基于無線網(wǎng)絡技術應用于門禁系統(tǒng)研究

1引言

　　近幾年來，由于無線網(wǎng)絡快速發(fā)展以及其速率提升，價格下跌，因此吸引了許多用戶開始使用無線網(wǎng)絡。無線網(wǎng)絡具備可隨意移動、隨時上網(wǎng)與其架設方便的特性。故有別于傳統(tǒng)有線的連接方式。而有著更大的方便性。而目前主要的無線通訊技術有IEEE802.11、藍牙（Bluetoth）~ll傳感器網(wǎng)絡SensorNet—work）等。本文中提供一套無線門禁系統(tǒng)WDCS（WirelessDoorControlSystem）通過無線藍牙技術與IEEE802.11和以太網(wǎng)結合，來分別利用區(qū)域網(wǎng)絡與網(wǎng)際網(wǎng)絡的方式控制門禁系統(tǒng)，以提高門禁系統(tǒng)的方便性與安全性，并適合于現(xiàn)今多樣化環(huán)境與需求。本系統(tǒng)分別以PDA（PersonalDigitalAssistant）與Pc兩種不同系統(tǒng)作為開發(fā)平臺，分別設計出適用于藍牙通訊協(xié)議、IEEE802.11通訊協(xié)議與RS232通訊協(xié)議的三種不同的版本。再結合以單片機為主題的門禁系統(tǒng)主機，發(fā)展成一個多功能的無線終端遙控門禁系統(tǒng)，進而達到安全性與方便性。

　　2系統(tǒng)的架構及其功能

　　WDCS的有線方面是用戶在客戶端采用PDA制作無線遙控器來控制開啟門禁，并利用WindowsCE是32-bit即時性的嵌入式操作系統(tǒng)。而在有線遙控器方面是以一般的個人電腦來控制開啟門禁，并利Windows XP操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺。以一部電腦作為中央監(jiān)控中心，在中央監(jiān)控中心與監(jiān)控點子系統(tǒng)間溝通使用一個監(jiān)控閘道器，其CPU為ARM7為架構的EP7212芯片，并將一般的i386平臺使用的Linux編譯成ARM Linux作為其操作系統(tǒng)，當主機接受終端下達的指令后，通過藍牙通訊模塊將指令傳給監(jiān)控點子系統(tǒng)。監(jiān)控點子系統(tǒng)是以8051芯片為系統(tǒng)核心，用來監(jiān)控環(huán)境電壓變化，透過藍牙通訊模塊將偵測信息傳回監(jiān)控閘道器。再傳回中央監(jiān)控中心。

　　2.1WDCS硬件架構

　　系統(tǒng)的硬件架構可以從三個方面來說明，第一部分為WD—cs主機，第二部分為WDCS服務器，第三部分為WDCS客戶端。

　　2.1.1WDCS主機硬件架構

　　WDCS主機硬件架構主要是以8051單片機作為中央控制器。外加4x4鍵盤、LCD顯示屏和EEPROM93C46密碼存儲器、繼電器等周邊元件，以作為WDCS主機的I／0裝置與密碼設定。當使用者從4x4鍵盤輸入用戶名和密碼，8051執(zhí)行指令并與EEPROM93C46檢驗用戶輸入的信息是否正確，進而通過繼電器的功能來控制開門或者關門的動作，并將信息的結果傳到LCD與WDCS服務器。

　　AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內4kB可重擦寫的只讀程序存儲器（FPEROM）和128B的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（I認，兼容標準MCS51產(chǎn)品指令系統(tǒng)，32個可編程I／0口，2個l6位定時、計數(shù)器，6個中斷源，可編程串行UART通道。表格一為WDCS主機在89C51各個外界端口連接。在4x4鍵盤原理是利用列固定輸出與行讀入的電壓值，來當作該鍵鍵值。如當某一個按鍵被觸發(fā)時，所對應的行跟列會導通，列固定端輸出低電位，然后再去讀回行的電壓值，哪一行的電壓值低，表示該鍵被按下，解碼的公式為按鍵值=列×4+行。表格2為4x4鍵盤的輸入引腳和對應位置。在EEPPROM93C46作為存儲密碼，并且在電源消失后仍要能記錄。

　　2.1.2WDCS服務器硬件架構

　　WDCS服務器的硬件設備，我們可以使用一般的Pc或者Notebook來完成，操作系統(tǒng)選擇Windows版本，必須同時擁有Bhetootll與mEE802.11等兩種硬件裝置。

　　2.1.3WDCS客戶端硬件架構

　　WDCS客戶端（遙控器）硬件要求可以跟為兩種類型，一種是使用PDA，另外一種為PC或者Notebook，不僅可以利用有線網(wǎng)絡來使用，也可以利用Bluetooth與區(qū)域網(wǎng)等無線網(wǎng)絡通訊技術作為連線，因此需要有BluetoothModule與WirelessLANCard等其中一種硬件設備。

　　2.2WDCS的軟件架構介紹

　　WDCS的軟件架構。也將分為三個部分來說明。第一部分為WDCS主機主體架構，第二部分為WDCS服務器與WDCS主機的控制架構。第三部分為WDCS服務器與WDCS客戶端的通訊架構。使用匯編語言作為開發(fā)WDCS主機主體架構的開發(fā)語言。流程圖如一。

　　圖1WDCS主機的主程序流程圖WDCS的基本架構分成四步。第一步是基本的系統(tǒng)運作，包含系統(tǒng)環(huán)境及初始值設定等。第二步是計時器發(fā)生中斷。負責傳送或接收信息。第三步是判斷輸入輸出的信息是否正確。第四步是負責開門動作。