基于单片机的门禁安全管理系统设计

本系统将ID卡技术、计算机控制技术与电子门锁有机结合，用ID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ID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：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。

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用户卡的功能；同时管理人员还可以通过按键更改管理卡，增加用户卡，删除用户卡，清空所有用户卡等。

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；对于非管理卡或用户卡，本门禁控制器不与响应；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，用户持卡靠近读卡天线，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。

01 主控电路设计

02 键盘电路设计

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。

KEY1：增加用户卡；KEY2：删除用户卡

KEY3：删除管理卡；KEY4：清除所有用户卡

03 蜂鸣器电路设计

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。

(1)蜂鸣器响一声，说明读到用户卡。

(2)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。

04 读卡器电路设计

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，每个字节中低位先输出。输出波特率均为9600 Bits/S。

数据输出波形:

(1)通过读卡天线，刷卡时读取ID卡卡号。

(2)通过SO把卡号传到单片机管脚上。

(3)通过CP传送低电平说明有卡刷到。

05 软件程序设计

程序循环中主要工作为判断是否有刷卡，若有刷卡则断判是什么卡，然后进行相应的处理。门禁系统的总流程如下所示。

管理卡功能子程序流程图如下所示。

门禁安全管理系统是新型现代化安全管理系统，它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，它涉及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术。它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施。适用各种机要部门，如银行、宾馆、车场管理、机房、军械库、机要室、办公间，智能化小区，工厂等。