基于RS485總線(xiàn)和RFID的智能門(mén)禁系統實(shí)現

隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、數字技術(shù)，特別是射頻通信識別技術(shù)的進(jìn)步，門(mén)禁系統在安全性、方便性、易管理性等方面也得到了長(cháng)足的發(fā)展，成為確保小區及其它重要部門(mén)出入口安全的有效措施，已廣泛應用于交通、物流管理等多個(gè)領(lǐng)域[1-3]。

RS485總線(xiàn)主機調度網(wǎng)以其組網(wǎng)容易、造價(jià)低、軟硬件豐富、添加節點(diǎn)方便快捷、數據傳輸可靠穩定、誤碼率較低及傳輸距離適中等優(yōu)點(diǎn)，仍是目前中小型網(wǎng)絡(luò )管理系統的主流形式。本工作研究了一種基于RS 485總線(xiàn)和RFID技術(shù)的智能門(mén)禁系統的硬件和軟件實(shí)現方案。

1 系統整體構成

系統總體框圖見(jiàn)圖1，其結構采用集散式控制形式，各下位機分別監控各自節點(diǎn)內的操作狀況，又統一受上位機的監控。該系統采用PC機作為上位機，主要負責住戶(hù)信息的數據庫管理、各節點(diǎn)住戶(hù)實(shí)時(shí)操作的監控與信息記錄等，具體信息包括：RFID卡信息、住戶(hù)個(gè)人信息、密碼信息、實(shí)時(shí)操作信息和歷史記錄及系統時(shí)間等。各下位機采用WINBOND公司生產(chǎn)的W77E58單片機作為微處理器，負責本節點(diǎn)內RFID卡的管理、用戶(hù)權限的判定及門(mén)狀態(tài)的控制等。各節點(diǎn)內的485收發(fā)器MAX485負責接收來(lái)自485總線(xiàn)的PC機控制數據或者通過(guò)總線(xiàn)向上位機發(fā)送實(shí)時(shí)操作信息見(jiàn)圖2。各門(mén)禁控制器通過(guò)一個(gè)串口讀取RFID卡信息，并通過(guò)另一個(gè)串口與485總線(xiàn)通信。上位機通過(guò)串口并經(jīng)232—485電平轉換后連接至485總線(xiàn)，統一管理各門(mén)禁控制器。

圖1 智能門(mén)禁系統總體框圖

系統工作過(guò)程為：用戶(hù)將持有的RFID卡接近讀卡器時(shí)，讀卡器識別卡信息并通過(guò)串口將卡信息傳送給單片機控制器。用戶(hù)也可以通過(guò)鍵盤(pán)輸入密碼，單片機控制器將卡信息或鍵盤(pán)信息與外部EEPR0M 中存儲的信息比較，驗證用戶(hù)權限，進(jìn)而控制門(mén)狀態(tài)。單片機通過(guò)另一個(gè)串口經(jīng)由485收發(fā)器通過(guò)總線(xiàn)與上位機通信，將卡信息、各時(shí)刻操作信息、鍵盤(pán)信息等傳送到總線(xiàn)上，上位機通過(guò)總線(xiàn)對這些信息進(jìn)行文件和數據庫的存儲；同時(shí)，上位機對各住戶(hù)的卡、密碼及個(gè)人信息以注冊或者注銷(xiāo)等形式進(jìn)行數據庫管理，以便于查詢(xún)。

圖2 485收發(fā)器電路

2 系統硬件設計

2．1硬件組成

上位機硬件是PC機和232—485轉接卡。下位機硬件主要包括RFID讀卡器、485收發(fā)器和門(mén)禁控制器。下位機節點(diǎn)結構見(jiàn)圖3。

圖3 下位機門(mén)禁控制器總體框圖

下位機的核心部分是W77E58單片機微控制器，其主要特點(diǎn)是具有兩個(gè)獨立的串行通訊口。

RFID讀卡器采用周立功公司的ZLG500CMifare卡讀寫(xiě)模塊嘲，利用單片機控制器的P1．4引腳作為其復位信號。讀卡器與控制器的接口引線(xiàn)還包括電源線(xiàn)、地線(xiàn)及RXD、TXD 串口數據線(xiàn)，二者為串行通信方式。