射頻識(shí)別技術(shù)，主要是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，在其應(yīng)用的過程當(dāng)中，需要在電磁原理的基礎(chǔ)上利用射頻信號(hào)來(lái)對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行信息的獲取，由于其應(yīng)用的廣泛，可以實(shí)現(xiàn)在不同區(qū)域內(nèi)的應(yīng)用，因此被廣泛的應(yīng)用在了各種環(huán)境的作業(yè)當(dāng)中。在射頻識(shí)別系統(tǒng)當(dāng)中，射頻讀卡器的輸出數(shù)據(jù)需要嚴(yán)格遵守 Wieggand 格式當(dāng)中對(duì)其作出的規(guī)定，也就是利用兩根傳輸分別為 0 和 1 的數(shù)據(jù)線進(jìn)行傳輸。

基于單片機(jī)和射頻識(shí)別技術(shù)的門禁系統(tǒng)是基于單片機(jī) STC89C52 和 IC 射頻卡設(shè)計(jì)的射頻識(shí)別鎖系統(tǒng)，可用于實(shí)驗(yàn)室、機(jī)房、辦公樓、檔案室、財(cái)務(wù)室等安全性要求較高的場(chǎng)所。

1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

此門禁系統(tǒng)由安裝在門上的客戶端和對(duì)新卡進(jìn)行授權(quán)寫入的授權(quán)端兩部分組成．客戶端由電源模塊、單片機(jī)最小系統(tǒng)、串行通信模塊、刷卡模塊、蜂鳴器模塊和電磁鎖模塊組成，如圖 1。在客戶端，當(dāng)用戶需要開門的時(shí)候，需要把 IC 射頻卡放在讀卡器的感應(yīng)區(qū)對(duì)卡內(nèi)信息進(jìn)行讀取，當(dāng)讀取出來(lái)的信息驗(yàn)證成功時(shí)，則在蜂鳴器“嘀”一聲的同時(shí)，門鎖打開，延遲一秒后重新上鎖;若信息驗(yàn)證失敗，則蜂鳴器會(huì)發(fā)出四聲連續(xù)短促的鳴叫．授權(quán)端用于對(duì)每一張 IC 卡進(jìn)行授權(quán)信息寫入．整個(gè)系統(tǒng)使用單臺(tái)刷卡機(jī)就能工作，操作方便。

圖 1  硬件系統(tǒng)模塊框圖

2、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2．1電源模塊電路設(shè)計(jì)

電源模塊的作用為整個(gè)系統(tǒng)供電．在系統(tǒng)中，刷卡模塊要用到 3．3V 的供電電壓，電磁鎖模塊需要用 12V 的電壓，而單片機(jī)最小系統(tǒng)部分則需要用到 5V 的電壓，因此，電源模塊需要提供的電源種類有 12V、5V 和 3．3V 三種．該模塊通過 LM7805 和 AMS1117 兩個(gè)芯片分別實(shí)現(xiàn) 12V 向 5V 和 5V 向 3．3V 電壓的轉(zhuǎn)換．如圖 2 為系統(tǒng)電源模塊電路設(shè)計(jì)。

圖 2  電源模塊電路

2．2刷卡模塊電路設(shè)計(jì)

射頻讀寫芯片 MFＲC522 是 NXP 推出的一款低功耗、封裝小、高度集成的非接觸式（13．56MHz）讀寫卡芯片，它利用調(diào)制和解調(diào)的原理，完全集成了在 13．56MHz 下所有類型的被動(dòng)非接觸式通信方式和協(xié)議．支持 ISO14443A 的多層應(yīng)用．其內(nèi)部發(fā)送器部分可驅(qū)動(dòng)讀寫器天線與 ISO14443A/MIFAＲE 卡和應(yīng)答機(jī)的通信，無(wú)需其他的電路．接收器部分提供一個(gè)堅(jiān)固而有效的解調(diào)和解碼電路，用于處理 ISO14443A 兼容的應(yīng)答器信號(hào)．?dāng)?shù)字電路部分處理 ISO14443A 幀和錯(cuò)誤檢測(cè)（奇偶＆CＲC）．此外，它還支持快速 CＲYPTO1 加密算法，用于驗(yàn)證 MIFAＲE 系列產(chǎn)品．MFＲC522 支持 MIFAＲE 系列更高速的非接觸式通信，雙向數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 424kbit/s．它與主機(jī)間的通信采用連線較少的串行通信，且可根據(jù)用戶的不同需求，選取 SPI、I2C 或串行 UAＲT（類似ＲS232）模式之一，有利于減少電路連接，縮小電路板體積，降低生產(chǎn)成本．MFＲC522 在刷卡模塊中的應(yīng)用電路如圖 3。

圖 3  刷卡模塊電路

2．3蜂鳴器模塊電路設(shè)計(jì)

當(dāng)用戶刷卡時(shí)，如果信息驗(yàn)證成功，則單片機(jī)的 P2．0 引腳被賦予低電平（軟件設(shè)置），三極管 Q2（PNP 型）導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出一聲蜂鳴．當(dāng)信息驗(yàn)證不成功，蜂鳴器發(fā)出四聲連續(xù)短促的鳴叫．該模塊電路設(shè)計(jì)如圖 4。

圖 4  蜂鳴器模塊電路