浅谈一种门禁控制器设计方法

智能安防系统的应用是现代化社区的发展趋势，随着安防需求的增加，传统的防盗门已经不能满足现在的需求，智能门禁系统应运而生。门禁系统集自动识别技术和现代管理技术于一体，在工厂、企业、小区等广泛的应用。为满足不同的需求，企业设计了各种型号的门禁控制器，本文介绍一种门禁控制器设计方法。

　　1、本文介绍的门禁控制器具有以下基本功能：

　　(1)可通过磁卡阅读器(也可以是任何具有RS232接口的条码阅读器或Ic卡***第二、第三磁道前18位信息，当磁卡信息与控制器准人密码符合时，自动开启门控系统。

　　(2)可自动存储最后900条开锁记录，记录内容为开锁时间和表示进入者身份的l8位磁卡信息。

　　(3)对每天24小时以1O分钟为单位，可任意将门禁状态划分为“常开”、“常关”和自动”三个时区。

　　(4)可任意修改100条长度为18位的准人密码，并可设置三条主人密码(允许持主人卡者开锁不受时区限制)。准人密码由0～9十个数字和通兑符“*”组成。

　　(5)允许以秒为单位对开锁时间、关门到位延时时间、开门超时时间、门故障报警时间实现编程控制(控制范围1～99秒)。

　　(6)能通过标准RS232接口，接受PC机或专用编程器对控制器进行编程控制和管理信息提取。并可由PC机对多个控制器组成的网络型门禁控制进行系统管理。

　　图1 硬件框图

　　2 控制器硬件设计

　　门禁控制器硬件结构框图如图l所示。由单片机、门锁驱动、门状态接口、读卡器接口、编程器接口、RS232扩展、密码存储、开锁记录、地址译码等单元电路组成。门禁控制器电路原理如图2所示。

　　门禁控制器主要有“读卡”和“编程”两个基本工作模式，当模式选择开关K2断开时控制器为读卡工作模式，读卡模式下可编程门禁控制器与相应的卡阅读器(磁条阅读器或条码阅读器)和电动门锁配合，可实现门禁控制管理。当模式选择开关K2闭合时控制器工作在编程模式下，此时控制器能接受PC机或专用编程器对其进行编程控制和管理信息提取。单元电路基本工作原理如下：

　　图2 门禁控制器电路原理图

　　单片机选用低功耗的CMOS器件AT89C51，它具有4K字节ROM、128字节RAM、32条I/O接口(P0、Pl、P2、P3)、2个16位定时/汁数器、一个全双工串行接口、一个包含5个中断源的两级中断系统以及片内振荡器和时钟电路。

　　密码存储、开锁记录、地址译码部分，采用两片可读写EzPROM存储器28C64和一片数据锁存器573在读/写线和地址译码电路控制下，通过数据口P0和扩展的地址口P0、P2使控制器具有可任意编写100条长度l8位的许人密码，可自动存储最后900条长度22位的开锁记录的功能。密码区起始地址为#2000H，开锁信息记录区起始地址为#2800H。

　　RS232扩展、读卡器接口和编程器接口组成控制器的串行口驱动电路，由于AT89C51只有一个串行接口，但门禁控制器要求与两个设备实现通讯，即在读卡模式下控制器应与磁条阅读器通讯，而在编程模式下控制器应与PC机或专用编程器通讯。为此，电路采用模式选择开关K2、RS232传输驱动芯片ICL232和多路电子开关CD4066组成串行口扩展电路.模式选择开关K2决定P3、2口的电平。以软件查询P3.2口(P3.2=1为读卡模式P3.2=0为编程模式)的方式，并通过控制P3.3口选通与读卡器或编程器进行数据通讯。且设置AT89C51串行口在读卡模式时为低级中断方式，串行口工作方式1。波特率由定时计数器T1工作方式2和晶振频率决定，取T1为八位自动装入常数#00E6H晶振6MI-IZ时，串口波特率为1200bit/s。每当发生读卡操作，程序即转去执行读卡中断程序。

　　门锁驱动和门状态接口组成门禁控制器基本接口电路，门禁控制器有J1-J18共l8个对外接121。其中，J1、J2为DC12V输入电源接121。J17、J18为D v输出电源接口。J3、J4、J5为门锁控制继电器输出接121，由P1.0输出低电平有效控制门锁开启。J6允许进入、J7出门有效、J8门故障报警是三个TrL电平输出接口，高电平有效.分别由P1.1、P1.2、P1.3低有效控制。J9门锁到位信号、J10出门开关是两个光隔输入接口，可输入DCSV~12V开关信号，并分别使P1.5、P1.6低有效。Jll开门辅助输出接口，TrL信号低有效，由P1.7输出低电平有效门控制。J12、J13为剧卡器RS232接口。J14、J15为PC机或专用编程器RS232接口。J16为信号公用地线。