身具有的隐蔽性及时性，使得在许多领域的应用越来越广泛。所以，设计稳定性高保密性强和易于扩展的较通用型门禁考勤系统具有重要的实际意义。在整个系统的设计过程中，我首先参考了国内外同类产品的设计方法，然后结合实际，给出了设计方案，采用具有丰富多片内外设的为微控制器，选用读卡模块为读卡器使用卡，外加小晶格液晶显示器显示日期时间和刷卡信息，并采用继电器作为门锁开关，同时有门状态指示灯。系统通过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，还有同上位机时间同步和手动校对时间的功能，并能将记录信息通过卡导出。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。关键词微控制器，读卡模块，卡，前言第章系统方案概述方案论证门禁控制器的选择门禁系统的类型选择设计的基本要求和主要技术指标第章硬件设计技术文档功能特点硬件电路分析电路原理图硬件使用的资源各个部分单元电路原理及其分析硬件电路板布线图第章软件设计说明软件任务下位机软件设计资源分配片内部分扇区和电池分配后台任务和中断优先级分配下位机软件设计下位机软件设计整体思想主程序的流程框架主要功能模式刷卡开门和考勤模式程序设计主要功能模式发卡模式通信协议定义后台程序介绍附加功能程序设计上位机软件设计上位机软件设计思想各功能的程序设计结论参考文献致谢,附录附录部分电路图附录通信的发送和接收程序前言随着高科技的蓬勃发展，智能化管理已经走进了人们的社会生活。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。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，生产卡和读卡器的厂家就只生产卡和读卡器。在国内，电子门禁系统处于成长期和初始阶段。此系统是采用具有丰富多片内外设的为微控制器，选用读卡模块为读卡器使用卡，外加小晶格液晶显示器显示日期时间和刷卡信息，并采用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，通信接口和电源接口等。系统通过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，还有同上位机时间同步和手动校对时间的功能，并能将记录信息通过卡导出。上位机在开发环境下编程，具有些实际电子门禁系统的主要简单功能。第章系统方案概述本设计是电子门禁系统的设计，系统主要分为下位机和上位机两大块儿，其中下位机的硬件选择决定了系统的大部分功能是否能完好的实现。下面对此次设计做下方案论证。方案论证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。下面主要对门禁控制器门禁系统的类型和感应卡的选择来进行论证。门禁控制器的选择门禁控制器有多种控制芯片可以选择，如系列单片机系列控制器等。表是对传统系列单片机和系列控制器的对比，实物如图。表系列和系列微控制器的对比传统系列单片机系列微控制器参考资料丰富成熟较多价格便宜稍贵运行速度般般低于快可达到，可达到引脚较少多串行接口很少较多操作难易较简单，但模拟串行通信时，会比较麻烦设置较多，操作较复杂，但串行通信较简单控制器特性图系列和系列控制器由于本门禁考勤系统使用的串行口较多与机读卡器发卡器键盘显示卡通信都要用到串口，就这点传统的系列单片机的资源就比较拮据在速度的要求上，系列控制器很容易得到满足。虽然系列控制器价格较贵，但综合考虑，系列控制器更适合本系统。在众多的控制器中，系列较其他系列的显著优点，是其十分适用于串行通信的场合，所以选择系列控制器来做本系统的控制器。门禁系统的类型选择门禁系统般有以下类型不联网门禁优点每个门禁控制个门，不需重新安装布线，价格便宜，般通过自带键盘即可实现发卡删除卡等操作。缺点不能实现查看事件记录，不能通过管理软件统管理。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。联网门禁优点通过总线可实现多台控制器联网控制，可实时查看刷卡事件记录和灵活设置控制器工作参数。缺点相对不联网门禁价格偏高，总线存在速度不高实时性不强布线不便和容易受雷电等因素影响。适用场合小区学校仓库等人数稍多，门需统管理，安全性能要求般的场合。联网门禁优点通过总线可实现多台控制器联网控制，可实时查看刷卡事件记录和灵活设置控制器工作参数。总线在工程布线上与总线相同，仅需两根通信线，布线简便。总线比总线可靠得多，控制器本身就具备数据帧的校验和自动重发的功能，能进步确保通信的可靠性。具有主动上传事件记录功能，实时性好，网络资源利用高。缺点相对联网门禁初期需投入的成本偏高，但日后维护的成本会较门禁少。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。以太网联网门禁优点通过以太网总线实现多台控制器联网控制，除能实现总线和总线门禁系统的所有功能外，还可以实现远程监控跨控制器的联动和防反潜等高级功能。只要有网络资源的地方均可安装，具有速度更快，安装更简单，联网数量更大，跨地域联网的优点。缺点产品价格略比其它总线高，需要有网络资源。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，综合以上四种类型的优缺点和适用场所，可以看出联网系统，在价格上占优势，而且本系统对安全性的要求不是很高，联网系统可以胜任，而对于联网门禁和以太网联网门禁多是对较高安全性高传输速度和远传输距离场合的应用，所以本系统采用了联网系统。非接触卡门禁考勤系统示意图如图所示。图非接触卡门禁考勤系统示意图感应卡的选择常见的门禁系统有密码门禁系统非接触卡感应式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便捷性差已经面临淘汰生物识别门禁系统安全性高，但成本高，由于拒识率和存储容量等应用瓶颈问题而没有得到广泛的市场认同。现在国际最流行最通用的还是非接触卡门禁系统。非接触卡由于其较高的安全性，最好的便捷性和性价比成为门禁系统的主流。所以该系统使用非接触卡。设计的基本要求和主要技术指标参见任务书中的主要研究内容和主要技术指标或研究目标栏目内容。第章硬件设计技术文档本设计为门禁考勤系统，顾名思义，其兼具门禁和考勤的功能。下面为本系统的硬件设计说明。功能特点此门禁考勤系统硬件电路板具有以下特点控制器采用嵌入式工业控制模块中的最小系统，比般门禁系统采用的处理器速度更快，质量更可靠板上复位电路使用带看门狗功能的复位芯片电源部分采用开关电源芯片设计，比使用系列芯片设计的电源稳定，且省电实时时钟使用的外部晶振，和电池供电个的按键，门状态和通信指示灯，蜂鸣器控制电路，及继电器控制电路与机通信设计了转换和转换两种串行方式，方式便于调试，方式用于实际应用读卡器采用读卡模块和两种接口液晶显示屏卡接口电路接口，并将可以引出的口通过排针形式都引出来在实物中没有此接口。门禁考勤系统的功能框图见图图门禁考勤系统的功能框硬件电路分析电路原理图系统的电路原理图如附录图所示。硬件使用的资源是基于个支持实时仿真和嵌入式跟踪的位的微控制器，并带有的嵌入高速存储器。位宽度的存储器接口和独特的加速结构使位代码能够在最大时钟速率下运行。对代码规模有严格控制的应用可使用位模式将代码规模降低超过，而性能的损失却很小。其特别适合于串行通信的场合。内部由的，的片内，包括的局部总线的使用的的以太网和的电池。此门禁考勤系统只使用了片内局部总线和的电池，没有外部扩展存储器。如表所示，为口的使用和分配表。表口的使用和分配表功能模块使用引脚引脚功能看门狗复位给喂狗串口和接口串口的输出输入的收发控制读卡器模块微控制器与读卡模块的通信接口微控制器与读卡模块的通信接口液晶显示模块液晶的并行数据总线液晶读写控制脚液晶使能控制脚液晶片选择信号，低电平时有效液晶数据指令选择高电平为显示数据低电平为操作指令液晶背光电源控制，低电平有效按键和门内开关四个按键门内开门开关输入指示灯门关闭指示灯红色门打开指示灯绿色继电器和蜂鸣器继电器控制端高电平有效直流蜂鸣器控制低电平有效门磁检测检测门磁状态低电平为门开卡接口引脚具体说明见表接口此接口除去此三接口外，还有电源和地接口各个部分单元电路原理及其分析电源电路系统设计为应用系统，但是系列微控制器需要种类型的电源，分别是和，而与机通信使用的收发器和继电器都是器件，所以设计电源为系统前级电源，为后级电源。对于系列的内核供电，其有两种方案，种是使用片内的，另外种是使用外部的直接供电，本系统采用前者。由于本系统没有使用功能，所以不区分模拟电源和数字电源。如图所示，首先由电源接口输入直流电源，二极管防止电源反接，经过滤波，再通过将电源稳压至，然后通过组成的滤波电路，输出稳定的低纹波电压，再使用芯片低压差电源芯片稳压输出电压。考虑到系统长时间处于工作状态，从节能方面考虑采用了开关电源设计。系统使用的电源是直流电源，由电源接口输入，接头上的电源极性为外正内负。当系统上电后，指示应点亮。