對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在門(mén)禁系統中的應用研究
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IEEE 802.1 1、藍牙(Bluetoth)~ll傳感器網(wǎng)絡(luò )Sensor Net—work)等。本文中提供一套無(wú)線(xiàn)門(mén)禁系統WDCS(Wireless DoorControl System)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(Personal Digital Assistant)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。
2.1 WDCS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。
2.1.1 WDCS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EEPROM
93C46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EEPROM 93C46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4 kB可重擦寫(xiě)的只讀程序存儲器(FPEROM)和128 B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mEE 802.1 1等兩種硬件裝置。
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