目 录
摘 要 2
第一章 课题综述 4
1．1门禁系统的发展 4
1．2 门禁系统的功能 5
第二章 门禁系统的结构与总体分析 6
2．1 门禁系统的构成 6
2．2 门禁系统工作过程的软硬件实现框图 6
第三章 门禁控制系统的硬件设计 8
3．1 IC卡的读写 8
3．1．1 IC卡的种类和特点 8
3．1．2 读卡器 9
3．2 门禁控制器 10
3．2．1 门禁控制器的功能 10
3．2．2 门禁控制器的总体设计 11
3．3 步进电机 14
第四章 系统软件的设计 15
4．1 控制中心管理软件 15
4．2 门控制器上的软件 15
第五章 课题设计总结 27
致 谢 28
参考文献 29
门禁系统设计
摘 要
门禁控制子系统是采用现代电子与信息技术在建筑物内外的出/入对人（或物）的进/出、实行放、行、拒绝、记录和报警等操作的一种电子自动化系统，通常又叫做出/入控制系统。门禁系统在建筑物内的主要管理区，出/入口电梯厅，设备控制中心机房，贵重物品的库房等重要部位的通道口安装门磁，电控锁或控制器，读卡器等控制装置，有管理人员在中心控制室监控，能够对各通道口的位置，通行对象及通行时间，方向进行实时控制或设定程序控制，从而实现对出/入口的安全控制。系统的前端设备为各种出/入口目标的识别装置和门锁启闭装置（执行机构），传输一般采用专线或网络传输，系统的终端为显示/控制/通信设备，可采用独立的控制器，也可以通过计算机网络对各控制器实施集中监控。门禁系统一般要与防盗系统，视频监控系统和消防系统联动，才能有效的实施安全防范。
关键字：电子与信息技术、电子自动化、门磁、电控锁、控制器、读卡器、网络传输。
The abstract entrance guard control subsystem is uses the modern electron and the information technology/enters inside and outside the building to the human (or thing) enters/, implements puts, the line, refuses, to record and to report to the police and so on the operation one kind of electron automated systems, usually is called/enters the control system.The entrance guard system in building main administrative district, leaves/the entrance elevator lobby, the device control center engine room, the valuables storehouse and so on the important spot passes the road junction to install the gate magnetism, the electrically controlled lock or the controller, read control devices and so on the card, has the administrative personnel in the central control room monitoring, can to each road junction position, the general object and the general time, the direction carries on the real-time control or the hypothesis procedure control, thus realizes to leaves/the entrance safety control.The system front end equipment for each kind of/entrance goal recognition system and the door lock start-stop system (implementing agency), the transmission uses the special line or the networktransmissiongenerally,thesystemterminalforthedemonstration/control/communication facility, may use the independent controller, also may through the computer network to various controllers implementation centralism monitoring.The entrance guard system wants and the security system generally, the video frequency supervisory system and the fire prevention system linkage, can the effective implementation safe guard.
Key words: Electronic and the information technology, the electronic automation, gate magnetism, the electrically controlled lock, the controller, read the card, the network transmission.
第一章 课题综述
1．1门禁系统的发展
门禁系统是在传统的门锁基础上发展而来的。现在，许多场合还在使用传统的门锁。传统的门锁是一种单纯的机械装置，虽然经过不断改进，安全性有所提高但无论设计多么合理材料多么坚固，总能通过种种非正常手段把它打开，因此安全性较差。对每个使用者来说，一把锁配一把钥匙，使用起来不方便，在出入人较多的通道钥匙的管理也相当麻烦，遇到钥匙丢失或人员更换都要把锁和钥匙一起更换。
为了解决这些问题，出现了电磁卡锁和电子密码锁，这两种锁的出现从一定程度上提高了人们对出入口通道的管理效率，是通道管理进入了电子时代。但随着这两种锁的不断应用，它们的缺点就逐渐暴露出来：磁卡锁的信息容易复制，卡片与读卡机具之间磨损较大、故障率高、安全系数低；密码锁的密码容易泄漏、又无事件记录、安全系数很低；这个时期的识别仪与控制器一体设计必须安装在门外，很容易被人打开门锁。因此这个时期的门禁系统还属早期不成熟阶段，被称电子锁。
最近几年，随着自动识别技术的发展，门禁系统得到了飞跃式的发展，进入了成熟期，出现了乱序键盘门禁系统、IC卡式门禁系统、感应式门禁系统、各种生物识别门禁系统，这些门禁系统应用的自识别系统更为先进（感应技术、生物识别技术等），设计也趋于更合理，控制器与识别仪分体设计，识别仪安装在门外，控制仪安装在门内，即只有识别仪对控制器的传输线露在外面，其他所有控制线均在门内，因此在安全性上有很大提高，系统的可靠性，管理和使用的方便性等方面也有很大进步。
在微机的通信方面，较早的门禁系统多采用单机控制型。这种类型的门禁系统多采用RS485通信方式、投资小、线路专用。随着网络的普及应用，出现了网络型门禁系统。其通信方式采用的是TCP/IP协议，技术含量高，很容易实现网络控制及异地控制。适用于大系统或安装位置分散的单位。
随着人们对门禁系统各方面要求的不断提高，门禁系统的发展会呈现出应用范围越来越广泛和集成应用的发展趋势。
1．2 门禁系统的功能
任何一种成熟的门禁系统，都应实现以下基本功能：
1.对通道权限的管理对通道权限的管理主要有以下几个方面：
2.进出通道的权限：就是对每个通道设置那些人可以进出哪些人不可以进出。
3.进出通道的方式：就是对可以进出该通道的人进行进出方式授权，进出方式通常有密码、读卡（生物识别）、读卡+密码三种方式。
4.进出通道的时段：就是设置进出该通道的人在什么时间范 围内可以进出。
2.实时监控功能
系统管理人员可以微机实时察看每个门区人员的进出情况（同时有照片显示），每个门区的状态（包括门的开关，各种非正常状态报警）；也可以在紧急状态下打开或关闭所有的门区。
3.出入记录的查询功能
系统可以储存进出记录，可按不同的查询条件查询，配备相应软件可实现门禁、巡更、考勤一卡通。
4.异常报警功能
在异常情况下（如非法侵入、门超时未关等）可以实现微机报警或报警器报警。
此外，根据系统的不同门禁系统还可以实现以下特殊功能：
1.防尾随功能
2.消防报警和监控联动功能
3.网络设置管理监控功能
4.逻辑开门功能
第二章 门禁系统的结构与总体分析
2．1 门禁系统的构成
门禁系统通常由出入凭证、识别仪、门禁控制器、电控锁、其他设备和门禁软件组成。
1．出入凭证
出入凭证是门禁系统开门的“钥匙”，这个“钥匙”在不同的门禁系统中可以是磁卡密码或者是指纹、掌纹、虹膜、视网膜、脸面、声音等各种人体生物特征。
2．识别仪
识别仪负责读取出入凭证中的数据信息（或生物特征信息），并将这些信息输入到门禁控制器。
3．门禁控制器
门禁控制器是门禁系统的核心部分，相当于计算机的CPU，它负责整个系统输入、输出信息的处理储存和控制等。它验证识别仪出入信息的正确性，并根据出入法则和管理规则判断其有效性，若有效则对执行部件发出动作信号。
4．电控锁
电控锁是门禁系统中的执行部件。根据门的材料出门要求等不同可选取不同的锁具。这里我们主要介绍用步进机来控制门的开启。
其他设备：包括对出门无限制的情况下安装在门内侧的出门按钮，检测门的开/关状态的门磁，负责对整个门禁系统供电的电源等部分。
出门禁软件：门禁软件负责门禁系统的监控、管理、查询等工作，监控人员通过门禁软件可对出入/口的状态、门禁控制器的工作状态进行监控管理，并可扩展完成巡更、考勤、人员定位等工作。
2．2 门禁系统工作过程的软硬件实现框图
系统的工作过程是，持卡者进门（或双向读卡出门）是读卡器读卡，将个人识别卡中的信息传输给门禁控制器，门禁控制器根据卡号、当前时间和内部数据库中的信息，判断该卡是否有效，之后控制电锁是否打开。系统还可以进行实时监控，每一次读卡，门禁控制就将卡号登录时间、有效、无效等信息作为一条事件记录下来，传输控制中心计算机并在显示屏上显示来。
硬件实现为：
