基于射频识别技术的梯控系统研究与设计.docx

摘要：现代社会，电梯在国民经济各个领域有着广泛的应用。目前绝大多数电梯控制还局限于人工控制，任意人员都可以控制呼叫进入任何楼层，安全性大大降低。本课题基于RFID技术的PLC电梯控制系统正是针对此需求而进行设计。

论文在分析电梯控制系统功能需求的基础上，对基于RFID技术的PLC电梯控制系统进行了功能模块化设计。首先是读卡器的硬件选择与电路设计。对所选的微处理模块STC89C52、MF RC522接口电路、读卡器天线电路、RS232通信电路等读卡器硬件设计部分进行了重点分析。接着说明了软件程序设计部分，主要包括读卡器搜寻射频卡，防重叠，射频卡选择，授权验证，读写卡，启动串口通讯，卡片挂起动作。最后设计出读卡器与PLC编程口通讯，即读卡器卡通过RS232串行口发送数据给PLC进行权限判断，判断用户是否可以操作电梯增加使用安全性。而未被授权人员则不能进入电梯，也无权呼梯，从而起到门禁的作用。同时针对一些特殊情况，如访客来访，未携带射频卡或射频卡损毁等情况，给出了键盘键入密码方式解决方案。

调试结果表明本方案使用的安全确认具有双重验证功能，第一层读卡器验证射频卡有效性，第二层PLC根据射频卡内存储数据逻辑判断使用权限。同时本方案智能系统以及PLC系统，都具有可扩展性，如PLC可向物管人员提供实时和历史人员出入记录，为后续更高安全需求提供一种解决方案，也可适用于未来电梯门禁物联网发展需求。 

关键词： 电梯门禁， 射频识别， PLC通讯， 授权控制

目录

摘要

Abstract

第一章 绪  论-1

1.1 本课题研究的意义-1

1.2 电梯控制系统发展趋势-1

1.3 门禁系统的发展趋势-2

1.4 射频识别技术-3

1.4.1 射频识别技术原理-3

1.4.2 RFID天线-4

1.4.3 RFID与其他自动识别技术的比较-5

1.5 本文章节安排-5

第二章 总体设计-7

2.1 系统设计的基本要求-7

2.2 系统方案-7

2.2.1 外围读卡器方案-7

2.2.2 电梯控制器的硬件设计方案-8

2.2.3 电梯控制器的程序设计方案-9

第三章 梯控系统硬件电路设计-10

3.1 电梯控制系统硬件设计介绍-10

3.1.1 外围读卡器硬件分析-10

3.1.2 电梯控制器硬件分析-13

3.2 射频接收模块的设计-13

3.2.1 RFID-RC5222的工作过程-13

3.2.2 MF-RC522特性-14

3.2.3 MF-RC522芯片引脚图-14

3.2.4 RFID-RC522硬件接口设计-16

3.3 天线设计部分-16

3.3.1 EMC电路-17

3.3.2 接收电路-17

3.3.3 天线及匹配电路-17

3.4 外围读卡器其他硬件设计-18

3.4.1 液晶显示屏的选取及接口设计-18

3.4.2 矩阵键盘设计电路-20

3.5 电梯控制器FX2N-20

3.5.1 电梯控制器的特点-21

3.5.2 电梯控制器的性能指标-21

3.5.3 电梯控制器的输入输出分配与接线图-22

3.6 本章小结-24

第四章 软件设计-26

4.1 射频卡读卡器程序-26

4.1.1 射频卡读卡器主程序-27

4.1.2 读卡程序设计-27

4.2 密码子程序设计-29

4.2.1 密码设置子程序-29

4.2.2 密码输入子程序-30

4.3 读卡器和PLC编程口通讯程序设计-30

4.4 PLC电梯控制系统程序设计-33

4.5 本章小结-33

第五章 调  试-35

5.1 软件调试-35

5.1.1 外围读卡器电路调试-35

5.2 实验样机与测试情况-36

第六章 总  结-38

6.1 本文主要研究成果-38

6.2 需改进之处-38

6.3 展望-38

参考文献-40

致  谢-41