**单片机设计介绍，基于51单片机RFID刷卡门禁控制系统设计
文章目录
- 一 概要
- 二、功能设计
- 设计思路
- 三、 软件设计
- 原理图
- 五、 程序
- 六、 文章目录
一 概要
基于51单片机的RFID刷卡门禁控制系统设计概要如下：
一、设计背景与目的
随着智能化安全管理的需求日益增长，门禁控制系统在办公楼、住宅小区、学校等场所得到了广泛应用。RFID（无线射频识别）技术以其非接触、快速读取、安全性高等特点，在门禁控制系统中有着广泛的应用前景。因此，设计一款基于51单片机的RFID刷卡门禁控制系统，旨在实现高效、安全的门禁管理。
二、系统组成
该系统主要由以下几个部分组成：
51单片机控制模块：作为系统的核心控制单元，负责接收RFID读卡器发送的卡号信息，并根据预设的权限数据库进行比对，控制门禁的开关。
RFID读卡器模块：用于读取RFID卡片的序列号，并将卡号信息发送给单片机控制模块。
门禁控制模块：包括门禁电磁锁、门禁开关按钮等，用于控制门的开关。
显示模块：采用LCD显示屏或LED指示灯，用于显示门禁状态、刷卡结果等信息。
按键模块：提供用户输入接口，用于设置管理员权限、添加/删除卡片等操作。
电源模块：为系统提供稳定的电源供应。
三、工作原理
系统上电后，51单片机进行初始化操作，等待RFID读卡器发送卡号信息。当用户将RFID卡片靠近读卡器时，读卡器读取卡片序列号并发送给单片机。单片机接收卡号信息后，与预设的权限数据库进行比对。若卡号匹配且权限允许，单片机控制门禁电磁锁打开，并通过显示模块显示“刷卡成功，门已打开”等信息；若卡号不匹配或权限不允许，则显示“刷卡失败，请重新刷卡”或“无权进入”等信息。同时，门禁开关按钮也可以手动控制门的开关。管理员可以通过按键模块设置管理员权限、添加/删除卡片等操作。
四、功能特点
非接触式刷卡：用户只需将RFID卡片靠近读卡器即可实现刷卡，无需接触，方便快捷。
安全性高：RFID卡片具有唯一的序列号，且数据传输采用加密方式，确保系统的安全性。
实时性：系统能够实时读取卡号信息并进行比对，快速响应刷卡请求。
易扩展性：系统支持添加多个读卡器和控制多个门禁，满足大型场所的门禁管理需求。
人性化设计：通过显示模块提供直观的门禁状态和刷卡结果信息，方便用户了解门禁情况。
五、应用前景
基于51单片机的RFID刷卡门禁控制系统具有广泛的应用前景。它可以应用于办公楼、住宅小区、学校、医院等需要门禁管理的场所，提高门禁管理的智能化水平，确保场所的安全和秩序。随着物联网技术的不断发展，该系统还可以与其他智能设备进行联动，实现更加智能化的安防管理。
二、功能设计
1、有2张卡，分别在系统中设定为：zhangsan、lisi。另外再增加一张空卡。
2、如果有卡刷到，则将卡对应的人名通过wifi模块上传到电脑。如果检测到未标记的空卡，则将卡号上传。
3、如果刷卡通过，则语音播报：刷卡通过。同时，绿灯亮3秒，然后绿灯灭。
4、如果刷卡不通过，则语音播报：禁止入内。同时，红灯亮3秒，然后红灯灭。
5、语音内容可以自行录制。
设计思路
设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；
调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；
比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；
软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。
三、 软件设计
本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。
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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。
Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图
五、 程序
本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
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六、 文章目录
目 录
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25
