IC卡门禁系统-机电毕业论文网

　　关键词  单片机　IC电话卡读写　信息存储　信息识别

　　论文摘要  常见的门禁系统有:密码门禁系统，IC卡门禁系统，指纹识别门禁系统等。密码门禁系统由于安全性弱和便捷性差已经面临淘汰 ，指纹识别门禁系统安全性高,但由于高等问题而没有得到广泛的认同。现在流行和通用的还是IC卡门禁系统。IC卡由于其较高的安全性、便捷性和性价比成为门禁系统的主流，但市面上的门禁系统都要配置相应的IC卡才能使用，如果由于遗失或各种原因导致没有足够的IC卡，便要再联系厂商购买，不但带来不便 ，而且价格昂贵。本文介绍的环保型IC卡门禁系统使用的是中国电信公司的IC电话卡作为门禁的IC卡 ，不但成本低 ，而且到处都能买到，很好的解决了IC卡成本高和难购买的问题。

　　1引言

　　门禁，又称出入控制系统。是一种管理人员进出的数字化管理系统.随着智能化、数字化信息的到来，“卡”已逐渐深入到了人们生活的方方面面，人们正在一步步地适应着卡，也渐渐地离不开卡，毫不夸张地说，人类将走向“卡”的世界。卡是实现智能化管理和自动化管理工作的一种重要手段。在需要控制人员出入情况的场所，比如人员阶段性流动的实验室，宾馆的客房，有特殊需求的保密部门等等，如果使用卡开启门，代替传统的出入证和钥匙，就能使管理工作实现自动化、智能化。不但用者方便，管理者也方便，而且工作效率和安全性都可以大大地提高。下面介绍的环保型IC卡门禁系统就是一个安全、可靠的门锁系统。使用该系统，可以方便地管理和控制应用场所的人员进出情况，验明出入人员的身份和出入权限。在IC卡应用日益广泛的今天，IC卡门禁系统以其门禁管理的安全、可靠、高效、灵活、方便，已逐步取代其他现有各类门锁，成为目前门禁系统的主流方式。

　　2系统功能设计

　　◆必须输入正确密码才能进入系统菜单设置各项功能，如：增加新的IC卡、删除已有的IC卡、修改密码等。

　　◆能增加新的IC卡，最多可以发卡83张。

　　◆能删除已有的IC卡

　　◆能识别IC卡并提示卡号

　　◆能识别不正确的插卡并提示

　　◆能读出IC电话卡内的余额，并能按设置减去卡内相应的余额（为防止人为误操作，每次最高只能减去0.9元）

　　◆以绿灯亮代表开门信号

　　3系统硬件原理

　　3.1 系统原理图

　　系统原理图如图1所示:

图1  系统原理图

　　3.2  主控芯片：ATmega8

　　ATmega8是ATMEL公司推出的一款新型AVR高档单片机。在AVR家族中，Atmega8是一种非常特殊的单片机，它的芯片内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，具备AVR高档单片机MEGA系列的全部性能和特点。Atmega8是一款采用低功耗CMOS工艺生产的基于AVR RISC结构的8位单片机。AVR单片机的核心是将32个工作寄存器和丰富的指令集联结在一起，所有的工作寄存器都与ALU（算术单元）直接相连，实现了在一个时钟周期内执行一条指令同时访问（读写）两个独立寄存器的操作。这种结构提高了全码效率，使得大部分指令的执行时间仅为一个时钟周期。因此，Atmega8可以达到接近1MIPS/MHz的性能，运行速度比普通CISC单片机高出10倍。

　　Atmega8的部分主要性能如下：

　　●      高性能、低功耗的8位AVR微控制器，先进的RISC精简指令集结构

　　◇      130条功能强大的指令，大多数为单周期指令

　　◇      32个8位通用工作寄存器

　　◇      工作在16MHz时，具有16MIPS的性能

　　◇      片内集成硬件乘法器（执行速度为2个时钟周期）

　　●      片内集成了较大容量的非易失性程序和数据存储器以及工作存储器

　　◇      8K字节的Flash程序存储器，擦写次数：>10000次

　　◇      支持可在线编程（IPS）、可在应用自编程（IAP）

　　◇      带有独立加密位的可先BOOT区，可通过BOOT区内的引导程序区（用户自己写入）来实现IPA编程。

　　◇      512个字节的EEPROM，擦写次数：100000次

　　◇      1K字节内部SRAM

　　◇      可编程的程序加密位

　　●      特殊的微控制器性能

　　◇      可控制的上电复位延时电路和可编程的欠电压检测电路

　　◇      内部集成了可选择频率（1/2/4/8MHz）、可校准的RC振荡器、外部和内部的中断源18个

　　◇      最多23个可编程I/O口，可任意定义I/O的输入/输出方向；输出时为推挽输出，驱动能力强，可直接驱动LED等大电流负载；输入口可定义为三态输入，可以设定带内部上拉电阻，省去外接上拉电阻

　　◇      宽工作电压：2.7V~5.5V（Atmega8L）

　　本系统使用Atmega8作为主控芯片，主要作用为：使用其I/O口读写IC电话卡内的全部信息，并将卡内的全部信息存储在Atmega8的EEPROM内，一张卡占用6个字节，一共可存储83张IC电话卡的信息，存储地址为EEPROM（0~497）；验证插入的IC卡是否允许通行，可通行则绿灯亮;验证输入的登录密码是否与EEPROM（地址为：504~511）内存储的密码相同；检测3x4键盘是否有按键按下；将各类信息显示到液晶1602，以进行人机交换操作。

　　3.3  IC电话卡

　　90年代的初期IC电话卡的出现，就已经取代了当时独霸