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智能卡电子锁的设计
发布人:游客 分布时间:2010-5-30 点击:1
 

智能卡电子锁的设计

来源:中国一卡通网


摘   要:介绍了一种利用智能卡电子门锁实现工厂进出管理的方案,阐述了系统组成及工作原理,重点给出了IC卡的读写电路和读写程序。该系统结构简单、体积小、成本低,在实际运行时具有很高的可靠性,实现了对员工上下班的自动管理和考勤功能,极大地提高了管理者的工作效率和管理区域内的安全程度,具有广阔的市场前景。

1 引 言 

    目前,门禁系统已成为安全防范系统中极其重要的一部分,在一些发达国家中,门禁系统正以远远高于其他类安防产品的进度迅猛发展。近年来,门禁系统由于其自身的优势,已在国内悄然兴起,这极大的提高了管理者的工作效率和管理区域内的安全程度。
 
    智能卡门锁采用先进的IC卡作为开锁的锁匙,他集合了计算机技术、智能卡技术、精密电磁技术,是当今世界上最先进的门锁之一,在使用的方便性、防非法开启、智能管理等方面是机械锁无法比拟的,因此在对安全要求较高的行业得到广泛应用。本文主要介绍为某工厂开发的IC卡门禁系统。

2 硬件设计 

2.1 系统组成及工作原理 

    本门禁系统的硬件电路结构图如图1所示,分单片机控制和电子门锁两部分。控制器采用单片机89C51,该单片机集成度高、系统结构简单、扩展方便、可靠性高、处理功能强、速度高,主要完成IC卡的识别和控制、门锁开启、报警、时间的显示机数据的存储,外接电路包括6位LED显示电路、IC卡读写电路、报警电路、时钟电路、继电器输出电路和存储器扩展电路,为了防止门禁控制器死机给客户带来不方便,系统还增加了看门狗电路。外接存储器用来存储员工上下班记录,作为考勤依据。由于外接部件较多,系统扩展8255A,PA作为6位LED的段码控制,PB.0~PB.5作为LED的位码控制,PC上半部分作为数据输入端,来读取MSM5832的数据,PC下半部分与MSM5832的AO~A3相连,来选择MSM5832内部的l3个时间寄存器。

 

图1  系统结构框图

2.2 IC卡读写电路 

    本系统选用的IC卡为ATMEI 公司的AT24C01,他具有1 kB的存贮容量,内部组态为128 B,适用于2~5 V 的低电压/标准电压操作,具有低功耗和高可靠性等优点 。其标准封装为8脚DIP封装形式,通常只需要使用以下4个触点:

SCL(6):串行时钟。在该脚的上升沿时,系统将数据输入到每个EPROM器件,在下降沿时输出;
SDA(5):串行数据。该引脚为开漏极驱动,可双向传送数据;
电源引脚:Vcc(8):一般输入+5 V的工作电压;
GND(4):接地。

    单片机与IC卡座的连接如图2所示。P1.1和P1.2分别接IC卡的串行时钟端和串行数据端,INT0接卡座的SW1,P1.0作为IC卡上电控制。插卡之后,SW1和SW2短接,输出低电平,通过INT0申请中断来通知单片机有卡插入,单片机通过置P1.0为高电平来给IC卡通电,同时点亮发光二极管指示正在对卡操作,然后通过P1.1来模拟串行时钟,从P1.2读入IC卡数据,如图2所示。

 

图2  单片机与1C卡座的连接

2.3 电子锁 

    本系统选用的是秉宏集团BHL一1501,标准如下: 

    尺寸:铁板130 mm×32 mm×8 mm 
    主体165 mm×38.5 mm×21.5 mm 
    拉力:300 LBS 
    输入电压:DC 12 V,DC 24 V 
    操作电流:12 V/360 mA,24 V/180 mA

3 软件设计 

    本系统主要完成IC卡的识别和门锁的控制,限于篇幅,这里只给出IC卡的读程序。

    SCL BIT P1.1          SDA BIT P1.2

    ;读IC卡,R6中存放源地址,高7位为所要读的地址,最低位为1

    ICRD_Random :LCALL ICSTART 
                              MOV A,R6 
                              LCALL   ICW R 
                              LCALL   ICRD_BYTE 
                              LCALL   ICSTOP 
                              RET

    ;开始条件,当SCL为高电平时,SDA由高转为低

    ICSTART: SETB SCL 
                     NOP         NOP 
                     SETB    SDA 
                     NOP         NOP 
                     CLR     SDA 
                     NOP         NOP 
                     RET 

    ;停止条件,当SCL为高电平时,SDA由低转为高

    ICSTOP: SETB    SCL
                    NOP         NOP
                    CLR   SDA 
                    NOP         NOP 
                    SETB  SDA 
                    NOP         NOP 
                    CLR    SDA 
                    RET

    ;写一字节数据到1c卡,A表示源数据,R5表示字节位数,当一字节发完后,等待1c卡发回的确认信号

    为了准确读取I/O状态,在IC卡输出的每一位脉冲中间读取SDA状态。

4 结 语 

    该系统结构简单、功耗低、体积小、成本低,在实际运行时具有很高的可靠性,实现了对员工上下班的自动管理和考勤功能,具有广阔的市场前景。


 

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