毕业设计（论文）
（说明书）
题目：自动门禁系统
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摘要
现如今，随着人们生活水平的提高与科技的进步，越来越的地方需要门禁系统，例如小区入口，车库入口，公共场所的入口等。门禁系统的种类很多，由于它具有不同特点，因而用到了不用的地方，IC卡门禁系统由于其较高的安全性、较好的便捷性和性价比成为门禁系统的主流。目前IC卡技术已广泛地应用于各种行业，特别是公共交通、无线通信、身份识别、金融交易和安全防卫等行业。门禁控制系统通过对出入口的控制，限制人员和车辆进入受控区域，达到确保受控区域安全的目的。
本文研究的对象是地下车库门禁系统，这就对门禁系统的要求有了明确的方向，本次设计引用了射频技术，使用电脑控制读卡器对IC进行读与写。软件设计采用ACCESS 数据库来实现软件系统的数据库服务；采用Visual Basic6.0来设计软件，用其中的各种常用控件设计了登录、基本资料、设备管理、卡管理、查询管理、系统管理一系列窗体。
本IC门禁管理系统软件具有使用方便，操作简单的特点，不需要操作人员具有专业的计算机操作水平。
关键词：IC卡，门禁系统，数据库，Visual Basic，地下车库
目录
第一章绪论 (1)
1.1选题背景与意义 (1)
1.2国内外发展现状 (1)
1.3课题研究主要内容 (2)
第二章非接触式IC卡门禁机的设计 (4)
2.1ZLG500A读写模块特性 (6)
第三章系统解决方案及技术描述 (7)
3．1系统概述 (7)
3．2系统功能及特点 (7)
3.2.1 xx门禁系统功能如下： (7)
3.2.2 xx门禁管理系统其特点如下： (8)
3.2.3xx门禁管理系统独特之处： (9)
3．3系统结构 (9)
3.3.1单机管理模式 (9)
3.3.2局域网管理模式 (10)
3.3.3Internet管理模式 (11)
3．4系统工作流程 (12)
3.4.1 办理门禁卡流程 (12)
3.4.2 持卡人刷卡流程 (13)
3.4.3 管理员操作流程 (14)
第四章数据库 (16)
4.1数据库简介 (16)
4.2数据库选型 (19)
4.3数据库建立过程 (20)
第五章管理软件设计 (23)
5.1、选择设计语言 (23)
5.2、系统分析与设计 (25)
5.3软件三大模块 (28)
5.4按钮功能 (28)
总结 (31)
致谢 (32)
参考文献 (33)
第一章绪论
1.1 选题背景与意义
门禁系统，又称为出入口控制系统，在科学技术发达的今天，已发展为一套现代化的、功能齐全的管理系统。它对出入门和通道的管理也早已超出了单纯的对门锁及钥匙的管理。它不只是作为进出口管理使用，而且还能有助于内部的有序化管理。它能够时刻自动记录人员的出入情况，限制内部人员的出入区域，出入时间，礼貌地拒绝不速之客。同时也将有效保护财产不受非法侵犯。门禁管理系统已成为安全防范系统中极其重要的一部分，在一些发达国家中，它正以远远高于其它类安防产品的进度迅猛发展，广泛应用在智能大厦、智能小区、办公室、宾馆等各种房间门、大门、人行通道的管理。
在注重美观的现代都市里，公司的形象体现了所追求的风格和气度，也是给顾客建立起信心的保障。可以想象，在追求智能化无纸办公的今天，在豪华气派的玻璃大门装上一把笨重的锁将会是件多么繁琐而尴尬的事情啊！但是，如果能用手中的卡片轻轻一晃，大门就应声而开，那将是一种全新的感受。另外，在越来越注重商业情报和安全的今天，传统的个人身份鉴别手段己不能完全满足现代社会经济活动和社会安全防范的需要。从消除人为不安全因素来看，只有不易被他人代替、仿制、甚至本人也无法转让的身份识别凭证才能胜任。因此，从易用性、安全性、成熟性、造价性等方面综合比较，IC卡门禁技术正在以惊人的速度迅猛发展。这正是我们研究IC门禁管理系统的意义所在。
1.2 国内外发展现状
（1）国内状况
门禁系统的发展和卡的发展密不可分，自1993年制定的“金卡工程实施计划”及全国金融卡网络系统10年规划以来，金融电子化、商业和流通领域电子化得到极大发展。IC卡在银行、电信、公共安全、石油、海关、工商管理、税收征管、卫生医疗、交通管理、社会保障等领域内得到广泛的应用。相应的，带动了读写机器和与之相关的各类应用产品及系统的开发、生产和推广应用，形成了从芯片设计、COM开发、模块生产到产品开发、生产的完整体系。但我国在要求有极高安全性和保密性IC卡制作技术及读写设备技术还处在相对落后状
态。不过我国已表现出了长期迅速发展的趋势。门禁系统的开发和设计也会得到快速的发展。
（2）国外状况
国外对卡的应用较早，形成了大批量的生产厂家，如Philips公司、A TMEL 公司。卡的发展带动了门禁系统的发展，欧美门禁市场已开始进入成熟阶段。产业已开始细分，出现了只生产卡和读卡器的公司，如美国的HMD公司、德国的Destle公司，只生产控制器和软件的公司，如美国的Northern Computer公司、CSI公司。市场的不断成熟，各大公司随着技术和专业人员的累积，开始出现了垄断势头。从目前全球门禁系统的前端输入设备的水平及发展方向来看，虽然磁卡和IC卡读卡器在门禁系统的应用还有部分市场，但从发展趋势上看，除宾馆锁外，磁卡和IC卡读卡器已在逐步地退出市场。
1.3 课题研究主要内容
本课题主要研究门禁系统的控制运作，主要为软件制作及设计。根据小区地下车库门禁系统的需求，根据所得硬件的一些性质，合理的设计软件界面，编制软件程序，从未实现系统的功能。
软件主要功能分为两大部分，一个是对固定车位和临时停车的记录做数据库处理，另一方面，处理IC卡的一些应用，如读卡、发卡、补卡、清零回收等。他通过学习研究VB中几大控件的作用和使用方法，将其应用到程序中，从而实现系统功能。
总体方案
根据设计要求，整个智能卡门禁系统分为三大部分：其一是读写器部分，包括MCU、复位电路、时钟电路、显示电路、键盘、数据存储等主控模块及非接触IC卡读写模块和电锁驱动部分；其二是中央控制电脑的软件管理系统模块；其三是中央控制电脑与读写器之间的数据传输模块。其总体方案见图5.1。
第二章非接触式IC卡门禁机的设计系统采用Philips公司的非接触智能IC卡Mifare 1卡，以M1卡作为用户卡，以用户卡的序列号SN（全球唯一）为依据控制门的开启。因为它是一个高频卡（工作频率为13.5MHZ），有较强的抗干扰能力、读写距离远（5MM—10MM）。
首先,在发卡系统（中央控制PC机）里把用户的卡号及个人信息输入系统数据库，并将该卡号作为合法卡号下载给所有门禁机。当有一张M1卡在门禁机的有效工作范围内时,系统会自动向卡发出命令,卡接收到命令后向门禁机反馈其SN, 门禁机判断收到的卡号是否合法，合法则驱动电磁门锁开门，并实时上传其开门记录；如果是非法卡（未经授权或已挂失的卡）则拒绝开门并上传报警信息。只有最高授权者（掌握授权密码）才可以发管理员卡，管理员必须用管理员卡方可登录发卡系统进行发卡/下传合法卡号、挂失、解挂、下传黑名单等操作。
附录二门禁机硬件原理图
由于采用了Philips公司的非接触式Mifare 1卡，所以卡的读写模块也采用了以Philips公司最新推出的Mifare读写芯片MF RC500为核心开发的ZLG500A 读写模块。
门禁机模块的硬件原理图见附录二。
通过AT89C52对ZLG500A的控制达到对卡的读写。系统结构简单,成本较
低且具有信息量大和安全保密性好等特点。外围配有RS232转RS485接口能与PC机互连成网络，可以完成读卡、显示卡号和出入时间、身份识别、开锁以及保存和上传出入记录、下载黑名单、设置开门权限等功能。
门禁机模块的主控软件主要完成门禁机模块的初始化、卡的识别、开启门锁及保存有关数据和数据的传输等五大功能。其总体工作流程如图5.2所示：
图3 非接触式IC卡门禁机总体工作流程
在完成整个门禁机模块的设计和制作前，首先必须明确非接触式IC卡读写模块的功能特性、接口规范和控制方式。本系统选用MIFARE 1卡作为门禁钥匙，相应地，选用广州周立功公司的ZLG500A读写模块作为卡与门禁机交换数
据的接口模块。
2.1ZLG500A读写模块特性
1）功能特性
图5.3为ZLG500A非接触式IC卡读写模块，该模块采用最新PHILIPS高集成ISO14443读卡芯片—MF RC500，能读写RC500内EEPROM，提供三线SPI 接口，并具有控制线输出口，能与任何MCU接口。此外，该模块四层电路板设计，双面表贴，EMC性能优良；并自带无源蜂鸣器信号输出，能用软件控制输出频率及持续时间。
J1 J2
图4 ZLG500A模块实物图
第三章系统解决方案及技术描述
3．1 系统概述
xx智能门禁系统是指基于现代电子与信息技术，在建筑物内外的出入口安装自动识别系统，通过对人（或物）的进出实施放行、拒绝、记录等操作的智能化管理系统。
xx门禁管理系统其目的是为了有效的控制人员的出入，并且记录所有出入的详细情况，来实现出入口的方便、安全管理，包含发卡、出入授权、实时监控、出入查询及打印报表等；控制机可以联网和脱机工作；单门控制机、TCP/IP门禁机、万能超强门禁机、网络多门机可以选择使用；根据使用场合实用型、标准型、增强型、国际型可选择使用；门禁的出入记录可以做为考勤依据；门禁机同时也可兼做巡更，巡更人员刷卡时会记录刷卡信息但不会开门；根据不同场合可以选择分体机(主机、读头分开设计，主机采用铁箱)、一体机(主机、读头一体化设计采用塑料外壳，有液晶显示)及对讲内置机(高集成设计，体积小直接固定安装在小区单元门对讲主机里形成一个整体)。
3．2 系统功能及特点
3.2.1 xx门禁系统功能如下：
基本功能
可控制各种不同的电控锁。
对不同的人可以设置不同的通行权限。
一天可设置六个时间段，可严格控制人员在每个时段的进出与否。
可以设定允许通行的时段在节假日及周末是否有效。
强行开门，超时未关门等自动报警。
多种信息记录：每次开门时间，开门卡、编号，报警原因、位置。
开门延时可调。
可脱机或联网使用。
多级看门狗电路设计杜绝死机。
采用美国原装内置电池芯片，数据、时钟永不丢失。
联动功能
安防联动：开门动作（包括非法闯入，门锁被破坏）时，启动联动监视系统，发出实时报警信息。
灯光等联动：当刷卡有效时，自动打开相应区域灯光等
消防联动：当出现火警时，自动打开相应区域通道
此功能实现有两种方式：
消防联动的信号可以按区域分别直接接入该区的门禁控制主机，出现火警，相关门全部自动打开。
消防联动信号输入门禁电脑软件，软件控制所有的门全部打开，此种方式要求软件一直运行。
集中管理
管理中心统一对人员出入权限设置、更改、取消、恢复。
管理中心可远程控制开门。
管理中心可以实时监控每个门的状况及人员出入情况。
可以集中查询、打印等。
脱机运行
门禁主机本身已具备存储、计算的功能，相当于一台小型电脑，管理中心通过软件把此门的权限信息下载到门禁主机，门禁主机能保存这些信息，即可不依赖于管理中心的PC能自动识别、判断、读写、记录进出人员的资料，PC机可随时发送指令给门禁机，更改人员权限或读取出入记录等。
3.2.2 xx门禁管理系统其特点如下：
单门、网络多门、对讲内置机能混合组网同时能与TCP/IP门禁机等所有门禁机混合使用，统一管理
防雷击设计（10KV500A反应速度1-10纳秒）
适应市电电压波动(开关电源设计，输入范围AC180V—250V)
附加功能强大（报警、巡更等）
软件设计完善，千锤百炼，满足各种需求
支持TCP/IP 协议、Internet管理
单日6时段、周日、周六、周六下午、30个自定义节假日、通道自由组合进出管制；万能超强门禁机则门禁时段、管制人数均为无限。
具有关门到位检测，开锁后自动检查关门状况，超过开门延时发出警告信号具备遭遇如火灾、盗窃等非常事件应对处理功能
特殊情况紧急按钮开门、电脑远程开门功能
定时开门（每天可设置两个时段将门/锁打开，在此其间无需刷卡进出）联网在线兼备巡更功能，巡更卡刷卡后只留记录但不开门/锁
人员进出记录可作考勤使用
具备人员刷卡出入记录、报警事件、系统管理人员登录等情况的查询、报表统计、输出等
ID（EM）/IC（Mifare HID Motorola TI）/指纹识别模式可选
中心软件布防、撤防；现场刷卡、密码或指纹布防、撤防
刷卡开门、密码开门、指纹开门、卡加密码、卡加指纹开门等多种开门方式可通过软件随时设置和更改
3.2.3xx门禁管理系统独特之处：
智能卡识别和指纹识别能在一个系统中混合使用，同一套软件统一管理，用户可根据不同出入口的安全级别选用不同的识别方式。
杜绝死机(多级看门狗电路设计)
数据、时钟永不丢失（采用美国原装内置电池芯片）
分体机硬件设计高度集成，结构更简单，故障更少（后备电源主机一体设计等）
分体机铁箱外壳，坚固耐用，抗破坏性强
定时设置开关门（每天可设置两个时段将门/锁打开，在此其间无需刷卡进出）
实用型、标准型、增强型、国际型、万能超强型可在一个系统中综合使用发挥最高的性价比。
3．3 系统结构
3.3.1单机管理模式
此模式是一台电脑管理所有的门，数据库和管理软件安装在管理电脑上，管
理电脑通过RS485转换器或TCP/IP转换器连接和管理所有门禁机。其系统框如下：
3.3.2局域网管理模式
局域网管理模式是对大型门禁系统或有需要分区域管理的系统，设置一台数据库服务器，管理电脑工作站可以有多台，每台管理电脑都共同访问数据库服务器上的数据，并通过RS485或TCP/IP通讯方式连接和管理各自区域的门禁机，其系统结构如下：
3.3.3Internet管理模式
此模式适合Internet/GPRS/CDMA/GSM/专用网等网络连接的远程统一管理，
门禁点本地不设管理电脑，通过Internet或无线通讯由远程中心管理工作站统一管理，系统结构如下：
3．4 系统工作流程
3.4.1 办理门禁卡流程
1．办卡人填写申请材料，向管理部门提交申请。
2. 管理部门通过申请，将办卡人信息提交给系统管理员，注明办卡人门禁卡权限。
3. 系统管理员把办卡人信息录入系统，并授权卡片权限。
4. 管理部门通知办卡人领取门禁卡。
5. 办卡人缴纳卡片押金领取门禁卡。
办理流程图如下所示：
3.4.2 持卡人刷卡流程
1.持卡人用门禁卡在门禁机读卡区前晃动一下。
2.门禁机确认门禁卡有效。
3.门禁机发长鸣，打开门禁。
4.持卡人进入控制区域。
5.门禁机关闭门禁。
流程图如下所示：
3.4.3 管理员操作流程
1.登陆系统
2.设置系统使用单位、部门、人员信息，添加门禁设备。
3.设置门禁卡信息。
4.查询和打印各种报表。
5.其他配置信息。
第四章数据库
4.1 数据库简介
（1）数据库的定义
严格地说，数据库是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”。在经济管理的日常工作中，常常需要把某些相关的数据放进这样的“仓库”，并根据管理的需要进行相应的处理。例如，企业或事业单位的人事部门常常要把本单位职工的基本情况(职工号、姓名、年龄、性别、籍贯、工资、简历等)存放在表中，这张表就可以看成是一个数据库。有了这个"数据仓库"我们就可以根据需要随时查询某职工的基本情况，也可以查询工资在某个范围内的职工人数等等。这些工作如果都能在计算机上自动进行，那我们的人事管理就可以达到极高的水平。此外，在财务管理、仓库管理、生产管理中也需要建立众多的这种"数据库"，使其可以利用计算机实现财务、仓库、生产的自动化管理。
J.Martin给数据库下了一个比较完整的定义：数据库是存储在一起的相关数据的集合，这些数据是结构化的，无有害的或不必要的冗余，并为多种应用服务；数据的存储独立于使用它的程序；对数据库插入新数据，修改和检索原有数据均能按一种公用的和可控制的方式进行。当某个系统中存在结构上完全分开的若干个数据库时，则该系统包含一个“数据库集合”。
（2）数据库中数据的性质
a.数据整体性：数据库是一个单位或是一个应用领域的通用数据处理系统，他存储的是属于企业和事业部门、团体和个人的有关数据的集合。数据库中的数据是从全局观点出发建立的，他按一定的数据模型进行组织、描述和存储。其结构基于数据间的自然联系，从而可提供一切必要的存取路径，且数据不再针对某一应用，而是面向全组织，具有整体的结构化特征。
b.数据共享性：数据库中的数据是为众多用户所共享其信息而建立的，已经摆脱了具体程序的限制和制约。不同的用户可以按各自的用法使用数据库中的数据；多个用户可以同时共享数据库中的数据资源，即不同的用户可以同时存取数据库中的同一个数据。数据共享性不仅满足了各用户对信息内容的要求，同时也满足了各用户之间信息通信的要求。