基于ARM的RFID门禁控制系统设计

摘要：在此主要介绍一种基于ARM的RFID智能门禁控制系统的设计，系统由上位机和下位机两部分组成。下位机以ARM-STM32F103VET6芯片为主控制单元，通过M102GPCV3模块读／写卡片信息，该模块内嵌MFRC522，采用13．56 MHz非接触射频技术进行读／写。上位机采用NySQL数据库管理卡片信息，用Java Web页面展示信息，用户可登录指定网站查看、修改信息。
关键词：ARM；RFID；门禁系统；读卡器

自动化、信息化、智能化已经成为时代发展的需求，进入21世纪以来，无限技术、计算机技术继续不断深入发展，物联网行业蒸蒸日上。基于RFID技术的门禁控制系统正是物联网实用性的一个良好体现。门禁系统按进出识别方式可分为以下3大类：密码识别；卡片识别；生物识别。密码识别即通过检验输入密码是否正确来识别进出权限，密码识别安全性要相对高一些，但是密码容易忘记，而且每次进门都需输入密码，这样显得繁琐。生物识别即通过人的一些生物特征来识别，生物识别安全性高而且非常方便，但是其高昂的成本费使其难以得到推广。卡片识别分为2类：第一种是用磁卡，但是磁卡安全性低、易磨损而且需要经常性充磁；第二种是RFID卡片，RFID卡便宜、使用方便、安全性高而且能够用数据库对其进行很好的管理，其性价比极高，具有很好的推广前景。
综上所述，本文介绍一种基于RFID技术的门禁系统，此系统成本低廉，安全性高。能够实时查看有关门禁系统的信息。

1 总体构架与工作原理
系统总体构架有上位机服务器管理系统和下位机读卡器两部分组成，下位机读卡器主要有电源、主控制器、液晶显示、读写卡模块、天线、串口通信6部分组成。其中读写卡模块M102GPCV3采用13．56 MHz非接触射频技术，能够读取Mifare One S50，S70，FM11RF08及其兼容卡片。液晶显示一些提示信息和时间日期。串口用于下位机与上位机服务器通信。上位机服务器管理系统采用数据库MySQL数据库管理，具体管理界面用网页形式展示。如图1所示。

整个门禁系统工作原理是：一人一卡，根据卡的序列号在数据库管理系统中建立相应个人信息。当要开门时，用卡片在下位机上刷一下，下位机读卡器将序列号传给上位机服务器，服务器根据序列号查询数据库中对应得个人信息并传给下位机。同时下位机读取卡片固定扇区块的数据(读卡)，将读到的数据与上位机发送的数据进行一一对比，完全一样才开门，否则在液晶上显示错误且不开门。上述信息将全部上传至上位机管理系统保存。上位机管理系统能够改变下位机设定好的数据信息(写卡)。

2 系统硬件设计
2．1 硬件总体设计
门禁系统主控制器是Codex-M3内核的ARM-STM32F103VET6芯片，主频为72 MHz，片内512 KBFLASH，内置多个USART控制器，分别用于RF ID读／写模块连接和上位机的通信。读／写模块采用M102GPCV3模块，工作频率为13.56 MHz。如图2所示。主控板由JTAG口进行程序的调试和下载，LM117为系统板提供3．3 V和5 V电压。I／O口接12864液晶，用于显示相关提示信息及时间日期。USART1与读卡器模块连接用于读取卡片信息，USART2与MAX232连接用于与上位机的通信。