小區智能門(mén)禁管理系統設計

摘要：為了解決當前小區臨時(shí)訪(fǎng)客自由出入小區問(wèn)題和車(chē)輛存在被盜的安全隱患，采用了RFID和GSM等相關(guān)技術(shù)，設計了車(chē)輛進(jìn)出小區的智能管理系統；通過(guò)對實(shí)際需求的分析，所設計的系統主要包括2大部分；長(cháng)期用戶(hù)車(chē)輛出入管理，臨時(shí)訪(fǎng)客出入管理。其中，長(cháng)期用戶(hù)車(chē)輛管理是將射頻卡和系統內信息核對，進(jìn)行確認，并發(fā)短信通知用戶(hù)；臨時(shí)訪(fǎng)客管理系統是為了減少管理人員工作量，以密碼形式自由出入小區。經(jīng)系統仿真證明，本系統設計良好，可以有較好的實(shí)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞：RFID；射頻卡；GSM；智能門(mén)禁

隨著(zhù)社會(huì )的快速發(fā)展，擁有汽車(chē)的家庭越來(lái)越多，汽車(chē)也成為了人們出行的主要工具之一，尤其是在寒冷的冬天和炎熱的夏天，可以讓人們享受到更好的服務(wù)。然而隨著(zhù)汽車(chē)數量的增加，在人們下班回家的時(shí)候就會(huì )出現道路擁堵和進(jìn)入小區排隊的現象。為了更好地解決人們的這些困難，智能小區管理系統就應運而生了。
現有的智能小區管理系統主要是針對小區內長(cháng)期用戶(hù)，而當有臨時(shí)用戶(hù)進(jìn)入小區的時(shí)候，就需要管理人員手動(dòng)處理，增加他們的工作量。因此針對這些問(wèn)題，提出一種可以對臨時(shí)用戶(hù)同樣適用的讀卡器設計方案，使臨時(shí)用戶(hù)享受到自主進(jìn)出小區的服務(wù)，不僅不會(huì )增加管理人員的勞動(dòng)量，還會(huì )減少他們的工作量。

1 RFID技術(shù)的基本原理
RFID是從20世紀90年代興起的一種自動(dòng)識別技術(shù)，RFID是Radio Frequency Identification的縮寫(xiě)，即射頻識別，俗稱(chēng)電子標簽。它利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，以達到識別目的，且識別工作無(wú)須人工干預。它與同期或者早期的接觸式識別技術(shù)相比，具有可非接觸識別(識別距離可以從十厘米至幾十米)、可識別高速運動(dòng)物體、抗惡劣環(huán)境、保密性強、可同時(shí)識別多個(gè)對象等突出特點(diǎn)。
一個(gè)典型的RFID系統由3部分組成，如圖1所示。

2 GSM模塊
隨著(zhù)GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的迅速普及和競爭的日益激烈，新技術(shù)和新業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)和應用已提到十分重要的位置。GSM模塊作為一種主要的GSM網(wǎng)絡(luò )接入設備，已得到越來(lái)越多的系統制造商和系統開(kāi)發(fā)商的重視，基于它的各種應用也蓬勃發(fā)展起來(lái)。
通過(guò)GSM模塊發(fā)送短信主要是依靠TC35模塊，TC35模塊是Siemens最新推出的新一代GSM模塊，它與GSMphase 2／2+兼容、雙頻(GSM900／ GSM1800)、RS232數據口、符合ETSI標準GSM0707和GSM0705且易于升級為GPRS模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶(hù)提供標準的AT命令接口。
通過(guò)對存儲在手機中待發(fā)消息的分析，分析短消息的PDU數據格式。首先，用手機寫(xiě)一條短信息，發(fā)送手機號碼為13916610512，信息內容為“發(fā)送短信息”。通過(guò)執行AT+CMGL指令可以讀出此條信息。下面是發(fā)送短消息的十六進(jìn)制編碼：
08①91683108100005F0(②11000D91③683119660115F2④13008 A9⑤A53D1900177ED4FE1606F
1)08-短信中心地址長(cháng)度[按字節計]；
2)91-地址類(lèi)型；683108100005F0-短信中心地址[不是偶數個(gè)補F，實(shí)際短信中心地址的數字兩兩交換]；
3)1-頭字節與[TP-RP|TP-UDHI|TP-SRR|TP-VPF3|TP-RD|TP-MT|]對應；00對應TP-MR；0D-短消息目標用戶(hù)號碼長(cháng)度[按阿拉伯數字計，不計F]；91-TON／NPI[手機號碼地址類(lèi)型]；
4)683119660115F2-目標用戶(hù)號碼[不是偶數個(gè)補，F實(shí)際用戶(hù)號碼數字兩兩交換]；
5)00-協(xié)議標識[PID]；08-編碼方式[DCS]；A9-短消息有效期[VP]；
6)0A-用戶(hù)數據長(cháng)度[根據字節計算]
53D1900177ED4FE1606F-用戶(hù)數據[中文“發(fā)送短消息”的UnicOde編碼]

3 智能小區管理系統讀卡器的硬件設計方案
為了解決管理人員工作量大的問(wèn)題，采用的系統設計的讀卡器是將兩種技術(shù)RFID和GSM結合起來(lái)，特別加入鍵盤(pán)操作，液晶屏顯示可以使臨時(shí)用戶(hù)享受到和長(cháng)期用戶(hù)一樣的方便服務(wù)。并且加入了GSM模塊可以使業(yè)主方便快捷的知道車(chē)輛的進(jìn)出情況，預防車(chē)輛防盜。整體設計方案如圖2所示。

MCU：AT89S51單片機
單片機與射頻卡通訊中介：RI-R6C-001A
人機交互設備：液晶顯示屏，LED屏和鍵盤(pán)
單片機與PC機通信部分：MAX232