基于RFID技术门禁系统的设计

综合课程设计说明书

题目： 基于RFID的门禁系统设计

学生姓名： 学 号：

院 （系）： 电气与信息工程学院 专 业： 电子信息科学与技术 指导教师：

2016 年 6月 16 日

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目录

一 前言 ………………………………………………………… 1 二 案例描述 …………………………………………………… 3 三 需求分析 …………………………………………………… 4 3.1实验箱模块的选择 ……………………………………… 4 3.2系统语言的选择 …………………………………………… 5 3.3数据交换方式 ……………………………………………… 6 3.4应用程序的结构 …………………………………………… 7 3.4.1显示子程序……………………………………………… 7 3.4.2密码子程序……………………………………………… 8 3.5存储系统的设计及分析…………………………………… 9 3.6系统模块的总体设计……………………………………… 11 3.6.1系统硬件设计 ………………………………………… 12 3.6.2系统软件设计 ………………………………………… 12 四 系统的整体描述和实现 …………………………………… 13 4.1射频识别的简单描述 …………………………………… 13 4.2软件结构的实现 ………………………………………… 15 4.3系统功能的具体实现 …………………………………… 17 4.3.1系统软件调试……………………………………………17 4.3.2系统整体调试………………………………………… 18 五 课程设计总结 ……………………………………………… 22 六 参考文献 …………………………………………………… 23 七 致 谢 …………………………………………………… 24 八 附 录 …………………………………………………… 25

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一 前言

射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是从20世纪80年代开始走向成熟的一项自动识别技术,是当前最受人们关注的热点之一，该项技术既传统也充满新意和活力。射频识别是无线电识别的简称，即通过无线电波进行识别。它源于无线电通信技术，综合了现代计算机智能控制、智能识别、计算机网络等高新技术，顺应了计算机集成制造系统，电子商务等热点应用的发展需要。射频识别应用电磁场，以非接触、无视觉、高可靠的方式传递特定识别信息，由于大规模集成电路技术的日益成熟，使得射频识别系统的体积大大减少，从而进入了实用化阶段。 射频识别技术具有工作距离大、信息收集处理快捷及较好的环境适应性等优点， 极大地加速了有关信息的采集和处理，在近年来获得了极为迅速的发展。基于RFID的考勤系统设计是将射频识别技术应用到家庭安防系统中的一次成功尝试。这一系统克服了家庭生活中居住的安全性不能得到保证的弱点，能够有效地提高家庭安防系统的能力,为居家生活提供更好的,更安全的保障。

随着通讯计算机技术、元器件制造技术的发展和应用，由此产生的自动识别（Automatic Identification）技术在许多领域得到普及。出入口门禁管理是现代化安防系统的重要组成部分，出入口只允许有进出权限者通行。门禁管理系统就是基于这些自动识别技术识别进出人员或车辆的身份权限,通过与系统中信息比较,作出预设反应。常见的自动识别技术有条形码、生物特征识别(指纹、面部特征)、IC卡和射频卡。条形码技术介质存储容量小，不能改写，易污损。生物特征识别相对比较复杂，识别效率、误识率较高。IC卡识别和射频识别是目前较成熟且应用广泛的两种技术,作为数据存储器系统,它们内有CPU,可防更改,识别时间短。IC卡识别系统需要接触识别，存在触点对腐蚀和污染缺乏抵抗能力的缺点。射频识别系统通过非接触式工作模式，基本原理是利用射频信号和空间耦合实现物体的自动识别。射频识别系统支持密码认证和效验，识别工作无须人工干预，它既支持只读工作模式又支持读写工作模式；射频卡可工作在恶劣环境下,识别速度快数据容量大，可以达到数10K，标签数据可以修改，写入时间短，射频卡可以设置密码保护具有更好的安全性。现阶段大多数门禁系统都是基于射频识别技术，同时RFID技术还在飞速的发展，应用越来越广泛。

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二 案例描述

门禁系统,又称人口控制系统.在何时允许某些人进出,拒绝某些人进出,什么情况下要发生报警,记录人员的出入状况,是门禁系统最基本的功能.智能的RFID门禁系统是对楼房中的重要通道进行管理。在门口，电梯，等人员来往频繁或重要的地方安装控制装置，例如：读卡器，键盘等，人员想要进入必须有卡才能通过，大大增强的安全性。基于RFID技术的门禁系统作为智能门禁系统的“骨干”，已经成为了一项先进的高科技技术防范和管理手段，在一些经济发达的国家已经广泛的应用于科研，工业，博物馆，酒店，商场，医疗监护，银行，监狱等，已成为安防技术重点研究和开发的对象。

1994年RFID技术进入中国，引发了中国RFID技术的应用革命。在我国基于RFID的智能门禁系统的使用仍然处于发展状态，因此对射频识别技术在门禁系统方面的应用理论及实际可行性及实用性研究的重中之重。近几年，关于识别系统的通讯模式，指纹等生物识别设备的集成管理及DVR系统的集成成为现代门禁系统发展的亮点。另外，作为蓬勃发展的生物识别技术，随着其辨别技术的的

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不断成熟，以及人们对这类产品的进一步了解，若价格因素能保持人们可以接受的范围内，那么，该技术的应用前景将是十分广泛的。

射频识别(RFID,即Radio Frequency Identification)技术是自动识别技术在无线电技术方面的具体应用与发展,其基本原理是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到识别与数据交换的目的[1]。具有高精度、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等优点，能够实现无线自动识别，主动监控的功能。RFID技术作为一项先进的自动识别和数据采集技术，在实际应用中取得了显著的成效，已经成功应用到生产制造、物流管理、公共安全等各个领域。随着RFID技术的日益成熟和普及，各国政府都意识到RFID技术的研究价值和蕴涵的巨大商机，制定相关政策加大财力、物力投资，积极推动本国RFID技术发展。RFID技术的运用是非接触式IC卡目前的潮流，更快的响应速度和更高的频率是未来的趋势。

三 需求分析

3.1实验箱模块的选择

本次实验选择的是实验箱中的高频模块，即HF高频下识别卡不需要绕制线圈，可以通过印刷的方式制作天线。识别卡一般是负载调制的方式工作，也就是通过识别卡的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化，实现远距离识别卡对天线电压进行振幅调制。就频率而言，高频RFID具有以下特性：

①工作频率为13.56MHz，该频率的波长大概为22米。

②除了金属材料外，该频率的波长可以穿过大多数的材料，但是往往会降低读取距离。

识别卡（感应器）需要离开金属一段距离。 ③该频段在全球都得到认可并没有特殊的限制。 ④该系统具有防冲撞特性，可以同时读取多个识别卡。 ⑤可以把某些数据信息写入识别卡中。

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