基于RFID的门禁管理系统设计与实现

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第３期董庆贺等：基于ＲＦＩＤ的门禁管理系统设计与实现２２７

１系统架构

系统采用非接触式ＩＣ卡，利用无线射频识别技术ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）检测ＩＣ卡，当ＩＣ卡靠近读写器时，读写器能准确地对其识别，并将其序列号发送给主控器和ＰＣ机，通过应用程序连接后台数据库获取与该卡号对应的用户信息。若该卡已进行注册，则通过验证并通知控制器开门，并记录卡号和开门时间，反之则禁止通行并告知持卡人离开．

系统由电子标签、读写器、串口通讯、服务器和用户终端五部分组成。如图１所示．读写器是系统的核心，其通过射频信号与ＩＣ卡（电子标签）通信，完成读卡、存储和发送数据的工作，其可以独立工作，也可联网工作，文中采用ＲＳ２３２串口通信与服务器相连。服务器和用户端之间采用Ｃ／Ｓ结构，应用软件与数据库ＳＱＬＳＥＲＶＥＲ２０００连接通过ＡＤＯ对象实现，两者通过局域网实现互联。在系统管理员授予权限的情况下，用户均可以查询、统计、打印管理系统的所有相关记录。

图１系统架构图

２硬件设计

２．１硬件总体设计

射频读写器是系统的核心，由主控电路、射频读写电路，天线耦合电路和天线等电路组成，负责对射频信号的处理和数据的传输，完成对ＩＣ卡序列号读取的任务，如图２所示。

圈２硬件结构图

电子标签，即射频卡，由ＩＣ卡片、感应天线组成，封装在一个标准的ＰＶＣ卡内，芯片及其天线无任何外露部分。卡片无需电源，在一定范围内靠近读写器时，通过天线的传递来完成数据的读写操作ｒ３１。本文选用Ｐｈｉｌｉｐｓ公司的Ｍｉｆａｒｅ１卡，该卡基于ＩＳＯ１４４４３ＴＹＰＥＡ国际标准，每张卡具有全球唯一的序列号，具有防冲突功能。

天线的作用就是产生磁通量，为卡片提供电源，在读写器和卡片之间传送信息。天线的有效电磁场范围就是系统的有效工作区域。

读写芯片选取Ｐｈｉｌｉｐｓ生产的用于读写Ｍｉｆａｒｅ１卡的专用芯片ＭＦＲ５００，工作频率为１３．５６ＭＨｚ．主控器由ＡＴ８９Ｓ５２单片机及其外围电路组成，负责控制读写模块、与ＰＣ机间的串口通信和对外部设备的控制操作。其中单片机对读写模块的操作就是通过控制ＭＦＲＣ５００来实现对Ｍｉｆａｒｅｌ卡的操作。它是单片机与ＩＣ卡之间数据传输的桥梁。

２．２射频电路设计

射频电路的核心是读写芯片ＭＦＲＣ５００［¨，它是单片机与ＩＣ卡之间数据传输的桥梁。其与单片机的连接如图３所示。

图３ＭＦＲＣＳ００与ＡＴ８９Ｓ５２连接图

单片机对读写芯片采用中断控制方式，中断控制口ＩＮＴＯ与ＭＦＲＣ５００的ＩＲＱ脚相连。ＭＦＲＣＳ００内部有６４个寄存器，单片机通过往寄存器里写入控制命令来对其进行配置和操作，其中掉电检测引脚ＲＳＴＰＤ连接单片机Ｐ２．０脚，ＮＣＳ脚连接Ｐ２．７脚，ＮＷＲ、ＮＲＤ分别连接至单片机读写端口ＷＲ、ＲＤ脚，数据口ＤＯ－－－Ｄ７连接至单片机ＰＯ口

石英品体振荡器产生１３．５６ＭＨｚ的工作频率，Ｌ１、Ｌ２、Ｃ５、Ｃ６构成的低通滤波器用于抑制品振电路

同时产牛的高次谐波。接收电路由Ｒ１、Ｒ２、Ｃ３、Ｃ４万方数据

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图６监控管理软件功能模块

信息发布模块基于ＡＳＰ．ｎｅｔＣ７３实现，实现过程主要是通过ａｄｏ．ｎｅｔ读取ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ数据库的监控管理信息表，做成信息发布网站部署到ＩＩＳ服务器，这样，用户就可以以访问网页的形式在任何位置查看系统信息和门禁记录。

４程序运行

以桂林电子科技大学电子工程学院实验室门禁管理为例，实现了系统的软硬件设计。管理员输入帐号和密码后，进入如图７所示的监控管理软件主界面。

图７监控管理软件主界面

经测试，ＩＣ卡有效工作距离为６ｅｌｌａ。当ＩＣ卡响应时，系统自动显示卡号、持卡用户信息以及进入时间，并自动存人后台数据库。由于Ｍｉｆａｒｅｌ卡具有全球唯一的序列号，故会员注册时可将会员信息与ＩＣ卡序列号捆绑在一起存人数据库。这样查阅信息时可按照时间或直接按照姓名进行精确查找。

５结束语

提出的基于ＲＦＩＤ和Ｗｅｂ服务的门禁管理系统为重要部门的出入提供了智能化控制和远程管理机制。采用无线射频技术ＲＦＩＤ实现无钥匙化出入，不易损失、可重复使用；采用ＳＱＬ数据库和Ｗｅｂ服务实现门禁的远程监控，操作方便、灵活且安全，在智能家居、办公室出入、物流等场合具有广阔的应用前景．

参考文献：

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责任编辑梁王欢

见习编辑曹寿平万方数据