項目二門禁系統(tǒng)全解課件

項目二：125kHz物聯(lián)網(wǎng)射頻卡應(yīng)用

——門禁系統(tǒng)項目二：125kHz物聯(lián)網(wǎng)射頻卡應(yīng)用

——門禁系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)本項目的工作任務(wù)是掌握125kHz的物聯(lián)網(wǎng)只讀射頻卡的特點，了解其應(yīng)用，以設(shè)計門禁應(yīng)用系統(tǒng)為例掌握其相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的方法。理論知識要點125kHz物聯(lián)網(wǎng)只讀射頻卡的特點。125kHz物聯(lián)網(wǎng)只讀射頻卡應(yīng)用系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)及工作原理。技能訓(xùn)練要點能進(jìn)行125kHz物聯(lián)網(wǎng)只讀射頻卡應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計。能操作125kHz物聯(lián)網(wǎng)只讀射頻卡應(yīng)用系統(tǒng)軟件。學(xué)習(xí)目標(biāo)本項目的工作任務(wù)是掌握125kHz的物聯(lián)網(wǎng)只讀射頻卡2.1任務(wù)導(dǎo)入：什么是射頻卡門禁系統(tǒng)？2.1任務(wù)導(dǎo)入：什么是射頻卡門禁系統(tǒng)？門禁系統(tǒng)，又稱出入管理控制系統(tǒng)，是一種管理人員進(jìn)出的數(shù)字化管理系統(tǒng)。在科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，門禁系統(tǒng)已發(fā)展成為一套現(xiàn)代化的、功能齊全的管理系統(tǒng)，它對出入門和通道的管理也早已超出了單純的對門鎖及鑰匙的管理。它不止是作為進(jìn)出口管理使用，而且還能有助于內(nèi)部的有序化管理。它能夠時刻自動記錄人員的出入情況，限制內(nèi)部人員的出入?yún)^(qū)域、出入時間，禮貌地拒絕不速之客。1、門禁系統(tǒng)門禁系統(tǒng)，又稱出入管理控制系統(tǒng)，是一種管理人員進(jìn)出的數(shù)字化管常見的門禁系統(tǒng)有：密碼門禁系統(tǒng)IC卡(感應(yīng)式IC卡)門禁系統(tǒng)指紋虹膜掌型生物識別門禁系統(tǒng)有哪些常見的門禁系統(tǒng)？常見的門禁系統(tǒng)有：有哪些常見的門禁系統(tǒng)？常用門禁系統(tǒng)常用門禁系統(tǒng)2、門禁系統(tǒng)組成2、門禁系統(tǒng)組成控制器是門禁系統(tǒng)的核心，它由一臺微處理機和相應(yīng)的外圍電路組成。如果將閱讀器比作系統(tǒng)的眼睛，將電磁鎖比作系統(tǒng)的手，那么控制器就是系統(tǒng)的大腦，由它來決定某一張卡是否為本系統(tǒng)已注冊的有效卡，該卡是否符合所限定的時間段，從而控制電磁鎖是否打開。負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)輸入、輸出信息的處理和儲存，控制等等。門禁控制器控制器是門禁系統(tǒng)的核心，它由一臺微處理機和相應(yīng)的外圍電路組成閱讀器是讀取射頻門禁卡片中數(shù)據(jù)信息并將信息傳送給控制器的設(shè)備。閱讀器（識別儀）閱讀器是讀取射頻門禁卡片中數(shù)據(jù)信息并將信息傳送給控制器的設(shè)備電控鎖是門禁系統(tǒng)中鎖門的執(zhí)行部件。用戶應(yīng)根據(jù)門的材料、出門要求等需求選取不同的鎖具。電控鎖電控鎖是門禁系統(tǒng)中鎖門的執(zhí)行部件。用戶應(yīng)根據(jù)門的材料、出門要門禁卡是開門的鑰匙?？梢栽诳ㄆ洗蛴〕挚ㄈ说膫€人照片、個人信息等，開門卡、胸卡合二為一。門禁卡門禁卡是開門的鑰匙?？梢栽诳ㄆ洗蛴〕挚ㄈ说膫€人照片、個人信出門按鈕：按一下打開門的設(shè)備，適用于對出門無限制的情況。門磁：用于檢測門的安全/開關(guān)狀態(tài)等。電源：整個系統(tǒng)的供電設(shè)備，分為普通和后備式（帶蓄電池的）兩種。其它設(shè)備

出門按鈕：按一下打開門的設(shè)備，適用于對出門無限制的情況。其傳輸部分主要包含電源線和信號線。如門禁控制器、讀卡器、電控鎖都需要供電；門禁控制器同讀卡器、門磁之間的信號線；等等。傳輸部分傳輸部分主要包含電源線和信號線。如門禁控制器、讀卡器、電控鎖通過RFID技術(shù)，驗證電子鑰匙（射頻門禁卡）的合法性，控制電子門鎖的開啟；對射頻門禁卡信息進(jìn)行管理；對用戶信息進(jìn)行管理。同時記錄出入信息作為考勤管理。實現(xiàn)自動、安全的射頻門禁管理目標(biāo)。該門禁系統(tǒng)的設(shè)計目的是實現(xiàn)人員出入控制、考勤數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和信息查詢過程的自動化；方便人員進(jìn)出開鎖與報到，方便管理人員統(tǒng)計、考核實驗室人員出勤情況。3、門禁系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)通過RFID技術(shù)，驗證電子鑰匙（射頻門禁卡）的合法性，控制電刷卡開門按鈕開門時間段設(shè)置報警功能定時事件局域網(wǎng)互聯(lián)功能遠(yuǎn)程控制實時監(jiān)控時間校正記錄存儲功能市場應(yīng)用門禁系統(tǒng)具體的功能需求刷卡開門市場應(yīng)用門禁系統(tǒng)具體的功能需求卡片使用模式：采用125kHz非接觸式物聯(lián)網(wǎng)射頻卡。刷卡開門：用戶進(jìn)入門禁管制區(qū)域時需刷卡，讀卡器讀取信息后，將信息傳輸?shù)街鳈C，主機首先判斷該信息是否合法，如合法則發(fā)出開門指令，不合法則發(fā)出報警，同時記錄用戶刷卡事件。管理控制：控制器的記錄進(jìn)行收集管理，可增加、刪除、更新用戶信息。記錄存儲：系統(tǒng)可將門禁控制器運行產(chǎn)生的所有用戶刷卡事件、報警時間等記錄，便于進(jìn)行用戶的考勤管理和發(fā)生事故后及時進(jìn)行處理。實驗門禁系統(tǒng)項目實現(xiàn)的功能卡片使用模式：采用125kHz非接觸式物聯(lián)網(wǎng)射頻卡。實驗門禁125kHz物聯(lián)網(wǎng)射頻卡主要有臺灣4001卡、瑞士微電EM4100（H4001）卡、EM4150卡、EM4609卡、Temice5551卡、AtmelT5557卡、AtmelAT88RF256-12卡、等。使用較多的是臺灣4001卡、瑞士微電EM4100卡，卡內(nèi)主芯片分別是4001和EM4100，它們都是只讀型射頻卡，均都采用125kHz的典型工作頻率。2.2125kHz物聯(lián)網(wǎng)射頻卡125kHz物聯(lián)網(wǎng)射頻卡主要有臺灣4001卡、瑞士微電EM4EM4100(原名H4100)是一款用于RF只讀收發(fā)器的CMOS集成電路。這個芯片通過放置于電磁場中的外部線圈獲得電源，同時從線圈的一端得到運行時使用的主時鐘。通過開啟和關(guān)閉調(diào)制電流的方式，芯片可以把工廠預(yù)編程的64bit標(biāo)簽信息返回給閱讀器。通過激光熔斷集成電路內(nèi)部多晶硅連接的方式，可以為每一個芯片編程一個唯一的識別碼。2.2.1EM4100射頻卡簡介EM4100(原名H4100)是一款用于RF只讀收發(fā)器的CMEM4100芯片只有4個引腳。4個引腳分別為電源VDD、電源地VSS、天線線圈連接端COIL1、COIL2。1.EM4100芯片引腳設(shè)置EM4100芯片只有4個引腳。4個引腳分別為電源VDD、電源EM4100芯片內(nèi)核消耗很低的功率，因此應(yīng)用電路沒有必要增加一個電源緩沖電容。EM4100內(nèi)部已經(jīng)集成了一個74pF的并聯(lián)諧振電容。一個外部線圈連接到EM4100就可以實現(xiàn)芯片的典型應(yīng)用2.EM4100射頻卡典型的操作配置EM4100芯片內(nèi)核消耗很低的功率，因此應(yīng)用電路沒有必要增加激光可編程的64bitMemory空間提供多種數(shù)據(jù)率和編碼方式選擇片內(nèi)集成諧振電容片內(nèi)集成電源緩沖電容片內(nèi)集成電壓限位功能片內(nèi)集成全波整流低阻抗器件提供大調(diào)制深度100-150kHz工作頻率非常小的芯片尺寸，方便植入非常低的功耗3.EM4100射頻卡芯片特點激光可編程的64bitMemory空間3.EM4100射頻2.2.2EM4100射頻卡內(nèi)部電路框圖EM4100通過外部線圈的電磁場傳導(dǎo)的方式獲得能量。線圈上的交流電壓信號經(jīng)過整形變成直流，為芯片內(nèi)部電路提供工作電壓。只要芯片供電仍然持續(xù)，標(biāo)簽信息就會不停地循環(huán)發(fā)送出來。2.2.2EM4100射頻卡內(nèi)部電路框圖EM4100通過外EM4100提供多種選項（注：修改集成電路內(nèi)部的金屬線連接。）定義編碼類型和數(shù)據(jù)速率。編碼數(shù)據(jù)bit的發(fā)送速率可以是64，32或者16個載波周期；數(shù)據(jù)編碼方式可以是曼切斯特編碼（Manchester），雙相編碼（Biphase）或者相移鍵控（PSK）。2.2.3EM4100編碼描述EM4100提供多種選項（注：修改集成電路內(nèi)部的金屬線連接。曼切斯特編碼是在一個數(shù)據(jù)bit發(fā)送期間的中點總會產(chǎn)生一個從開到關(guān)或者從關(guān)到開的翻轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)bit從0到1或者從1到0變化時，相位發(fā)生改變。下圖中數(shù)據(jù)流值的高電平表示調(diào)制器開關(guān)打開，低電平表示關(guān)閉。1、曼切斯特編碼曼切斯特編碼是在一個數(shù)據(jù)bit發(fā)送期間的中點總會產(chǎn)生一個從開雙相編碼是在每一個bit的起始時刻，會發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)。邏輯1的傳送期間狀態(tài)保持不動，邏輯0的傳送期間在中間發(fā)生一次狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。2、雙相編碼雙相編碼是在每一個bit的起始時刻，會發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)。邏輯1的曼徹斯特和雙相編碼模式的IC存儲單元。64bitMemory空間。2.2.3EM4100中的IC存儲單元111111111D00～D13,該8bit為廠商自定義信息；P0～P1為行校驗位D00D01D02D03P0D10D11D12D13P1D20～D93，32bit為可編程ROM數(shù)據(jù)，用來唯一標(biāo)識該卡片，P2～P9為對應(yīng)的行校驗位D20D21D22D23P2D30D31D33D33P3D40D41D42D43P4D50D51D52D53P5D60D61D62D63P6D70D71D72D73P7D80D81D82D83P8D90D91D92D93P9列校驗位PC0PC1PC2PC309bit的頭信息行檢驗位列檢驗位40個數(shù)據(jù)位停止位曼徹斯特和雙相編碼模式的IC存儲單元。64bitMemo2.3125kHz射頻卡門禁系統(tǒng)原理硬件部分2.3125kHz射頻卡門禁系統(tǒng)原理硬件部分軟件部分是在Windowsxp操作系統(tǒng)下設(shè)計實現(xiàn)，其包括閱讀器端MCU程序和PC端的門禁系統(tǒng)管理系統(tǒng)兩部分。閱讀器端MCU程序包括只讀EM4100射頻門禁卡的編碼識別與分析程序及與PC通信的串口程序，是基于KeiluVision4環(huán)境開發(fā)的MCU程序。PC端的門禁系統(tǒng)管理系統(tǒng)軟件包括管理界面與數(shù)據(jù)庫設(shè)計兩部分。管理界面部分是基于VisualC++6.0，應(yīng)用MFC進(jìn)行界面設(shè)計，以先施提拱串口通信API軟件開發(fā)組件，完成讀卡等功能操作。數(shù)據(jù)庫設(shè)計部分是用MySQL數(shù)據(jù)庫設(shè)計完成，其中VisualC++6.0利用ODBCAPI實現(xiàn)MySQL數(shù)據(jù)庫功能調(diào)用。關(guān)于軟件部分本節(jié)強調(diào)閱讀器與射頻卡、閱讀器與MCU、MCU與PC機間通信。軟件部分完成門禁系統(tǒng)的發(fā)卡及出入管理，包括建立用戶數(shù)據(jù)庫、關(guān)聯(lián)用戶和卡號、記錄出入刷卡時間、導(dǎo)入導(dǎo)出記錄數(shù)據(jù)查詢和分析等功能。軟件部分軟件部分是在Windowsxp操作系統(tǒng)下設(shè)計實現(xiàn)，其包括閱2.3.1125kHz門禁閱讀器結(jié)構(gòu)原理2.3.1125kHz門禁閱讀器結(jié)構(gòu)原理2.3.2125kHz門禁閱讀器電路2.3.2125kHz門禁閱讀器電路天線部分只涉及到一個電容、一個電阻和線圈，但是各個器件的值一定要比較精確。從兩個天線端口出來，經(jīng)過電容、電阻和線圈可以組成一個LC串聯(lián)諧振選頻回路，該諧振回路的作用就是從眾多的頻率中選出有用的信號，濾除或抑制無用的信號。串聯(lián)諧振回路的諧振頻率為2.3.3125kHz門禁閱讀器天線設(shè)計原理天線部分只涉及到一個電容、一個電阻和線圈，但是各個器件的值一2.4125kHz射頻卡門禁系統(tǒng)硬件設(shè)計2.4125kHz射頻卡門禁系統(tǒng)硬件設(shè)計2.4.1125kHz門禁閱讀器硬件結(jié)構(gòu)2.4.1125kHz門禁閱讀器硬件結(jié)構(gòu)2.4.2核心模塊M106BWNL-342.4.2核心模塊M106BWNL-34支持EM、TK及其兼容卡片；超小體積，僅32.5mm×17.5mm;低功耗，讀卡電流29mA。基于模塊的擴(kuò)展功能很強可根據(jù)用戶要求修改軟件定制個性化模塊,不用改變線路板。通用協(xié)議：UART:適用于PC機或8位UART的單片機，波特率可選。支持韋根-34：通用讀卡器接口。自帶看門狗。供電電源控制和指示。M106BWNL-34功能特點支持EM、TK及其兼容卡片；M106BWNL-34功能特點管腳符號描述管腳符號描述1VCCDC5V,與21腳內(nèi)部已經(jīng)連接8TX1天線接口12GND地9TX2天線接口23TXD/WG1

TXD用于串口數(shù)據(jù)輸出/WG1為韋根DATA010CLK串口型號有效＝0:連續(xù)輸出串口數(shù)據(jù)＝1：有卡只輸出一次4WG2韋根DATA111STATUS_OUTPUT有無卡狀態(tài)指示（1：無卡指示；0：有卡指示）12NC必須懸空M106BWNL-34引腳管腳符號描述管腳符號描述1VCCDC5V,與21腳內(nèi)部已經(jīng)線圈3V，5V選擇125khz閱讀器模塊子板接口子板接口供電指示RFID實訓(xùn)平臺----125kHz模塊線圈3V，5V選擇125khz閱讀器模塊子板接口子板接口供電IF1引腳號信號名稱功能說明備注1GND電源地GND和DGND可以外部短接2P5V5V供電輸入如果閱讀器模塊使用5V電源，需要從此端口送入5V。3WG1_125k閱讀器韋根接口信號及電源控制信號。4ACT_FLAG_125k1：無卡指示；0：有卡指示5WG2_125k6VCCN_125k供電開關(guān)7DGND電源地GND和DGND可以外部短接8D3V33.3V供電輸入如果閱讀器模塊使用3.3V電源，需要從此端口送入3.3V。IF21-8NC未連接--閱讀器模塊外圍接口IF1引腳號信號名稱功能說明備注1GND電源地GND和DGN2.5125kHz射頻卡門禁系統(tǒng)軟件設(shè)計2.5125kHz射頻卡門禁系統(tǒng)軟件設(shè)計門禁系統(tǒng)需求分析125kHz門禁功能刷卡系統(tǒng)識別獨特卡號；顯示卡號；響鈴及LED指示；繼電器控制；電子鎖延遲開、關(guān)；發(fā)卡系統(tǒng)建立用戶數(shù)據(jù)庫；關(guān)聯(lián)用戶和卡號；刷卡記錄；導(dǎo)入導(dǎo)出；門禁系統(tǒng)需求分析125kHz門禁功能2.5.1射頻門禁卡ID的識別韋根編碼方式為使用2個輸出管腳WG0和WG1分別表示bit0，和bit1。當(dāng)輸出bit0時，管腳WG0產(chǎn)生一次跳變，反之，WG1產(chǎn)生一次跳變。系統(tǒng)使用兩個GPIO管腳Pin2.4與Pin1.8分別連接該模塊的WG0，WG1，同時使能這兩個PIN的電平中斷方式。使用中斷方式串行接收34bit韋根編碼。2.5.1射頻門禁卡ID的識別韋根編碼方式為使用22.5.2射頻卡門禁系統(tǒng)通信與管理功能的軟件設(shè)計2.5.2射頻卡門禁系統(tǒng)通信與管理功能的軟件設(shè)計積木化功能組件積木化功能組件按需組合，搭建平臺125kRFID組合

125kHzRFID子板+MCU子板+必要的通用組件按需組合，搭建平臺125kRFID組合125kHzR按需組合，搭建平臺通用組件

STN子板，Power子板，USB子板，LED子板，底板等統(tǒng)稱為通用組件，用戶可視需要安裝使用。按需組合，搭建平臺通用組件STN子板，Power子板，US門禁軟件開發(fā)軟件功能分解任務(wù)1：使用STN顯示歡迎界面、循環(huán)顯示任務(wù)2：控制LED燈亮滅、流水燈、循環(huán)任務(wù)3：控制BEEP開關(guān)、循環(huán)任務(wù)4：控制Relay開關(guān)、循環(huán)任務(wù)5：生成按鍵開關(guān)及LED指示控制任務(wù)6：生成按鍵開關(guān)及BEEP控制任務(wù)7：生成按鍵開關(guān)及Relay控制任務(wù)8：門禁卡識別并且顯示卡號任務(wù)9：刷卡識別，顯示，響鈴提示，并控制繼電器任務(wù)10：完整的門禁系統(tǒng)演示門禁軟件開發(fā)軟件功能分解門禁系統(tǒng)組成門禁系統(tǒng)功能125kHz門禁系統(tǒng)射頻卡125kHz射頻卡門禁系統(tǒng)硬件設(shè)計125kHz射頻卡門禁系統(tǒng)軟件設(shè)計項目二總結(jié)門禁系統(tǒng)組成項目二總結(jié)項目二：125kHz物聯(lián)網(wǎng)射頻卡應(yīng)用

——門禁系統(tǒng)項目二：125kHz物聯(lián)網(wǎng)射頻卡應(yīng)用

——門禁系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)本項目的工作任務(wù)是掌握125kHz的物聯(lián)網(wǎng)只讀射頻卡的特點，了解其應(yīng)用，以設(shè)計門禁應(yīng)用系統(tǒng)為例掌握其相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的方法。理論知識要點125kHz物聯(lián)網(wǎng)只讀射頻卡的特點。125kHz物聯(lián)網(wǎng)只讀射頻卡應(yīng)用系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)及工作原理。技能訓(xùn)練要點能進(jìn)行125kHz物聯(lián)網(wǎng)只讀射頻卡應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計。能操作125kHz物聯(lián)網(wǎng)只讀射頻卡應(yīng)用系統(tǒng)軟件。學(xué)習(xí)目標(biāo)本項目的工作任務(wù)是掌握125kHz的物聯(lián)網(wǎng)只讀射頻卡2.1任務(wù)導(dǎo)入：什么是射頻卡門禁系統(tǒng)？2.1任務(wù)導(dǎo)入：什么是射頻卡門禁系統(tǒng)？門禁系統(tǒng)，又稱出入管理控制系統(tǒng)，是一種管理人員進(jìn)出的數(shù)字化管理系統(tǒng)。在科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，門禁系統(tǒng)已發(fā)展成為一套現(xiàn)代化的、功能齊全的管理系統(tǒng)，它對出入門和通道的管理也早已超出了單純的對門鎖及鑰匙的管理。它不止是作為進(jìn)出口管理使用，而且還能有助于內(nèi)部的有序化管理。它能夠時刻自動記錄人員的出入情況，限制內(nèi)部人員的出入?yún)^(qū)域、出入時間，禮貌地拒絕不速之客。1、門禁系統(tǒng)門禁系統(tǒng)，又稱出入管理控制系統(tǒng)，是一種管理人員進(jìn)出的數(shù)字化管常見的門禁系統(tǒng)有：密碼門禁系統(tǒng)IC卡(感應(yīng)式IC卡)門禁系統(tǒng)指紋虹膜掌型生物識別門禁系統(tǒng)有哪些常見的門禁系統(tǒng)？常見的門禁系統(tǒng)有：有哪些常見的門禁系統(tǒng)？常用門禁系統(tǒng)常用門禁系統(tǒng)2、門禁系統(tǒng)組成2、門禁系統(tǒng)組成控制器是門禁系統(tǒng)的核心，它由一臺微處理機和相應(yīng)的外圍電路組成。如果將閱讀器比作系統(tǒng)的眼睛，將電磁鎖比作系統(tǒng)的手，那么控制器就是系統(tǒng)的大腦，由它來決定某一張卡是否為本系統(tǒng)已注冊的有效卡，該卡是否符合所限定的時間段，從而控制電磁鎖是否打開。負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)輸入、輸出信息的處理和儲存，控制等等。門禁控制器控制器是門禁系統(tǒng)的核心，它由一臺微處理機和相應(yīng)的外圍電路組成閱讀器是讀取射頻門禁卡片中數(shù)據(jù)信息并將信息傳送給控制器的設(shè)備。閱讀器（識別儀）閱讀器是讀取射頻門禁卡片中數(shù)據(jù)信息并將信息傳送給控制器的設(shè)備電控鎖是門禁系統(tǒng)中鎖門的執(zhí)行部件。用戶應(yīng)根據(jù)門的材料、出門要求等需求選取不同的鎖具。電控鎖電控鎖是門禁系統(tǒng)中鎖門的執(zhí)行部件。用戶應(yīng)根據(jù)門的材料、出門要門禁卡是開門的鑰匙?？梢栽诳ㄆ洗蛴〕挚ㄈ说膫€人照片、個人信息等，開門卡、胸卡合二為一。門禁卡門禁卡是開門的鑰匙?？梢栽诳ㄆ洗蛴〕挚ㄈ说膫€人照片、個人信出門按鈕：按一下打開門的設(shè)備，適用于對出門無限制的情況。門磁：用于檢測門的安全/開關(guān)狀態(tài)等。電源：整個系統(tǒng)的供電設(shè)備，分為普通和后備式（帶蓄電池的）兩種。其它設(shè)備

出門按鈕：按一下打開門的設(shè)備，適用于對出門無限制的情況。其傳輸部分主要包含電源線和信號線。如門禁控制器、讀卡器、電控鎖都需要供電；門禁控制器同讀卡器、門磁之間的信號線；等等。傳輸部分傳輸部分主要包含電源線和信號線。如門禁控制器、讀卡器、電控鎖通過RFID技術(shù)，驗證電子鑰匙（射頻門禁卡）的合法性，控制電子門鎖的開啟；對射頻門禁卡信息進(jìn)行管理；對用戶信息進(jìn)行管理。同時記錄出入信息作為考勤管理。實現(xiàn)自動、安全的射頻門禁管理目標(biāo)。該門禁系統(tǒng)的設(shè)計目的是實現(xiàn)人員出入控制、考勤數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和信息查詢過程的自動化；方便人員進(jìn)出開鎖與報到，方便管理人員統(tǒng)計、考核實驗室人員出勤情況。3、門禁系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)通過RFID技術(shù)，驗證電子鑰匙（射頻門禁卡）的合法性，控制電刷卡開門按鈕開門時間段設(shè)置報警功能定時事件局域網(wǎng)互聯(lián)功能遠(yuǎn)程控制實時監(jiān)控時間校正記錄存儲功能市場應(yīng)用門禁系統(tǒng)具體的功能需求刷卡開門市場應(yīng)用門禁系統(tǒng)具體的功能需求卡片使用模式：采用125kHz非接觸式物聯(lián)網(wǎng)射頻卡。刷卡開門：用戶進(jìn)入門禁管制區(qū)域時需刷卡，讀卡器讀取信息后，將信息傳輸?shù)街鳈C，主機首先判斷該信息是否合法，如合法則發(fā)出開門指令，不合法則發(fā)出報警，同時記錄用戶刷卡事件。管理控制：控制器的記錄進(jìn)行收集管理，可增加、刪除、更新用戶信息。記錄存儲：系統(tǒng)可將門禁控制器運行產(chǎn)生的所有用戶刷卡事件、報警時間等記錄，便于進(jìn)行用戶的考勤管理和發(fā)生事故后及時進(jìn)行處理。實驗門禁系統(tǒng)項目實現(xiàn)的功能卡片使用模式：采用125kHz非接觸式物聯(lián)網(wǎng)射頻卡。實驗門禁125kHz物聯(lián)網(wǎng)射頻卡主要有臺灣4001卡、瑞士微電EM4100（H4001）卡、EM4150卡、EM4609卡、Temice5551卡、AtmelT5557卡、AtmelAT88RF256-12卡、等。使用較多的是臺灣4001卡、瑞士微電EM4100卡，卡內(nèi)主芯片分別是4001和EM4100，它們都是只讀型射頻卡，均都采用125kHz的典型工作頻率。2.2125kHz物聯(lián)網(wǎng)射頻卡125kHz物聯(lián)網(wǎng)射頻卡主要有臺灣4001卡、瑞士微電EM4EM4100(原名H4100)是一款用于RF只讀收發(fā)器的CMOS集成電路。這個芯片通過放置于電磁場中的外部線圈獲得電源，同時從線圈的一端得到運行時使用的主時鐘。通過開啟和關(guān)閉調(diào)制電流的方式，芯片可以把工廠預(yù)編程的64bit標(biāo)簽信息返回給閱讀器。通過激光熔斷集成電路內(nèi)部多晶硅連接的方式，可以為每一個芯片編程一個唯一的識別碼。2.2.1EM4100射頻卡簡介EM4100(原名H4100)是一款用于RF只讀收發(fā)器的CMEM4100芯片只有4個引腳。4個引腳分別為電源VDD、電源地VSS、天線線圈連接端COIL1、COIL2。1.EM4100芯片引腳設(shè)置EM4100芯片只有4個引腳。4個引腳分別為電源VDD、電源EM4100芯片內(nèi)核消耗很低的功率，因此應(yīng)用電路沒有必要增加一個電源緩沖電容。EM4100內(nèi)部已經(jīng)集成了一個74pF的并聯(lián)諧振電容。一個外部線圈連接到EM4100就可以實現(xiàn)芯片的典型應(yīng)用2.EM4100射頻卡典型的操作配置EM4100芯片內(nèi)核消耗很低的功率，因此應(yīng)用電路沒有必要增加激光可編程的64bitMemory空間提供多種數(shù)據(jù)率和編碼方式選擇片內(nèi)集成諧振電容片內(nèi)集成電源緩沖電容片內(nèi)集成電壓限位功能片內(nèi)集成全波整流低阻抗器件提供大調(diào)制深度100-150kHz工作頻率非常小的芯片尺寸，方便植入非常低的功耗3.EM4100射頻卡芯片特點激光可編程的64bitMemory空間3.EM4100射頻2.2.2EM4100射頻卡內(nèi)部電路框圖EM4100通過外部線圈的電磁場傳導(dǎo)的方式獲得能量。線圈上的交流電壓信號經(jīng)過整形變成直流，為芯片內(nèi)部電路提供工作電壓。只要芯片供電仍然持續(xù)，標(biāo)簽信息就會不停地循環(huán)發(fā)送出來。2.2.2EM4100射頻卡內(nèi)部電路框圖EM4100通過外EM4100提供多種選項（注：修改集成電路內(nèi)部的金屬線連接。）定義編碼類型和數(shù)據(jù)速率。編碼數(shù)據(jù)bit的發(fā)送速率可以是64，32或者16個載波周期；數(shù)據(jù)編碼方式可以是曼切斯特編碼（Manchester），雙相編碼（Biphase）或者相移鍵控（PSK）。2.2.3EM4100編碼描述EM4100提供多種選項（注：修改集成電路內(nèi)部的金屬線連接。曼切斯特編碼是在一個數(shù)據(jù)bit發(fā)送期間的中點總會產(chǎn)生一個從開到關(guān)或者從關(guān)到開的翻轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)bit從0到1或者從1到0變化時，相位發(fā)生改變。下圖中數(shù)據(jù)流值的高電平表示調(diào)制器開關(guān)打開，低電平表示關(guān)閉。1、曼切斯特編碼曼切斯特編碼是在一個數(shù)據(jù)bit發(fā)送期間的中點總會產(chǎn)生一個從開雙相編碼是在每一個bit的起始時刻，會發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)。邏輯1的傳送期間狀態(tài)保持不動，邏輯0的傳送期間在中間發(fā)生一次狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。2、雙相編碼雙相編碼是在每一個bit的起始時刻，會發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)。邏輯1的曼徹斯特和雙相編碼模式的IC存儲單元。64bitMemory空間。2.2.3EM4100中的IC存儲單元111111111D00～D13,該8bit為廠商自定義信息；P0～P1為行校驗位D00D01D02D03P0D10D11D12D13P1D20～D93，32bit為可編程ROM數(shù)據(jù)，用來唯一標(biāo)識該卡片，P2～P9為對應(yīng)的行校驗位D20D21D22D23P2D30D31D33D33P3D40D41D42D43P4D50D51D52D53P5D60D61D62D63P6D70D71D72D73P7D80D81D82D83P8D90D91D92D93P9列校驗位PC0PC1PC2PC309bit的頭信息行檢驗位列檢驗位40個數(shù)據(jù)位停止位曼徹斯特和雙相編碼模式的IC存儲單元。64bitMemo2.3125kHz射頻卡門禁系統(tǒng)原理硬件部分2.3125kHz射頻卡門禁系統(tǒng)原理硬件部分軟件部分是在Windowsxp操作系統(tǒng)下設(shè)計實現(xiàn)，其包括閱讀器端MCU程序和PC端的門禁系統(tǒng)管理系統(tǒng)兩部分。閱讀器端MCU程序包括只讀EM4100射頻門禁卡的編碼識別與分析程序及與PC通信的串口程序，是基于KeiluVision4環(huán)境開發(fā)的MCU程序。PC端的門禁系統(tǒng)管理系統(tǒng)軟件包括管理界面與數(shù)據(jù)庫設(shè)計兩部分。管理界面部分是基于VisualC++6.0，應(yīng)用MFC進(jìn)行界面設(shè)計，以先施提拱串口通信API軟件開發(fā)組件，完成讀卡等功能操作。數(shù)據(jù)庫設(shè)計部分是用MySQL數(shù)據(jù)庫設(shè)計完成，其中VisualC++6.0利用ODBCAPI實現(xiàn)MySQL數(shù)據(jù)庫功能調(diào)用。關(guān)于軟件部分本節(jié)強調(diào)閱讀器與射頻卡、閱讀器與MCU、MCU與PC機間通信。軟件部分完成門禁系統(tǒng)的發(fā)卡及出入管理，包括建立用戶數(shù)據(jù)庫、關(guān)聯(lián)用戶和卡號、記錄出入刷卡時間、導(dǎo)入導(dǎo)出記錄數(shù)據(jù)查詢和分析等功能。軟件部分軟件部分是在Windowsxp操作系統(tǒng)下設(shè)計實現(xiàn)，其包括閱2.3.1125kHz門禁閱讀器結(jié)構(gòu)原理2.3.1125kHz門禁閱讀器結(jié)構(gòu)原理2.3.2125kHz門禁閱讀器電路2.3.2125kHz門禁閱讀器電路天線部分只涉及到一個電容、一個電阻和線圈，但是各個器件的值一定要比較精確。從兩個天線端口出來，經(jīng)過電容、電阻和線圈可以組成一個LC串聯(lián)諧振選頻回路，該諧振回路的作用就是從眾多的頻率中選出有用的信號，濾除或抑制無用的信號。串聯(lián)諧振回路的諧振頻率為2.3.3125kHz門禁閱讀器天線設(shè)計原理天線部分只涉及到一個電容、一個電阻和線圈，但是各個器件的值一2.4125kHz射頻卡門禁系統(tǒng)硬件設(shè)計2.4125kHz射頻卡門禁系統(tǒng)硬件設(shè)計2.4.1125kHz門禁閱讀器硬件結(jié)構(gòu)2.4.1125kHz門禁閱讀器硬件結(jié)構(gòu)2.4.2核心模塊M106BWNL-342.4.2核心模塊M106BWNL-34支持EM、TK及其兼容卡片；超小體積，僅32.5mm×17.5mm;低功耗，讀卡電流29mA。基于模塊的擴(kuò)展功能很強可根據(jù)用戶要求修改軟件定制個性化模塊,不用改變線路板。通用協(xié)議：UART:適用于PC機或8位UART的單片機，波特率可選。支持韋根-34：通用讀卡器接口。自帶看門狗。供電電源控制和指示。M106BWNL-34功能特點支持EM、TK及其兼容卡片；M106BWNL-34功能特點管腳符號描述管腳符號描述1VCCDC5V,與21腳內(nèi)部已經(jīng)連接8TX1天線接口12GND地9TX2天線接口23TXD/WG1

TXD用于串口數(shù)據(jù)輸出/WG1為韋根DATA010CLK串口型號有效＝0:連續(xù)輸出串口數(shù)據(jù)＝1：有卡只輸出一次4WG2韋根DATA111STATUS_OUTPUT有無卡狀態(tài)指示（1：無卡指示；0：有卡指示）12NC必須懸空M106BWNL-34引腳管腳符號描述管腳符號描述1VCCDC5V,與21腳內(nèi)部已經(jīng)線圈3V，5V選擇125khz閱讀器模塊子板接口子板接口供電指示RFID實訓(xùn)平臺----125kHz模塊線圈3V，5V選擇125khz