专题概述 锁作为人类的安全卫士，随着人类文明的发展而发展。 随着社会的发展和进步，门锁已经从简单的机械锁发展到如今种类和功能多样化的智能门锁。 所谓智能门锁是指在完成传统机械门锁“看门狗”功能的基础上，实现基于账户体系的考勤管理、人员出入管理、人员出入日志等功能的门锁。等，在一定程度上。 “管理员”从大量重复、繁琐的录音工作中解放出来。 计算机的引入扩大了智能门锁的功能。 开门的“钥匙”已经从传统的金属钥匙换成了各种用户卡。 机械撮合被电子账户撮合取代。 传统的匹配方式是从锁体转移到电脑上。 根据GB/T14308–1997的要求，可见智能门锁控制系统是必然趋势。 目前，已广泛应用于高档酒店和政府部门的各种卡式门锁智能控制系统普遍结构复杂，价格昂贵，安装和操作麻烦，造成浪费和不便。 基于AT89C51单片机和串行通信原理开发的智能门锁控制系统。 所有硬件都集成到锁体中。 其结构简单，操作方便。 不同的用户卡有相应的读卡器，灵活性高，适用性广； 上层拥有强大的管理软件，使整个系统更加完整、安全。 微控制器是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术，将具有数据处理能力的中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、各种I/O端口和中断系统和定时器/定时器。 将显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路复用器、A/D转换器等电路集成在一块硅片上，形成一个小而完整的计算机系统。
目前，单片机已经渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到一个没有单片机踪迹的领域。 导弹导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机网络通信和数据传输、工业自动化过程的实时控制和数据处理、广泛应用的智能IC卡、民用豪华汽车的安全系统、录像机、摄像机的控制、全自动洗衣机、程控玩具、电子宠物等都离不开单片机。 更不用说自动控制领域的机器人、智能仪器、医疗设备以及各种智能机器了。 微控制器广泛应用于仪器仪表、家用电器、医疗器械、航空航天、特种设备的智能管理和过程控制等领域。 MCS-51单片机的串口有两条独立的数据线——发送端TXD和接收端RXD，允许数据同时向两个相反的方向传输。 一般情况下，通信时，发送数据由TXD端输出，接收数据由RXD端输入。 MCS-51单片机的串口可用于网络通信、串行异步通信，也可用作同步移位寄存器。 如果在串口的输入输出引脚上加上电平转换器，就可以很容易组成标准的RS-232接口。 MCS-51微控制器的串行接口是全双工通信接口。 它有两个物理上独立的接收和发送缓冲区SBUF，可以同时发送和接收数据。 但发送缓冲区只能写入，不能读取； 接收缓冲区只能读，不能写。
两个缓冲区共享相同的地址（99H）。 该项目的主要研究课题是形成智能门锁控制系统。 其思路是，用户向系统提供身份信息和个人密码作为解锁请求，并与现有的电子账户进行核对，以确定是否执行解锁步骤。 同时，系统还提供电子账户的管理功能，如查询、修改、增删功能。 通过对设计思想的抽象，可以建立整个系统的逻辑层（1）集合层。 采集层是智能门锁控制系统与用户交互的桥梁，完成对用户各种请求信息的采集。 它是整个系统中非常重要的一部分。 需要采集的信息包括用户卡信息、用户个人密码、用户查询需求等。该层的具体组成包括硬件读卡器、键盘和管理软件程序接口。 (2)处理层处理层完成对信息的处理。收集信息，主要负责验证用户信息、控制门锁的开关以及电子账户的各项管理任务。 该层完全由上层管理软件组成。 它是整个智能门锁控制系统的心脏，是实现智能化的关键。 (3) 有了收集到的信息和处理后的信息，通信层还必须允许信息在整个系统中进行通信。 介质流量取决于通信层。 通信层最重要的部分是连接信息采集层和信息处理层的单元。 通信层主体采用S232串行通信口线的信息传输介质，负责单片机与上位机之间的通信。 (4)执行层处理层对通信层传输的用户信息进行处理和判断。 确定其合法性后，将控制权交给执行层。
执行层主要负责弱电信号转换为强电信号、开锁、信号灯显示、报警显示等系统结构。 从宏观上看，整个系统的结构如图1所示。锁体部分采用电磁锁。 这种锁利用人们关门时锁体内弹簧的工作来储存势能作为开锁的动力。 当锁体内的电磁铁通电时，触发弹簧将锁打开，即可以用电信号控制开锁。 控制电流约为1.5A。 (2)单片机系统 单片机系统是信息采集层的核心部分，其结构如图2所示。它承担着读取用户卡和密码信息以及与上层通信的全部任务。微机串口。 主控芯片采用AT89C51单片机； 通信部分采用INTERSIL的串口内核ICL232与微机串口进行通信； 通过8255A芯片扩展I/O接口，方便输入输出口的读写，提高驱动能力； 芯片与锁体采用继电器，使芯片引脚提供的mA级电流驱动A级电磁锁。 通过单片机对读卡器和键盘的控制，可以读取用户的卡信息和用户密码，单片机与主机微机通信，识别用户的合法性并确定是否开锁。 整个单片机系统的工作电源采用外部电源。 (3)微机系统 微机系统完全由软件组成，其结构如图3所示。微机系统主要处于信息处理层。 主信息处理程序分为两部分，分别完成解锁请求合法性的验证和实现用户对用户表和登录日志两个数据库的查询请求。
与单片机的交互通信由串行通信程序集中处理，用于接收开锁请求并发送验证结果。 用户卡信息控制信号 密码信息控制信号 控制信号 用户信息控制信号 用户信息验证结果 开锁信号 大功率电源 微机系统验证结果 用户信息IC卡门禁考勤系统设计[J]. 计算机工程与设计，2000（12）。 刘永良. IC卡在实验室管理中的应用[J]. 微型计算机应用，2001（10）。 一卡通在校园管理中的应用[J]. 工业控制计算机，2001（6）。 孙汉芳，徐爱清。 MCS-51/96系列单片机原理及应用[M]． 北京：北京航空航天大学出版社，1992．周和勤． 微型计算机原理与接口技术[M]． 合肥：中国科学技术出版社周峰． 基于AT89C51单片机的智能门锁控制系统设计[J]. 自动化与仪器仪表，2004（3）。 刘永良. IC卡在实验室管理中的应用[J]. 微型计算机应用，2001（10）。 楚仲琪。 现代通信新技术（第二版）。 北京：机械工业出版社，2004.1 [10]程培清． 数字信号处理教程。 北京。 清华大学出版社，2008.5 [11]李忠岭，李绍前，吴刚。 现代无线和移动通信技术。 科学出版社，2006，9 [12]肖善鹏，张雷。 现代电子通讯。 清华大学出版社，2004，77 [13] Eklund等人IEEEstandard 802.16：解锁管理程序用户表数据库管理程序登录日志用户查询类请求解锁请求验证结果单片机系统验证结果解锁请求wirelessMANTM空中接口宽带无线接入。IEEE通信杂志。 2002,40:98-107.[14] IEEE Std 802.16-2004，IEEE 标准城域网络，第 16 部分：空中接口固定宽带无线接入系统，2004 年 10 月。 [15] IEEE Std 802.16e，IEEE 标准城域网，第 16 部分：空中接口固定宽带无线接入系统，修正媒体访问控制层组合固定移动操作许可频段，2005 年 2 月。 [16] IEEE 标准第 15.1 部分：无线介质访问控制 (MAC) 物理层 (PHY) 规范无线个域网 (WPAN)，2002 年 6 月。
