基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于門禁系統(tǒng)研究

1引言

　　近幾年來，由于無線網(wǎng)絡(luò)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(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)具備可隨意移動、隨時上網(wǎng)與其架設(shè)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(shù)有IEEE802.11、藍(lán)牙（Bluetoth）~ll傳感器網(wǎng)絡(luò)SensorNet—work）等。本文中提供一套無線門禁系統(tǒng)WDCS（WirelessDoorControlSystem）通過無線藍(lán)牙技術(shù)與IEEE802.11和以太網(wǎng)結(jié)合，來分別利用區(qū)域網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)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(shè)計出適用于藍(lán)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(jié)合以單片機(jī)為主題的門禁系統(tǒng)主機(jī)，發(fā)展成一個多功能的無線終端遙控門禁系統(tǒng)，進(jìn)而達(dá)到安全性與方便性。

　　2系統(tǒng)的架構(gòu)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(diǎn)子系統(tǒng)間溝通使用一個監(jiān)控閘道器，其CPU為ARM7為架構(gòu)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(dāng)主機(jī)接受終端下達(dá)的指令后，通過藍(lán)牙通訊模塊將指令傳給監(jiān)控點(diǎn)子系統(tǒng)。監(jiān)控點(diǎn)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(lán)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(gòu)

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

　　2.1.1WDCS主機(jī)硬件架構(gòu)

　　WDCS主機(jī)硬件架構(gòu)主要是以8051單片機(jī)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(jī)的I／0裝置與密碼設(shè)定。當(dāng)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(yàn)用戶輸入的信息是否正確，進(jìn)而通過繼電器的功能來控制開門或者關(guān)門的動作，并將信息的結(jié)果傳到LCD與WDCS服務(wù)器。

　　AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)4kB可重擦寫的只讀程序存儲器（FPEROM）和128B的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（I認(rèn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(dāng)作該鍵鍵值。如當(dāng)某一個按鍵被觸發(fā)時，所對應(yīng)的行跟列會導(dǎo)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(yīng)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(wù)器硬件架構(gòu)

　　WDCS服務(wù)器的硬件設(shè)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(gòu)

　　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(luò)來使用，也可以利用Bluetooth與區(qū)域網(wǎng)等無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)作為連線，因此需要有BluetoothModule與WirelessLANCard等其中一種硬件設(shè)備。

　　2.2WDCS的軟件架構(gòu)介紹

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

　　圖1WDCS主機(jī)的主程序流程圖WDCS的基本架構(gòu)分成四步。第一步是基本的系統(tǒng)運(yùn)作，包含系統(tǒng)環(huán)境及初始值設(shè)定等。第二步是計時器發(fā)生中斷。負(fù)責(zé)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(fù)責(zé)開門動作。