射頻識別技術，主要是一種非接觸式的自動識別技術，在其應用的過程當中，需要在電磁原理的基礎上利用射頻信號來對目標對象進行信息的獲取，由于其應用的廣泛，可以實現在不同區域內的應用，因此被廣泛的應用在了各種環境的作業當中。在射頻識別系統當中，射頻讀卡器的輸出數據需要嚴格遵守 Wieggand 格式當中對其作出的規定，也就是利用兩根傳輸分別為 0 和 1 的數據線進行傳輸。

基于單片機和射頻識別技術的門禁系統是基于單片機 STC89C52 和 IC 射頻卡設計的射頻識別鎖系統，可用于實驗室、機房、辦公樓、檔案室、財務室等安全性要求較高的場所。

1、系統設計方案

此門禁系統由安裝在門上的客戶端和對新卡進行授權寫入的授權端兩部分組成．客戶端由電源模塊、單片機最小系統、串行通信模塊、刷卡模塊、蜂鳴器模塊和電磁鎖模塊組成，如圖 1。在客戶端，當用戶需要開門的時候，需要把 IC 射頻卡放在讀卡器的感應區對卡內信息進行讀取，當讀取出來的信息驗證成功時，則在蜂鳴器“嘀”一聲的同時，門鎖打開，延遲一秒后重新上鎖;若信息驗證失敗，則蜂鳴器會發出四聲連續短促的鳴叫．授權端用于對每一張 IC 卡進行授權信息寫入．整個系統使用單臺刷卡機就能工作，操作方便。

圖 1  硬件系統模塊框圖

2、系統硬件設計

2．1電源模塊電路設計

電源模塊的作用為整個系統供電．在系統中，刷卡模塊要用到 3．3V 的供電電壓，電磁鎖模塊需要用 12V 的電壓，而單片機最小系統部分則需要用到 5V 的電壓，因此，電源模塊需要提供的電源種類有 12V、5V 和 3．3V 三種．該模塊通過 LM7805 和 AMS1117 兩個芯片分別實現 12V 向 5V 和 5V 向 3．3V 電壓的轉換．如圖 2 為系統電源模塊電路設計。

圖 2  電源模塊電路

2．2刷卡模塊電路設計

射頻讀寫芯片 MFＲC522 是 NXP 推出的一款低功耗、封裝小、高度集成的非接觸式（13．56MHz）讀寫卡芯片，它利用調制和解調的原理，完全集成了在 13．56MHz 下所有類型的被動非接觸式通信方式和協議．支持 ISO14443A 的多層應用．其內部發送器部分可驅動讀寫器天線與 ISO14443A/MIFAＲE 卡和應答機的通信，無需其他的電路．接收器部分提供一個堅固而有效的解調和解碼電路，用于處理 ISO14443A 兼容的應答器信號．數字電路部分處理 ISO14443A 幀和錯誤檢測（奇偶＆CＲC）．此外，它還支持快速 CＲYPTO1 加密算法，用于驗證 MIFAＲE 系列產品．MFＲC522 支持 MIFAＲE 系列更高速的非接觸式通信，雙向數據傳輸速率高達 424kbit/s．它與主機間的通信采用連線較少的串行通信，且可根據用戶的不同需求，選取 SPI、I2C 或串行 UAＲT（類似ＲS232）模式之一，有利于減少電路連接，縮小電路板體積，降低生產成本．MFＲC522 在刷卡模塊中的應用電路如圖 3。

圖 3  刷卡模塊電路

2．3蜂鳴器模塊電路設計

當用戶刷卡時，如果信息驗證成功，則單片機的 P2．0 引腳被賦予低電平（軟件設置），三極管 Q2（PNP 型）導通，蜂鳴器發出一聲蜂鳴．當信息驗證不成功，蜂鳴器發出四聲連續短促的鳴叫．該模塊電路設計如圖 4。

圖 4  蜂鳴器模塊電路