基于ARM的门禁系统设计.docx

基于ARM的门禁系统设计摘要随着人类生活水平、认知水平和人们对安防要求的不断提高以及工业自动化的蓬勃发展，智能化管理已经走进了人们的社会生活，而在智能化管理中，门禁监控系统得到了越来越多的应用，门禁，又称出入管理HYPERLINK"http://www.ic37.com/htm_tech/listpage7_6.htm"\o"控制"\t"_blank"控制系统，是一种管理人员进出的数字化管理系统。但传统的门禁监控系统一般采用门禁控制和视频图片摄录相分离的实现办法，这给现场布线带来了很多的不便，同时其成本也会大大提高。所以，设计稳定性高、保密性强和易于扩展的较通用型门禁系统具有重要的实际意义。整个系统的设计采用具有丰富多片内外设的LPC2368ARM为微控制器，选用ZLG522S/LT读卡模块为读卡器（使用Mifare卡），并采用HUIGANG继电器作为门锁开关，同时有门状态指示灯。系统通过RS-485总线与上位机进行通信。该系统具有按用户与时间权限刷卡开门和记录功能、添加用户功能、设置时间权限和考勤时间段，并能将记录信息通过SD卡导出。该电子门禁系统具有实际应用中的单门门禁考勤系统的主要功能，并具有稳定性、可靠性，保密性强和人机界面友好的优点。关键词：ARM微控制器，读卡模块，RS-485，SD卡概述本设计皆在完成一个管理人员进出的数字化出入管理HYPERLINK"http://www.ic37.com/htm_tech/listpage7_6.htm"\o"控制"\t"_blank"控制系统。在现今的社会生活中，人们已经逐渐进入并融入到了数字化电子化的生活，社会的各个方面都已经实现或基本实现了数字化，门禁系统作为人们生活中必不可少的管理类应用，在人类的工作中显得尤为的重要，而对于这样一个应用，在这样一个大的背景下，实现其数字化与电子化是十分必要的，智能考勤系统基于现代电子与信息技术，利用智能卡或指纹等生物信息的唯一性来对员工上下班进行现代化高效管理，在各厂矿、机关、银行等场合已广泛应用并成为单位管理现代化和信息化的标志。但目前很多门禁系统的核心控制单元主要依赖单片机来实现，它虽然也能完成相应的基本功能，但其扩展能力有限，在性能和存储容量等方面已不能很好地满足人们的要求，然而，随着嵌入式技术的不断发展，特别是基于ARM处理器的嵌入式系统由于其可扩展性强、稳定性高、功耗低、性能和价格比较合理等特点已在实际生活中得到了越来越多的应用。因此，决定尝试做一个基于ARM的电子门禁系统。目前，欧美电子门禁系统市场正逐渐进入成熟阶段，其产业的分工已进人细分阶段。在国内，电子门禁系统处于成长期和初始阶段。第1章系统总体方案概述§1.1系统工作原理系统采用LPC2368ARM为微控制器，选用ZLG522S/LT读卡模块为读卡器（使用Mifare卡），并采用HUIGANG继电器作为门锁开关，具有门状态指示灯，同时仿效实际产品引出必要的接口，如门磁检测，门内开关接口，门外铃声按钮接口，RS-485通信接口和电源接口等。系统通过RS-485总线与上位机进行通信。该系统具有按用户与时间权限刷卡开门和记录功能、添加用户功能、设置时间权限和考勤时间段，并能将记录信息通过SD卡导出。上位机在VC开发环境下编程，具有一些实际电子门禁系统的主要简单功能。更详细的工作原理在下面的软硬件部分具体给出。§1.2设计思想门禁系统由门禁控制器、读卡器、出门按钮、通讯集线器、感应卡和管理软件组成。§1.2.1门禁控制器的选择门禁控制器有多种控制芯片可以选择，如8051系列单片机、ARM系列控制器等。由于本门禁考勤系统使用的串行口较多，在速度的要求上较高，而ARM系列控制器很容易得到满足。虽然其价格较贵，但综合考虑，ARM系列控制器更适合本系统。在众多的ARM控制器中，LPC2300系列较其他系列的优点显著，十分适用于串行通信的场合。§1.2.2门禁系统的类型选择门禁系统一般有以下类型：1.不联网门禁：适用场合：已装修好不便于重新布线，安全性能要求不高的场合。2.RS-485联网门禁：适用场合：小区、学校、仓库等人数稍多，门需统一管理，安全性能要求一般的场合。3.CAN-bus联网门禁：适用场合：通信性能稳定性要求高，传输速度要求快、传输距离要求远的场合，如金融机构、政府企事业机关等。4.TCP/IP以太网联网门禁：适用场合：适合安装在大项目、人数多、速度快、跨地域的工程中。由于本系统的技术要求和应用场所是中距离通信场合，综合以上四种类型及本系统对安全性的要求不是很高的基础上，RS-485联网系统可以胜任。§1.2.3感应卡的选择常见的门禁系统有：密码门禁系统、非接触IC卡(感应式IC卡)门禁系统和指纹虹膜掌型生物识别门禁系统等。密码门禁系统由于其本身的安全性弱和