基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)應用于門(mén)禁系統研究

1引言

　　近幾年來(lái)，由于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )快速發(fā)展以及其速率提升，價(jià)格下跌，因此吸引了許多用戶(hù)開(kāi)始使用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )具備可隨意移動(dòng)、隨時(shí)上網(wǎng)與其架設方便的特性。故有別于傳統有線(xiàn)的連接方式。而有著(zhù)更大的方便性。而目前主要的無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)有IEEE802.11、藍牙（Bluetoth）~ll傳感器網(wǎng)絡(luò )SensorNet—work）等。本文中提供一套無(wú)線(xiàn)門(mén)禁系統WDCS（WirelessDoorControlSystem）通過(guò)無(wú)線(xiàn)藍牙技術(shù)與IEEE802.11和以太網(wǎng)結合，來(lái)分別利用區域網(wǎng)絡(luò )與網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò )的方式控制門(mén)禁系統，以提高門(mén)禁系統的方便性與安全性，并適合于現今多樣化環(huán)境與需求。本系統分別以PDA（PersonalDigitalAssistant）與Pc兩種不同系統作為開(kāi)發(fā)平臺，分別設計出適用于藍牙通訊協(xié)議、IEEE802.11通訊協(xié)議與RS232通訊協(xié)議的三種不同的版本。再結合以單片機為主題的門(mén)禁系統主機，發(fā)展成一個(gè)多功能的無(wú)線(xiàn)終端遙控門(mén)禁系統，進(jìn)而達到安全性與方便性。

　　2系統的架構及其功能

　　WDCS的有線(xiàn)方面是用戶(hù)在客戶(hù)端采用PDA制作無(wú)線(xiàn)遙控器來(lái)控制開(kāi)啟門(mén)禁，并利用WindowsCE是32-bit即時(shí)性的嵌入式操作系統。而在有線(xiàn)遙控器方面是以一般的個(gè)人電腦來(lái)控制開(kāi)啟門(mén)禁，并利Windows XP操作系統作為開(kāi)發(fā)平臺。以一部電腦作為中央監控中心，在中央監控中心與監控點(diǎn)子系統間溝通使用一個(gè)監控閘道器，其CPU為ARM7為架構的EP7212芯片，并將一般的i386平臺使用的Linux編譯成ARM Linux作為其操作系統，當主機接受終端下達的指令后，通過(guò)藍牙通訊模塊將指令傳給監控點(diǎn)子系統。監控點(diǎn)子系統是以8051芯片為系統核心，用來(lái)監控環(huán)境電壓變化，透過(guò)藍牙通訊模塊將偵測信息傳回監控閘道器。再傳回中央監控中心。

　　2.1WDCS硬件架構

　　系統的硬件架構可以從三個(gè)方面來(lái)說(shuō)明，第一部分為WD—cs主機，第二部分為WDCS服務(wù)器，第三部分為WDCS客戶(hù)端。

　　2.1.1WDCS主機硬件架構

　　WDCS主機硬件架構主要是以8051單片機作為中央控制器。外加4x4鍵盤(pán)、LCD顯示屏和EEPROM93C46密碼存儲器、繼電器等周邊元件，以作為WDCS主機的I／0裝置與密碼設定。當使用者從4x4鍵盤(pán)輸入用戶(hù)名和密碼，8051執行指令并與EEPROM93C46檢驗用戶(hù)輸入的信息是否正確，進(jìn)而通過(guò)繼電器的功能來(lái)控制開(kāi)門(mén)或者關(guān)門(mén)的動(dòng)作，并將信息的結果傳到LCD與WDCS服務(wù)器。

　　AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內4kB可重擦寫(xiě)的只讀程序存儲器（FPEROM）和128B的隨機存取數據存儲器（I認，兼容標準MCS51產(chǎn)品指令系統，32個(gè)可編程I／0口，2個(gè)l6位定時(shí)、計數器，6個(gè)中斷源，可編程串行UART通道。表格一為WDCS主機在89C51各個(gè)外界端口連接。在4x4鍵盤(pán)原理是利用列固定輸出與行讀入的電壓值，來(lái)當作該鍵鍵值。如當某一個(gè)按鍵被觸發(fā)時(shí)，所對應的行跟列會(huì )導通，列固定端輸出低電位，然后再去讀回行的電壓值，哪一行的電壓值低，表示該鍵被按下，解碼的公式為按鍵值=列×4+行。表格2為4x4鍵盤(pán)的輸入引腳和對應位置。在EEPPROM93C46作為存儲密碼，并且在電源消失后仍要能記錄。

　　2.1.2WDCS服務(wù)器硬件架構

　　WDCS服務(wù)器的硬件設備，我們可以使用一般的Pc或者Notebook來(lái)完成，操作系統選擇Windows版本，必須同時(shí)擁有Bhetootll與mEE802.11等兩種硬件裝置。

　　2.1.3WDCS客戶(hù)端硬件架構

　　WDCS客戶(hù)端（遙控器）硬件要求可以跟為兩種類(lèi)型，一種是使用PDA，另外一種為PC或者Notebook，不僅可以利用有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )來(lái)使用，也可以利用Bluetooth與區域網(wǎng)等無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)作為連線(xiàn)，因此需要有BluetoothModule與WirelessLANCard等其中一種硬件設備。

　　2.2WDCS的軟件架構介紹

　　WDCS的軟件架構。也將分為三個(gè)部分來(lái)說(shuō)明。第一部分為WDCS主機主體架構，第二部分為WDCS服務(wù)器與WDCS主機的控制架構。第三部分為WDCS服務(wù)器與WDCS客戶(hù)端的通訊架構。使用匯編語(yǔ)言作為開(kāi)發(fā)WDCS主機主體架構的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。流程圖如一。

　　圖1WDCS主機的主程序流程圖WDCS的基本架構分成四步。第一步是基本的系統運作，包含系統環(huán)境及初始值設定等。第二步是計時(shí)器發(fā)生中斷。負責傳送或接收信息。第三步是判斷輸入輸出的信息是否正確。第四步是負責開(kāi)門(mén)動(dòng)作。