小區(qū)智能門禁管理系統(tǒng)設計

摘要：為了解決當前小區(qū)臨時訪客自由出入小區(qū)問題和車輛存在被盜的安全隱患，采用了RFID和GSM等相關技術，設計了車輛進出小區(qū)的智能管理系統(tǒng)；通過對實際需求的分析，所設計的系統(tǒng)主要包括2大部分；長期用戶車輛出入管理，臨時訪客出入管理。其中，長期用戶車輛管理是將射頻卡和系統(tǒng)內信息核對，進行確認，并發(fā)短信通知用戶；臨時訪客管理系統(tǒng)是為了減少管理人員工作量，以密碼形式自由出入小區(qū)。經(jīng)系統(tǒng)仿真證明，本系統(tǒng)設計良好，可以有較好的實用價值。
關鍵詞：RFID；射頻卡；GSM；智能門禁

隨著社會的快速發(fā)展，擁有汽車的家庭越來越多，汽車也成為了人們出行的主要工具之一，尤其是在寒冷的冬天和炎熱的夏天，可以讓人們享受到更好的服務。然而隨著汽車數(shù)量的增加，在人們下班回家的時候就會出現(xiàn)道路擁堵和進入小區(qū)排隊的現(xiàn)象。為了更好地解決人們的這些困難，智能小區(qū)管理系統(tǒng)就應運而生了。
現(xiàn)有的智能小區(qū)管理系統(tǒng)主要是針對小區(qū)內長期用戶，而當有臨時用戶進入小區(qū)的時候，就需要管理人員手動處理，增加他們的工作量。因此針對這些問題，提出一種可以對臨時用戶同樣適用的讀卡器設計方案，使臨時用戶享受到自主進出小區(qū)的服務，不僅不會增加管理人員的勞動量，還會減少他們的工作量。

1 RFID技術的基本原理
RFID是從20世紀90年代興起的一種自動識別技術，RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別，俗稱電子標簽。它利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的，且識別工作無須人工干預。它與同期或者早期的接觸式識別技術相比，具有可非接觸識別(識別距離可以從十厘米至幾十米)、可識別高速運動物體、抗惡劣環(huán)境、保密性強、可同時識別多個對象等突出特點。
一個典型的RFID系統(tǒng)由3部分組成，如圖1所示。

2 GSM模塊
隨著GSM移動通信網(wǎng)絡的迅速普及和競爭的日益激烈，新技術和新業(yè)務的開發(fā)和應用已提到十分重要的位置。GSM模塊作為一種主要的GSM網(wǎng)絡接入設備，已得到越來越多的系統(tǒng)制造商和系統(tǒng)開發(fā)商的重視，基于它的各種應用也蓬勃發(fā)展起來。
通過GSM模塊發(fā)送短信主要是依靠TC35模塊，TC35模塊是Siemens最新推出的新一代GSM模塊，它與GSMphase 2／2+兼容、雙頻(GSM900／ GSM1800)、RS232數(shù)據(jù)口、符合ETSI標準GSM0707和GSM0705且易于升級為GPRS模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶提供標準的AT命令接口。
通過對存儲在手機中待發(fā)消息的分析，分析短消息的PDU數(shù)據(jù)格式。首先，用手機寫一條短信息，發(fā)送手機號碼為13916610512，信息內容為“發(fā)送短信息”。通過執(zhí)行AT+CMGL指令可以讀出此條信息。下面是發(fā)送短消息的十六進制編碼：
08①91683108100005F0(②11000D91③683119660115F2④13008 A9⑤A53D1900177ED4FE1606F
1)08-短信中心地址長度[按字節(jié)計]；
2)91-地址類型；683108100005F0-短信中心地址[不是偶數(shù)個補F，實際短信中心地址的數(shù)字兩兩交換]；
3)1-頭字節(jié)與[TP-RP|TP-UDHI|TP-SRR|TP-VPF3|TP-RD|TP-MT|]對應；00對應TP-MR；0D-短消息目標用戶號碼長度[按阿拉伯數(shù)字計，不計F]；91-TON／NPI[手機號碼地址類型]；
4)683119660115F2-目標用戶號碼[不是偶數(shù)個補，F(xiàn)實際用戶號碼數(shù)字兩兩交換]；
5)00-協(xié)議標識[PID]；08-編碼方式[DCS]；A9-短消息有效期[VP]；
6)0A-用戶數(shù)據(jù)長度[根據(jù)字節(jié)計算]
53D1900177ED4FE1606F-用戶數(shù)據(jù)[中文“發(fā)送短消息”的UnicOde編碼]

3 智能小區(qū)管理系統(tǒng)讀卡器的硬件設計方案
為了解決管理人員工作量大的問題，采用的系統(tǒng)設計的讀卡器是將兩種技術RFID和GSM結合起來，特別加入鍵盤操作，液晶屏顯示可以使臨時用戶享受到和長期用戶一樣的方便服務。并且加入了GSM模塊可以使業(yè)主方便快捷的知道車輛的進出情況，預防車輛防盜。整體設計方案如圖2所示。

MCU：AT89S51單片機
單片機與射頻卡通訊中介：RI-R6C-001A
人機交互設備：液晶顯示屏，LED屏和鍵盤
單片機與PC機通信部分：MAX232