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基于Z igBee技术的新型智能门禁系统

2014/9/27 19:35:24点击:

设计了一种基于Z igBee技术的新型智能门禁系统,具有无线智能识别和出入记录自动管理功能,既可以单独使用也可以联网应用。该智能门禁系统由手持终端、中央控制器和上位软件构成,系统的核心是无线传输模块X Bee 和微处理器M sp430F1121A。分析了系统的工作原理,完成了系统的软硬件设计。实验结果表明:该系统性能良好,具有较好的市场前景。

低成本、低能耗无线应用的特殊需要, ZigBee还 提供了数据完整性检查和鉴权功能,采用 AES-128加密算法,充分满足安全的要求;M SP430 系列单片机的电源电压采用的是1 .8~3.6 V  电压,因而可使其在1  MHz的时钟条件下运行时,芯片的电流会在2 00~400 uA 左右,时钟关断模式的最低功耗只有0 .1 uA

2.2 中央控制器的设计

中央控制器是手持终端与上位机之间连接的一个重要的通道。中央控制器的微处理器采用ATMEL公司生产的 AT89S52 单片机,其原理框图如图 3所示。A T89S52的 工作电压在 4.2~5.5V, 与XBee PC机电平均不兼容,要通过电平转换后才能完成通讯。A T89S52 PC 机的电平转换需通过 MAX232芯片转换为 RS-232电平即可达到兼容。

A T89S52 单片机通过自身的I /O口输出开门、报警、信息提示等信号,通过光电隔离装置

驱动外设,防止外部干扰造成系统不稳定。

3 软件设计

3.1 手持终端的工作流程

手持终端的工作流程图如图 5所示。在用户程序运行之前首先要运行初始化程序。初始化程

序是对系统硬件进行初始化配置,类似计算机系统中的 BIOS设置。初始化程序的内容有看门狗、定时器和 I/O管脚的属性等进行初始化设置。在用户程序中,定时器中断用来设置2 400

的波特率,以实现正常的通信服务。

3.2 中央控制器的工作流程

中央控制器的程序流程图如图 6所示。初始化程序的内容有串口、定时器和外部中断的属性等进行初始化设置。用户程序中,定时器 1 用来设置 2 400 的波特率,定时器 0用来控制门闸打开时间。外部中断用来对报警信号做处理。当检测到接收的信号正确后,使 P2.0 输出为 0 ,控制继电器将门闸打开, 10 s后自动闭合。若检测到接收信号与上位机信息不匹配,则将 P2.1 输出置 0,通过控制继电器开始报警,等待处理。

3.3 上位机软件的设计

该系统软件是在W indows下 使用D elphi开发的,包括用户登录、实时记录、数据查询、密码管理等功能。在管理员登陆界面中输入正确的管理员名称和密码后,进入系统主菜单;在系统中我们设计了3 个等级的权限,一般管理员权限最低,只能查看车主信息但不能对数据库内容进行任何更改;中级管理员权限可以对车辆登记表中的信息进行添加、更改、删除,但不能对密码表进行更改等操作;高级管理员权限最高可以对密码表进行更改等操作。在数据查询中可以依据日期、车牌号、车主姓名对车辆的出入情况进行查询。可以查出:某一时间段有哪些车辆出入,一段时间某辆车出入的情况,同时也可对某车辆的信息进行查询等。在密码管理中可以添加、删除、修改密码,只有本系统的管理员才有此权限,其他用户则无此权限。

4 结 语

一段时间的试用结果表明:基于Z igBee 技术的新型智能门禁系统能够自动识别出入车辆,对注册登记的车辆可以不停车出入,系统信息传输稳定,在2 .4 GHz的频段下工作,有很强的抗扰能力,具有较好的市场前景。