跟着无线射频技能的快速开展,无线射频技能因其具有共同的优越性在日常的日子中作为安全防备范畴中得到了飞速的开展和较广泛的使用。射频无线技能作为安防范畴中的门禁体系之所以能在很多安防产品中锋芒毕露,根本原因在于它与传统的安防产品比较有较大的改动,将被迫的安防方法变为了自动操控方法。一起该门禁体系支撑暗码校验和认证,对ID卡的辨认进程无须人为干涉,一起它既支撑对ID卡的读作业形式也支撑卡的读写作业形式;这种ID卡即便在恶劣环境下的环境下也能够正常作业在,辨认速度快数据容量大,ID卡标签数据较为仅有,好像身份证般,卡在出厂时就现已制造号,无须再修正,隐密性高,具有更好的安全性。
1 射频辨认技能原理及首要特色
无线射频辨认技能是从二十世纪90年代鼓起的一项非触摸式自动辨认技能。它的根本辨认原理是使用射频无线方法进行非触摸双向通讯,然后到达自动辨认方针目标并获取相关数据信息,一起它具有抗干扰强、适应环境能力强、精度高、操作方便等许多长处。
1.1 作业原理
本体系中的非触摸式门禁读卡基站是以射频辨认技能为中心,这种基站是一个体积小、分量轻、操作间隔最大可达10 cm的ID卡射频基站。当门禁读卡基站作业时,它与专用的射频基站(MFRC-522)相连的线圈天线不断地四周发送一组固定频率的电磁波(13.56 M),当有非触摸式ID卡接近时,此刻激起的频率能够与卡片内存储一组固定的LC串联谐振电路发生共振,当该共振频率与读写基站发射出来频率相一起,由共振原理得知,经过共振然后激起电荷发生电荷量并将现已存储好的数据发送出去,并经过射频基站解码然后取得卡号。而ID卡的原理是当接收到有由射频基站宣布的频率后,卡内置的电容处于激起充电状况然后发生了激起电荷,在该电容另一端,一起接有一个具有单向导电性的电子泵,该电子泵能够将激起电容内的电荷送到另一个未激起电容内进行电荷存储。当存储电容的电荷量到达2 V时,此存储电容就能够作为卡上电源为其他电路供给作业电压,将卡
内数据发射出去。在该门禁体系中,当有ID卡进入射频基站的天线发送频率的感应区内时,门禁读卡基站就会读取非触摸式ID卡的卡号,并将所读卡号经过串口发送给微处理器,并在显现屏上显现服务信息,一起进入暗码校验服务程序,当暗码校验正确后发动门锁,若暗码校验过错超越三次以上,将给予正告处理。当门禁读卡基站天线未检测到ID卡时,徽处理器将进入闲时形式,读实时钟电路的时钟信息,并在显现屏上显现当时日期和时刻。
典型的射频辨认体系首要由三部分构成:微操控器、ID卡和射频基站,其作业原理如图1所示。
1. 2 首要特色
和传统的门禁体系比较,有以下智能化特色:
1)射频辨认卡片小且分量轻,携带方便,射频基站能够在10 cm左右的范围内能够完结对卡号的辨认与读写;
2)ID卡片制造关闭,具有杰出的防尘埃、防水、防污损功用;
3)在操作进程中不需要和门锁触摸,减少了机械磨损;
4)射频无线信号的穿透能力强,可日子中的穿障碍物,卡号数据量传输小,易于读取;
5)ID卡较%&&&&&%卡内序列号就像身份证相同,具有专一的,生产商在卡出厂前已将此序号固化,安全性高;
2 体系规划与完结
2.1 体系总体规划
整个门禁体系的规划计划是选用无线射频辨认技能(RFID),匙钥是选用质量体积轻盈的ID卡作为门禁卡,操控单元选用价廉、安稳性高、技能比较老练的单片机作为体系的操控中心,一起为了增高门禁的防盗系数,本体系在传统的射频门禁体系计划中添加了暗码校验功用,进行读卡密钥双校验,别的添加显现屏作为人机交互界面,一起添加语音提示功用和时钟源作为闲时的时刻显现功用,本体系整个操作进程好像日常日子中银行ATM操作流程相同。详细的操作规划流程如下:当匙钥ID卡接近操控器的读写器基站时,读写器基站能够精确地对其进行卡号辨认并读取后,并将其序列卡号经过串口数据发送给操控器上的微处理器,然后微处理器经过中止服务程序调用数据库信息与该卡号对应的用户信息进行匹配,假如该卡号已进行过信息注册为用户后,则经过卡号验证并告诉微处理器校验成功,然后语音提示正确并一起提示用户进行暗码输入键盘校验,著暗码校验成功则触发门锁操控发动开门;若读卡失利或卡号信息与数据库中注册的信息不匹配而且刷卡次数超越三次,则语音会给予正告提示;若卡号校验成功,但暗码校验不经过且暗码输入次数超越三次,则发动报警设备禁止通行并奉告持卡人敏捷脱离;若在两种暗码校验都失利后,则发动超声波检测设备来检测当时操作的人是否还在警报状况下仍在超声波检测范围内;一起,在体系闲时会经过时钟电路读取当时时钟信号显现此刻时刻。
整个体系概要组成由ID卡、读写基站、键盘矩阵和微处理器及时钟电路五部分组成。微处理器是体系的操控中心,而读写基站经过无线射频技能与ID卡进行无线通讯,然后完结卡号的读取和数据的发送,当经过串口发送,微处理器收到通讯数据后,与数据库中现已注册的卡号信息校验,若成功后发动键盘暗码校验功用,经过两层安全校验都成功后,操控端作出相应的反响,然后完结整个作业流程。
2.2 硬件组成
门禁体系的读卡器基站相当于一个智能的节点,它能独立完结门状况和锁状况的监控、判别卡类型、实时监控刷卡动作、操控电磁门锁和报警器等一系列的操作。整个门禁体系的硬件部分首要包含担任操控和监控辨认部分的微处理器、射频基站电路、时钟电路、报警设备(声光报警电路)、超声波检测电路、复位电路、按键矩阵电路。电路的硬件框图如图2所示。操控单元选用的是STC公司STC12C5A60S2单片机作为操控单元,这款单片机是常用的MCS-51系列单片机的增强版别,它具有杰出的低功耗、抗干扰和性价比高的特色,一起在相同的晶振的情况下,较一般的MCS-51主频处理速度8到12倍,片上集成了1280字节的RAM,有8路10位高精度的AD收集通道,具有4个16位定时器,较一般8051添加了两个定时器、两路PWM功用、两个规范的串行通讯口,并具有P4口,支撑ISP程序下载,而且与传统8051单片机兼容;超声波模块采纳HC-SR04,该模块功用安稳,测距精度高,检测盲区较小,编程操作较为简略;显现屏选用LCD1602作为人机交互屏,该显现屏低功耗、分量体积轻盈、显现内容丰富;键盘选用8×8的矩阵按键;时钟电路选用DS1302作为实时时钟电路,它高功用、低功耗,一起自带RAM作为实时时钟,一起对年、月、日、周、时、分、秒进行计时,具有闰年自校对功用;射频基站选用市场上用的较为遍及的MFRC-522,该射频模块集成了编码解调和解调编码的收发功用,对ID卡的数据读取有用间隔最远能够10cm,一起集成了并行和串行端口的操控电路,能够自动检测与之相连的外部微操控器的端口类型,具有64字节的FIFO缓冲寄存器,用来与微处理器之间的数据流的输入和输出。
整个门禁体系的硬件电路较为简练,辅佐电路较少,每个模块呼应单元较为独立,这能够进步体系运行时的安稳性;一起在器材挑选上都是技能、功用较为老练的模块电路,该门禁体系硬件价格低、功耗低、安稳性高、安全度高、易于市场推广等特色。
2.3 软件规划
门禁操控单元的程序包含:门禁操控单元对门的检测和锁状况监控程序、MFRC-522射频基站与ID卡的通讯程序、微处理器与MFRC-522串行通讯进程、门禁号信息与数据库注册的信息校验及中止服务程序、键盘暗码校验中止服务程序、时钟电路的读写及LCD显现程序等。主程序流程图如图3所示。
门禁体系的规划采纳C言语作为编程言语,KeiluVision4作为程序编写、调试、编译、链接、生成机器代码的编程软件,经过stc—isp进行硬件串口调试。
3 结束语
现在,跟着射频技能的快速老练与开展,根据射频技能的安防范畴的分支也得到了快速的开展,使用范畴从高安保的银行、公司走向家庭等场合,出现一种大众化趋势。该门禁体系结合监控体系和报警体系然后完结现代安防范畴从非智能化走向智能化的一个过渡,也加强了门禁的安全性。该体系的结构是以射频辨认技能为中心,将传统的门禁、报警等有机地结合在一起,然后完结了人机操作、报警、实时监控等智能化。