基于ARM的RFID門禁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：在此主要介紹一種基于ARM的RFID智能門禁控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分組成。下位機(jī)以ARM-STM32F103VET6芯片為主控制單元，通過M102GPCV3模塊讀／寫卡片信息，該模塊內(nèi)嵌MFRC522，采用13．56 MHz非接觸射頻技術(shù)進(jìn)行讀／寫。上位機(jī)采用NySQL數(shù)據(jù)庫(kù)管理卡片信息，用Java Web頁面展示信息，用戶可登錄指定網(wǎng)站查看、修改信息。
關(guān)鍵詞：ARM；RFID；門禁系統(tǒng)；讀卡器

自動(dòng)化、信息化、智能化已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的需求，進(jìn)入21世紀(jì)以來，無限技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)繼續(xù)不斷深入發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)蒸蒸日上?；?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/RFID">RFID技術(shù)的門禁控制系統(tǒng)正是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)用性的一個(gè)良好體現(xiàn)。門禁系統(tǒng)按進(jìn)出識(shí)別方式可分為以下3大類：密碼識(shí)別；卡片識(shí)別；生物識(shí)別。密碼識(shí)別即通過檢驗(yàn)輸入密碼是否正確來識(shí)別進(jìn)出權(quán)限，密碼識(shí)別安全性要相對(duì)高一些，但是密碼容易忘記，而且每次進(jìn)門都需輸入密碼，這樣顯得繁瑣。生物識(shí)別即通過人的一些生物特征來識(shí)別，生物識(shí)別安全性高而且非常方便，但是其高昂的成本費(fèi)使其難以得到推廣?？ㄆR(shí)別分為2類：第一種是用磁卡，但是磁卡安全性低、易磨損而且需要經(jīng)常性充磁；第二種是RFID卡片，RFID卡便宜、使用方便、安全性高而且能夠用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)其進(jìn)行很好的管理，其性價(jià)比極高，具有很好的推廣前景。
綜上所述，本文介紹一種基于RFID技術(shù)的門禁系統(tǒng)，此系統(tǒng)成本低廉，安全性高。能夠?qū)崟r(shí)查看有關(guān)門禁系統(tǒng)的信息。

1 總體構(gòu)架與工作原理
系統(tǒng)總體構(gòu)架有上位機(jī)服務(wù)器管理系統(tǒng)和下位機(jī)讀卡器兩部分組成，下位機(jī)讀卡器主要有電源、主控制器、液晶顯示、讀寫卡模塊、天線、串口通信6部分組成。其中讀寫卡模塊M102GPCV3采用13．56 MHz非接觸射頻技術(shù)，能夠讀取Mifare One S50，S70，F(xiàn)M11RF08及其兼容卡片。液晶顯示一些提示信息和時(shí)間日期。串口用于下位機(jī)與上位機(jī)服務(wù)器通信。上位機(jī)服務(wù)器管理系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)管理，具體管理界面用網(wǎng)頁形式展示。如圖1所示。

整個(gè)門禁系統(tǒng)工作原理是：一人一卡，根據(jù)卡的序列號(hào)在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中建立相應(yīng)個(gè)人信息。當(dāng)要開門時(shí)，用卡片在下位機(jī)上刷一下，下位機(jī)讀卡器將序列號(hào)傳給上位機(jī)服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)序列號(hào)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)得個(gè)人信息并傳給下位機(jī)。同時(shí)下位機(jī)讀取卡片固定扇區(qū)塊的數(shù)據(jù)(讀卡)，將讀到的數(shù)據(jù)與上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行一一對(duì)比，完全一樣才開門，否則在液晶上顯示錯(cuò)誤且不開門。上述信息將全部上傳至上位機(jī)管理系統(tǒng)保存。上位機(jī)管理系統(tǒng)能夠改變下位機(jī)設(shè)定好的數(shù)據(jù)信息(寫卡)。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2．1 硬件總體設(shè)計(jì)
門禁系統(tǒng)主控制器是Codex-M3內(nèi)核的ARM-STM32F103VET6芯片，主頻為72 MHz，片內(nèi)512 KBFLASH，內(nèi)置多個(gè)USART控制器，分別用于RF ID讀／寫模塊連接和上位機(jī)的通信。讀／寫模塊采用M102GPCV3模塊，工作頻率為13.56 MHz。如圖2所示。主控板由JTAG口進(jìn)行程序的調(diào)試和下載，LM117為系統(tǒng)板提供3．3 V和5 V電壓。I／O口接12864液晶，用于顯示相關(guān)提示信息及時(shí)間日期。USART1與讀卡器模塊連接用于讀取卡片信息，USART2與MAX232連接用于與上位機(jī)的通信。