门禁系统原理及其组成模块电路分析

门禁系统是安防监控市场中很常见的一类产品（门禁系统的种类），它与我们的实际生活息息相关，小编在上一篇文章中就门禁系统的功能作了详细介绍，这只是其比较基础的知识。本篇文章中，小编将对门禁系统做更深入解读，对有关门禁系统原理的知识做简单的归纳总结（怎么选择门禁系统）。

 

　　门禁系统原理介绍

　　1、对需控制的出入口，安装受电锁装置和感应器(如：电子密码键盘、读卡器、指纹阅读器等)控制的电控门;

　　2、授权人员持有效证卡，或密码和自己的指纹，就可以开启电控门;

　　3、所有出入资料，都被后台计算机记录在案;通过后台计算机可以随时修改授权人员的进出权限;如下图所示：

 

　　

 

　　门禁系统内部原理图

　　门禁系统的读卡器和按钮门磁信号等组成了门禁系统的输入设备，信号传给了控制器，控制器上的CPU和记忆体进行分析判断对比和存储，然后通过输出设备电锁动作来实现开门的过程，通过报警器来提示警报。通过 485通讯转换器 TCP/IP通讯设备协议好比人的语言，进行了组网，形成了一个门禁群。

 

　　下面小编通过为大家详细介绍组成门禁系统的各大模块电路的原理来更好的理解门禁系统原理知识。

　　(1)无线数据传输模块

　　无线数据传输模块选用了PTR2000，该模块满足无线管制的要求且无需使用许可证，采用抗干扰能力较强的FSK调制/解调方式。设计中，通信频率设定为434.33 MHz(PIN2置为高电平)。系统运行中，模块始终处于工作状态(PIN6置为高电平)嘲，PTR2000与管理PC机串口的接口电路见图2。

　　

(2)读卡模块

 

　　读卡模块采用了RF001模块，它从工作频率为125 kHz的EM4100卡中读取数据。外接线圈由线径为0.21 mm 的漆包线绕制而成，其形状为正方形，面积为81 cm ，共65匝。系统上电后，当EM4100卡进人读卡工作区域后，卡内LC振荡电路产生串联谐振，内部电容充电并最终获得1.5～7.5 V 的工作电压，这时EM4100卡内数据被连续发送出去。读卡模块接收、解调信息，通过引脚输出TTL电平的曼彻斯特码给主控设备。

 

　　(3) 液晶显示模块

　　显示部分采用点阵式液晶块TM12864ABA，其行列控制器分别为HD61202和HD61203，驱动电路见图3。

　　

 

　　软件管理平台向各主控设备发送广播时，主控设备接收显示命令和数据，查询字库，并在液晶屏上显示相应的广播信息。为减少传输字节数，自制了以大容量串行e—Flash MM36SB020为载体的16× 16点阵字库，MM36SB020采用两线串行总线方式与单片机相连。设计中用VB6.0编写提取字模的程序，将GB2312—8O中的HZK16第1、第2级常用字及偏旁部首共计6 763个字模，经过纵向取模、字节倒序处理后存储到了e-Flash上。

 

(4)电锁驱动电路

　　图4为电锁驱动电路。

　　

　　主控设备接收卡号后，判断卡号的合法性，若卡号合法，执行开门动作，即将单片机的P2.7置为低电平，光电隔离器工作，测试点A 变为高电平，三极管导通，继电器线圈被驱动，开关闭合，电锁打开;当P2.7置为高电平时，继电器掉电，电锁闭合。

 

　　(5) 随机密码键盘模块

　　门禁系统中采用管理键盘专用智能控制芯片HD7279A，管理12个按键。通过调用C函数库中的srand()函数和rand()函数产生随机数。方法如下：取上限为9，下限为0，利用srand(r)产生种子值，其中，r是用于产生种子的变量(该变量的初始值设置为主控设备的地址值)，种子值随变量r改变。筛选函数choose()用来筛选rand()函数产生的随机数，得到O～9的随机序列，将这个序列显示在LCD上，用户根据键盘与LCD的对应关系进行按键输入操作。密码输入完成后，下一次产生的O～9的随机序列会发生变化。这样在一定程度上防止了密码被人偷窥。

 

　　结合自动门禁系统的实例，我们来具体了解有关门禁系统原理的知识。

　　自动门禁系统原理

　　自动门禁系统的红外探头一般有4条线连接自动门控制板接线端，其中两条是电源线，不用管。另外两条是控制线，在自动门控制板接线处，拆下来不再接其它设备。原来接这两条线的端子，分别接 WG2001控制器继电器输出的 COM 和 NO，理论上这样接是可以的。

 

　　实际上，控制器上的继电器对电锁做了保护电路，这个保护对对自动门可能有副作用，可能会出现门开了一半就马上关闭了，或者关了一半又打开了;又因为有的自动门，这两条控制线是带电压的，不是开关信号。基于这两个原因，接自动门一定要加弱电隔离器，弱电隔离器可以解决这两个问题。

 

　　自动门禁系统弱电隔离器接线图如下：

 

　　

 

　　接线完毕后，请设置授权卡权限和开门延时时间，这样就可以实现进出刷卡开自动门。

　　如果要求进门刷卡，出门用红外探头打开自动门。接线方法同上，只是在出门不接读卡器，把出门红外探头的两条控制线接到控制器上的出门按钮即可。

　　总结

 

　　本文主要介绍了有关门禁系统原理的知识，并对组成门禁系统的各大模块电路原理进行了简单的解读，还以自动门禁系统为实例，具体的分析了其原理。