基于ARM的RFID門禁控制系統(tǒng)設計

摘要：在此主要介紹一種基于ARM的RFID智能門禁控制系統(tǒng)的設計，系統(tǒng)由上位機和下位機兩部分組成。下位機以ARM-STM32F103VET6芯片為主控制單元，通過M102GPCV3模塊讀／寫卡片信息，該模塊內嵌MFRC522，采用13．56 MHz非接觸射頻技術進行讀／寫。上位機采用NySQL數(shù)據(jù)庫管理卡片信息，用Java Web頁面展示信息，用戶可登錄指定網(wǎng)站查看、修改信息。
關鍵詞：ARM；RFID；門禁系統(tǒng)；讀卡器

自動化、信息化、智能化已經(jīng)成為時代發(fā)展的需求，進入21世紀以來，無限技術、計算機技術繼續(xù)不斷深入發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)蒸蒸日上。基于RFID技術的門禁控制系統(tǒng)正是物聯(lián)網(wǎng)實用性的一個良好體現(xiàn)。門禁系統(tǒng)按進出識別方式可分為以下3大類：密碼識別；卡片識別；生物識別。密碼識別即通過檢驗輸入密碼是否正確來識別進出權限，密碼識別安全性要相對高一些，但是密碼容易忘記，而且每次進門都需輸入密碼，這樣顯得繁瑣。生物識別即通過人的一些生物特征來識別，生物識別安全性高而且非常方便，但是其高昂的成本費使其難以得到推廣。卡片識別分為2類：第一種是用磁卡，但是磁卡安全性低、易磨損而且需要經(jīng)常性充磁；第二種是RFID卡片，RFID卡便宜、使用方便、安全性高而且能夠用數(shù)據(jù)庫對其進行很好的管理，其性價比極高，具有很好的推廣前景。
綜上所述，本文介紹一種基于RFID技術的門禁系統(tǒng)，此系統(tǒng)成本低廉，安全性高。能夠實時查看有關門禁系統(tǒng)的信息。

1 總體構架與工作原理
系統(tǒng)總體構架有上位機服務器管理系統(tǒng)和下位機讀卡器兩部分組成，下位機讀卡器主要有電源、主控制器、液晶顯示、讀寫卡模塊、天線、串口通信6部分組成。其中讀寫卡模塊M102GPCV3采用13．56 MHz非接觸射頻技術，能夠讀取Mifare One S50，S70，F(xiàn)M11RF08及其兼容卡片。液晶顯示一些提示信息和時間日期。串口用于下位機與上位機服務器通信。上位機服務器管理系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫MySQL數(shù)據(jù)庫管理，具體管理界面用網(wǎng)頁形式展示。如圖1所示。

整個門禁系統(tǒng)工作原理是：一人一卡，根據(jù)卡的序列號在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中建立相應個人信息。當要開門時，用卡片在下位機上刷一下，下位機讀卡器將序列號傳給上位機服務器，服務器根據(jù)序列號查詢數(shù)據(jù)庫中對應得個人信息并傳給下位機。同時下位機讀取卡片固定扇區(qū)塊的數(shù)據(jù)(讀卡)，將讀到的數(shù)據(jù)與上位機發(fā)送的數(shù)據(jù)進行一一對比，完全一樣才開門，否則在液晶上顯示錯誤且不開門。上述信息將全部上傳至上位機管理系統(tǒng)保存。上位機管理系統(tǒng)能夠改變下位機設定好的數(shù)據(jù)信息(寫卡)。

2 系統(tǒng)硬件設計
2．1 硬件總體設計
門禁系統(tǒng)主控制器是Codex-M3內核的ARM-STM32F103VET6芯片，主頻為72 MHz，片內512 KBFLASH，內置多個USART控制器，分別用于RF ID讀／寫模塊連接和上位機的通信。讀／寫模塊采用M102GPCV3模塊，工作頻率為13.56 MHz。如圖2所示。主控板由JTAG口進行程序的調試和下載，LM117為系統(tǒng)板提供3．3 V和5 V電壓。I／O口接12864液晶，用于顯示相關提示信息及時間日期。USART1與讀卡器模塊連接用于讀取卡片信息，USART2與MAX232連接用于與上位機的通信。