(chcardno[0][5]==0)//判斷是否有管理卡{

feib();

feib();

chcardno[0][5]=cardno[5];//設(shè)計(jì)為管理卡

}

else{

count=0;

{卡

if(chcardno[0][5]==cardno[5])//判斷是否是管理卡{feib();feib();feib();

delay2(250);

while(1)

{

rx();if(cardok==1)//判斷是否有刷卡{feib();cardok=0;

TR0=1;//起動(dòng)定時(shí)器0

break;}

}

}else{

for(a=1;a{feib();

break;

}}

}}}}}

//----------定時(shí)器子程序---------voidtimer1(void)interrupt3{

TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65526-50000)%256;count++;

key_value=key();

switch(key_value){

case0://按鍵1

case1://按鍵2feib();

feib();

for(a=1;a

{

if(chcardno[a][5]==cardno[5]){}

chcardno[a][5]=chcardno[b][5];//刪除用戶(hù)卡}

break;

case2://按鍵3feib();

feib();feib();

chcardno[0][5]=0;//刪除管理卡

break;

case3://按鍵4feib();

feib();feib();feib();

for(a=1;a}

//--------------------主程序--------------voidmain(void){

TMOD=0x01;//定時(shí)器0

TH0=(65536-50000)/256;//定時(shí)器0初始華TL0=(65526-50000)%256;EA=1;ET0=1;P0=0XFF;zjz();}

6.4軟、硬件設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

（1）讀卡模塊T7122M-I外部電源接觸不良或者嚴(yán)重的電磁干擾，則有可能偶然使讀卡模塊內(nèi)部軟件跑飛。

（2）天線周?chē)�如果有金屬存在，則工作頻率將受影響，讀卡距離也受影響，嚴(yán)重時(shí)讀卡反應(yīng)遲鈍，甚至不能讀卡。避免的方法是所有的金屬材料盡量離開(kāi)天線線圈，特別是天線前面不能有金屬封板。金屬封板會(huì)屏蔽電磁波，致使讀卡完全失效。天線后面如果有金屬封板，則應(yīng)該離開(kāi)天線線圈至少3厘米以上。

（3）讀卡模塊與模板注意是否有共地。

（4）如果使用的電源性能不良，將引起電壓不穩(wěn)，波紋太大，對(duì)讀卡距離產(chǎn)生影響。

（5）外界的電磁雜波也會(huì)對(duì)讀卡產(chǎn)生干擾

7結(jié)論

本門(mén)禁控制器用于鑒別刷卡人員，管理人員出入。功能可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)一張管理卡、多張用戶(hù)卡。通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)可以進(jìn)行各種卡管理操作，如更改管理卡、增加單個(gè)用戶(hù)卡、刪除單個(gè)用戶(hù)卡、清空所有用戶(hù)卡等。

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