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门禁系统设计方案篇一
摘要:随着信息社会的到来,科技的不断发展和人们安全防范意识的提高,门禁系统在现代化办公和人们的日常生活中的应用越来越广泛。本论文设计和实现了一种门禁系统,其最大特点是结合了嵌入式技术和rfid技术各自的优点,并具有蓝牙功能。本文通过对现有门禁系统的特点和技术的分析研究,根据系统功能需求分析,给出嵌入式门禁系统总体设计方案。控制器模块采用了基于arm920t内核的微处理器s3c2410,使用嵌入式linux操作系统作为控制器运行平台,系统软件采用模块化设计方法,使用蓝牙通信和sqlite数据库编程等技术完成系统软件开发。门禁系统的授权验证采用了id、密码、蓝牙的三级验证方式,并对验证流程做了说明。
关键词:门禁系统rfid嵌入式linux蓝牙
引言
门禁系统是数字安防的一个子系统,作为一种新型现代化安全管理系统,门禁系统集自动识别技术和现代安全管理措施为一体,涉及电子、机械、光学、计算机技术、通信技术、生物技术等诸多新技术。门禁系统在建筑物内的主要管理区、出入口、贵重物品的库房、电梯厅、设备控制中心机房等重要部位的通道口安装门磁、电控锁或控制器等控制装置,由门禁控制器单独控制或者通过计算机服务器通过网络实行远程控制,能够对各通道口的位置通行对象及通行时间方向等进行实施控制或设定程序控制,从而实现对出入口的安全控制。门禁系统可以使任何人在任何时间段内通过任何出入口进行事先的设定、使实时监控和事后检查成为现实。它能对所有人员的出入事件进行详细记录,并具有丰富的扩展功能。
传统的门禁系统大多是以单片机或计算机为控制平台的,单片机具有价格便宜、硬件连接简单等优点,但是其数据处理能力和存储能力有限,某些功能实现比较困难或根本无法实现,这在很大程度上阻碍了门禁系统的发展。针对以上情况,本研究提出一种基于嵌入式arm9的门禁系统,以三星公司s3c2410x芯片为架构,以linux操作系统为平台,同时具有以太网和蓝牙的两种通信方式1。
1门禁系统的原理
门禁系统主要由控制器、识别仪、电控锁、门磁、开门开关、出入凭证和通信管理器、管理主机和管理软件等组成。系统构成如图1所示。
其中门禁控制器是门禁系统的核心部分,它负责这个系统的输入、输出信息的处理、存储和控制等。它验证识别仪输入信息的可靠性,并根据出入法则和管理规则判断其有效性,若有效则对执行部件发动动作信号。
出入凭证式门禁系统开门的“钥匙”,在不同的门禁系统中可以是磁卡、ic卡等各种卡片,密码,或者指纹、掌纹、虹膜、视网膜、脸面、声音等各种人体生物特征。
识别仪是负责读取出入凭证中的数据信息(或生物特征信息),并将这些信息传输到门禁控制器。
电控锁是门禁系统中的执行部件。根据门的材料、出门要求等不同可选取不同的锁具。主要有电磁锁、阳极锁和阴极锁。
门禁软件负责门禁系统的监控、管理、查询等工作,监控人员通过门禁软件可以对出入门的状态、门禁控制器的工作状态进行监控管理,并可以扩展完成考勤等等其他功能(图1)。
2本研究中所采用的识别技术
2.1rfid技术
rfid(radiofrequencyidentification,射频识别技术)是一项利用射频信号通过空间耦合(电磁感应或电磁传播),实现无接触信息传递并得到被标识物id信息以做到识别目的物的技术。rfid技术不局限于实现,识别距离比光学系统远。rfid卡具有读写功能,可携带大量数据,难以伪造,智能性较高。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,环境适应性强,不受雪雨,冰雹,灰尘等的影响,且可穿透非金属物体进行识别,抗干扰能力强。
与其它技术相比rfid技术的优点:快速扫描;体积小,易封装;抗污染能力和耐久性强;可重复使用;穿透性强可无屏障阅读;数据的记忆容量大;安全性高。
随着无线射频识别技术rfid(radiofrequencyidentification)的发展,非接触式的门禁系统凭借优越的性能,成为门禁系统的发展方向2-3。
2.2蓝牙技术
现有的门禁系统中,各种控制器与计算机之间的通信基本上是通过rs232接口或rs485接口,设备之间的物理连线复杂,且不利于升级改造,对新增用户来说更是繁琐。而应用无线传输模块来构建门禁传输网络,则可以克服以上困难,具有升级改造容易,新增用户简单的优点。
蓝牙技术(bluetooth),是一种低功率短距离的无线通信技术标准的代称,其实质是要建立通用的无线空中接口及其控制软件的公开标准,使通信和计算机进一步结合,使不同厂家生产的便携式设备可以在没有电线或电缆相互连接的情况下,能在近距离范围内具有互用、互操作的性能。一般来说,它的连接范围为10厘米到10米之间;如果增加传输功率的话,其连接范围可以扩展到100米。
作为一种新兴的技术,与其他的类似技术相比较,蓝牙技术在设计的过程中,考虑了诸多因素,具有以下的主要特点:工作频率高抗干扰性强;使用方便;支持语音;无需基站;尺寸小、功耗低;可多路多方向链接;保密性强。
本次系统设计采用非接触式rfid卡,并利用无线传输模块――蓝牙来构建门禁传输网络,具有其它门禁系统所不具备的优点。
3门禁控制系统硬件接口设计
门禁控制器是门禁系统的关键部件,门禁控制器主要包括电源模块、控制器模块和rfid模块等4。本系统采用具有arm9体系结构的微处理器的三星s3c2410x开发板为实验平台,s3c2410x是韩国三星公司推出的一款基于arm920t内核的16/32位risc嵌入式微处理器。该处理器主要面向手持式设备以及高性价比、低功耗的应用。本方案的硬件采用了嵌入式arm子系统作为整个系统模块的核心,为了满足网络通讯的要求,实现管理人员对门禁系统的远程控制和管理,应用100m的以太网链路芯片dm900。此外,针对蓝牙功能,特别保留了一个usb接口,并配置了一个bt-a202蓝牙适配器。其结构图如图2所示。
4整体软件设计和操作系统的移植及驱动编写
4.1linux操作的移植及驱动编写
由于嵌入式系统的`开发,板上资源有限无法运行开发工具和调试工具,因此在开发过程中除了具有arm9体系结构的微处理器为三星s3c2410x的开发板作为实验平台外,还需要一台装有linux操作系统的开发主机5-6。
因为宿主机和目标板的处理器一般都不相同,两个处理器并不兼容,所以需要交叉编译器来使在计算机上开发的软件形成可被嵌入式处理器执行的二进制代码。再将运行linux的宿主机开发时使用宿主机上的交叉编译、汇编及连接工具形成可执行的二进制编码移植到目标板中执行。然后把生成的可执行代码文件通过nfs用以太网连接下载到目标板上运行。嵌入式开发环境示意图如图3所示。
4.2系统整体软件设计
门禁管理系统通过局域网与门禁控制器实现互联、并对门禁控制器的基本参数、端口属性、用户属性等进行设置,完成记录的收集和管理。具体功能可以是:门禁控制器的初始化设置,ip参数的设置,时间的校正,输入/输出端口的设置等,完成对用户属性的设置、读取和更新,如用户卡类型、用户编号、对应的卡号、有效期等。实现对门禁的实时控制及远程控制、监控门锁的开关状态、及刷卡事件等;完成对刷卡事件的记录和管理。其中门禁控制器采用c/c++来实现系统功能,管理功能则采用vc++来实现系统界面7-9。系统软件流程图如图4所示。
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门禁系统设计方案篇二
1、系统集中供电a、系统线路分为两种：电源线、信号线，电源线：主要给电锁，读卡器提供电源。距离在50米以内需布rvvp(屏蔽)x*0.5线(x为所需线路)，距离在50米以外及100米内为rvvpx*1.0，100米至150米为rvvpx*1.5等。信号线：主要是读卡器通讯信号线、出门按纽控制线、通讯转换器通讯线、门磁信号线及各种数据线。双绞网线或带屏蔽双绞网线及rvvp线。b、每一门禁系统点线路根据具体要求分为：电锁电源线、出门按钮线、读卡机电源线、读卡机通讯线、门磁信号线及各种数据输出入控制、信号线。
信号线分为读卡机通讯线、电锁控制信号线、出门按钮线、门磁信号线及各种数据线。所有电源则由门禁专用控制电源供电。
3、线路中间断点若线路中间有断点，需将断点用烙铁焊上并做好绝缘处理。
4、测线线路在放线前，先对线路进行测试，以避免线路中间有断点，线路布好后，需立即对线路进行测试，以测试在布线过程中线路有没有断点，安装设备时，同样需要对线路进行测试，以避免线路在布好后至安装期间有没有因其他施工造成对线路的破坏。
5、屏蔽处理线路应走弱电线槽，若无弱电线槽请走pvc套管。若不能走pvc套管，需尽最大程度离开强电且线路全部采用屏蔽线且将屏蔽网接地。
门禁系统设计方案篇三
摘要：对基于通信器s1503的门禁系统的实现技术及组成部件进行了简要描述；介绍了系统核心部件――通信器s1503的特点、结构及应用原理以及标签s1251的结构和工作原理，并对该系统的具体设计过程进行了分析和讨论；最后对该系统进行了必要的说明。关键词：门禁系统s1503通信器通信编程
门禁系统是对出入口通道进行管制的系统。近年来，随着数字技术和网络技术的飞速发展，特别是射频通信识别技术、智能卡技术和生物识别技术的发展，门禁系统也得到了飞跃式的发展，出现了智能卡门禁系统、指纹门禁系统和面部识别门禁系统等各种系统。它们在安全性、方便性和易管理性等方面各有特长，是确保各重要部门出入口安全的有效措施，现已广泛应用于各领域。
本文设计的门禁系统是武警部队车辆信息综合管理系统课题（武警部队立项课题）的一部分。该系统是基于射频通信识别技术的单机控制型门禁系统。它以confident自动识别系统为基础，对部队单位的车辆进出停车场实现自动管理。confident系统的基本部件包括电子标签、通信器和主机。在本系统中，通信器采用瑞典tagmastrab公司生产的s1503，电子标签采用s1251，主机是车场调度室的计算机。confident系统结构示意图如图1所示。
1通信器s1503
通信器是门禁系统的.核心部件，直接管理和控制门禁系统的所事务；此外，还负责与主机进行通信来交换信息。本系统采用的s1503是长距离通信器，工作频率为2.45ghz，具有圆极化天线波束的读写工作站，用于读写confident系统中射频识别标签，在车辆收费管理、车场车辆进出口管理以及列车车次识别等系统中有着广泛的应用。其主要特点是：（1）具有6m的长阅读距离；（2）能进行5m范围内的运动监测；（3）提供c、delphi以及vb的驱动接口程序；（4）提供与主机通信的rs232和2/4线制的rs485接口。s1503的内部结构示意图如图2所示。
1.1s1503软件系统
s1503的软件系统结构示意图如图3所示。
[1][2][3][4]
门禁系统设计方案篇四
主要包括车场调度室计算机与通信器的连接，通信器、电子标签以及电动门的安装等。通信器与主机最好采用屏蔽电缆连接。通信器的安装应注意使通信器天线波束覆盖整个车场大门，最好安装在门口旁边；电子标签安装在车辆前面的挡风玻璃下方，以便与通信器进行通信。电子标签在安装前最好进行初始化，在该系统中，初始化工作是通过通信器自带的标准应用程序pyramid手工输入完成的。为了确保系统有较快的处理速度，通信器由自带的标准应用程序pyramid控制，主要完成系统和电子标签的初始化以及电子标签的检测等。故在该系统中，软件编程主要是指通信器与主机的通信编程。
3.1硬件连接结构
门禁系统包括通信器（s1503）、电动门和若干标签（s1251）。硬件连接结构示意图如图5所示。s1503通过串行口与主机相连，并且通过继电器对电动门实现控制。
3.2工作原理
通信器内有数据库，内部存有合法车辆的车牌号信息和车辆唯一标识码，电子标签安装在车辆前挡风玻璃内适当位置并与车辆一一对应，主要是记录每个车辆的信息数据（包括唯一标识码）。在通信器的控制范围内，电子标签能与通信器进行实时通信，传递所存储的信息。通信器通过微波通信监控电子标签来监视车辆的进出场动作。当监测到有车辆出入时，通信器接收电子标签所送的信息数据，将所收到的数据与数据库中的数据进行比较，确认是合适车辆后，继电器闭合，接通电动门电源，电动门打开，给予放行，并向主机发送车辆的进出场信息；当检测到不合法车辆或陌生车辆时，通信器不接通电动门电源，而是向主机发送提示信息，发出声音警告。
3.3软件编程的实现
软件编程主要实现的功能是：通信器检测到电子标签后，生成标签记录；将标签记录以邮件的形式提交给主机；主机接收到邮件后，对邮件内容进行处理，并将处理结果显示在主机屏幕上。
在该系统中，利用confident软件库提供的邮件交换系统实现通信器s1503与主机的通信。使用邮件交换系统的程序流程图如图6和图7所示。其实现功能是主机接收到通信器送来标签邮件后，立即对邮件内容进行处理，并将与标签对应车牌号显示在屏幕上。为了避免主机和通信器同时控制串行口而产生矛盾，系统规定：每当空格键被按下时，改变通信器的安静模式。
图7通信器通信程序流程图
通信器在安静格式时阅读标签事件。并将标签数据通过邮件发送给主机，主机通过邮件将通信器设置为非安静模式并在通信器为非安静模式时读取标签数据邮件。在程序实现时，利用定时器事件，主机应用程序每隔30秒自动输入空格键来达到此目的。
门禁系统设计方案篇五
尊敬的业主：
您好！
为了进一步做好园区的安全管理工作，真正实现封闭式社区，通过对外来人员的有效控制来降低园区的.安全隐患，物业服务中心将从20xx年10月10日开始对园区单元门、地下车库的门禁系统进行严格管理。在此，服务中心将门禁启用的相关事宜向业主进行公示，请您关注！
一、门禁启用具体时间安排：
20xx年10月10日（星期日），启用各单元楼门禁及地下车库门禁。
二、办理门禁卡：
3、如您的门禁卡不慎丢失，请及时到物业服务中心进行销号，以免被他人拾捡，存留安全隐患。
真正的封闭式小区将会给全体业主在安全和生活品质上带来极大的优越性。安全的社区氛围不仅是依靠于物业的管理工作，更离不开每一位业主及使用人的配合与支持，因此在门禁启用后：
1、当您出门时请不要忘记携带门禁卡，入园时请配合安全员主动出示门禁卡；
2、请您配合物业服务中心进行来访客户的身份核实工作；
3、如果您的联系方式已发生改变，请您及时告知服务中心进行变更；
4、保安人员在执行查证和核实访客身份的过程中，如出现来访人员不配合和不理解的现象时，希望能得到您的支持！
谢谢您对我物业服务中心各项工作的配合！与您携手，改变生活！
ee物业服务中心
20xx年xx月xx日