系统概述

门禁控制领域中，读卡器通讯器读取各类非接触式身份识别卡， 将id信息转化为二进制数据，采用串行通讯方式与各类控制设备相连，以实现相应的管理和控制功能。本文所介绍的车辆门禁控制系统，采用射频通讯器识别用户id，充分利用增强型高速8051单片机p89lpc932资源，实现单片机控制的大容量、低成本、快速响应车辆门禁系统。

系统介绍

本系统采用autotag射频通讯器识别用户电子标签，增强型8051单片机p89lpc932作为主控芯片。该系统充分利用单片机片内资源，所有1000个用户id码和相应权限均存储在单片机内，不需扩充任何外部存储器件，实现了系统最小化、最简化。主控芯片读取用户数据信号并根据用户权限情况做出是否开门信号，并对异常做出声光报警，系统响应时间小于0.9s，响应距离8m。系统示意图如图1所示。

p89lpc932单片机特性介绍

lpc932是一款低功耗、低价格单片封装的微控制器，采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需2到4个时钟周期，6倍于标准80c51器件，电源电压低，操作电压范围为2.4～3.6v。同时集成了许多系统级的功能，这样可大大减少元件的数目、电路板面积以及系统的成本。片内具有8kb flash程序存储器，1kb可擦除扇区和64字节可擦除页规格；256字节ram数据存储器；512字节附加片内ram，512字节片内用户数据eeprom存储区可用来存放器件序列码及设置参数等；4个中断优先级，8个键盘中断输入，另加2路外部中断输入；可配置的片内振荡器及其频率范围和rc振荡器选项（通过用户可编程flash配置位选择），选择rc振荡器时不需要外接振荡器件。选择片内振荡和片内复位时可多达26个i/o口，所有口线均有20ma的led驱动能力。

系统硬件设计

本门禁控制系统硬件主要部分如图2所示

图中可以按照功能分为以下几部分。

主控制器

采用公司的p89lpc932，是控制系统的核心部件。上电后从eeprom中读取密码。当车辆触发入口感应线圈，产生外部触发1，该触发信号送入单片机和通讯器。单片机产生外部中断，开始准备读取数据。通讯器响应该触发信号，开始发送数据。单片机片内在flash中存储有1000个用户id码，每个用户id占用4个字节。同时用户权限资料存储在片内的eeprom中，每个用户占用半个字节。当判别所读到的id存在且合法，则发出开门信号。若id非法，则进行声光报警。当车辆驶过出口线圈，触发外部中断2，单片机发出关门信号。

数据读取部分

本系统采用autotag通讯器识别用户id并送出rs-232电平信号。autotag通讯器工作频率为433.9mhz，将由电子标签读出的独一无二的32位代码通过rs232传输线发出。发送数据格式为：8个数据位，无奇偶校验，一个结束位，波特率为9600。当车辆到达入口，触发感应线圈，通讯器开始工作，识别安装于车辆上的电子标签，并将用户id码转换为rs-232电平信号，由max3232将其转换为ttl电平信号并送入单片机串口。

系统的服务模块包括显示电路和声光报警电路。显示电路通过译码/驱动器cd4511将bcd码译为7段led显示，并驱动led显示，利用2 4译码器74hc139进行led位选。声光报警部分采用单片机直接驱动发光二极管进行光报警，因为该单片机最大驱动电流可达20ma，通过三极管驱动蜂鸣器进行声报警。

系统软件设计

软件总体设计

该系统软件从功能上可以分为几大模块：读取用户id并判别合法性模块、系统和用户权限管理模块、声光报警模块、键盘模块、显示模块。其中读取用户id并判别合法性模块和用户权限管理模块是本系统的核心模块。

在主程序中主要完成上电初始化、初始密码读取，并对不同模块入口标志进行循环扫描，根据标志的不同状态，进入不同的子程序模块，做出响应的处理。

主程序简要流程如图5所示。

读取用户id子程序

本系统读取id子程序采用外部触发方式。当有外部中断触发时，单片进入外部中断处理函数，进行用户id的读取。部分c源代码如下所示。函数trigger_isr()为外部触发中断处理函数。

autotag通讯器将电子标签的32位代码转化为10位bcd，然后将这10位bcd转化为ascii码通过crlf终端发送。10位bcd码前8位为有效信息，后两位分别为ascii码0x0d，0x0a，这两位是为了标识一个有效用户id发送完成而设置的，其相对应的意义为回车符和换行符。本系统的id读取子程序中以判别0x0d为数据结束。

void trigger_isr() interrupt 2
{ uchar serial_temp;
ea=0;
n=0;
do
{
while(!ri);
serial_temp=sbuf; //暂存读到的ascii码
ri=0; //清标志位，以便接收下一个
id[n]=serial_temp; //将读到的ascii码存入数组
n++; //指向下一个存储位置
if (n>11)n=0; //若超出，重新存储。
}while(serial_temp!=0x0d); //当读到结束符0x0d时停止接收。
uart_isr=1; //置位中断服务完成标志。
ie1=0;
ea=1;
return;
}

结论

本系