智能门禁控制器的设计与实现

摘要：门禁控制器是门禁控制系统的核心，开发周期长，通用性差。在此利用现有读卡设备实现门禁控制器的设计，用户只需选用不同的读卡设备就可以实现不同卡的读取，对软件做适当修改，以满足不同门禁系统的需求，缩短了开发周期，提高了门禁控制器的通用性。在此还提供了多种开锁方式，方便用户的进出。在小区门禁系统中的应用证明，该门禁控制器运行稳定，可靠性高。
关键词：RFIC卡；读卡器；门禁控制器；门锁驱动电路

智能门禁系统是现代门禁管理的重要手段，可以节约管理成本，安全性能高，应用广泛。门禁控制器是门禁控制系统的核心，它根据权限直接控制门锁动作。智能门禁控制器的设计复杂，主要由读卡模块、主控器模块、通信模块和门锁驱动模块构成。其中读卡模块设计复杂，开发周期长。现有很多成熟的读写设备，本文利用现有的读写设备再加上主控器、通信接口电路和控制驱动电路及键盘等外围电路很容易地实现了门禁控制器的设计。本文设计的门禁控制器主要由RFIC卡读卡器MF RC500、主控芯片STC12C5A60S2、门锁驱动电路、显示电路和输入电路构成。设计简单，实用面广，功能升级便捷。

1 硬件设计
该门禁控制器硬件框图如图1所示，主要由主控芯片STC12C5A60S2、读卡设备MF RC500、门锁驱动电路、显示器、键盘、通信接口电路MAX485和MAX232构成。

1．1 射频卡RFID与读卡设备MF RC500
射频识别卡(简称射频卡、RFID卡)，也被称作非接触式IC卡，诞生于20世纪90年代初。RFID卡由IC卡芯片、感应天线组成，完全密封在一个标准PVC卡片中，无外露部分。芯片具有存储、加密及数据处理等功能。RFID卡读写设备的基本任务就是启动RFID卡，与RFID卡建立通信，在应用系统和卡片间传递数据。RFID卡读写器将要发送的信息编码后加载到一固定频率的载波上，当RFID卡(卡片内有一个谐振电路，其频率与读写器发送的载波频率相同)进入读写器的有效工作区域后，RFID卡中谐振电路的振荡频率与该频率相同，谐振电路将产生共振并产生电荷积累，当电荷积累到一定数值时，就能为RFID卡内的电路提供工作电压，使IC卡内的芯片开始正常工作，射频卡将与读卡设备建立数据通信，并处理读写器发送的数据信息。
本文利用MF RC500读卡器建立RFID卡与主控芯片的桥梁，实现主控芯片与射频卡间的通信，实现主控芯片对射频卡的读写操作。