摘 要

在全球经济的飞速发展、社会生产力的不断攀升以及社会生产方式的不断转型变换的时代背景下，传统产业在很多领域已经不能满足社会经济的发展需求，新兴的物流产业正在不断的崛起。物流业在时代的潮流的不停推动下已经发展成为促进经济增长的重要推动力，在国家经济体系中扮演着非常重要的角色，甚至物流业的发展程度决定并限制了国家的经济发展速度。我国每年易腐食品的消费量已超过10亿吨，其中需要冷链物流运输的已超50%，我国近年已在全国各地大量修建大型冷库来配套冷链物流运输线路，但与欧美国家水平仍相差很多，在此过程中，作为冷链物流中最基础的基础环节，即冷库，从安全性等多方面考量，拥有完整的冷库门禁系统成为必然趋势。本文先对门禁系统的发展趋势以及密码门禁控制器的发展趋势进行简洁的相关分析，随后对冷库的种类、相关设备及工作条件进行分析，对密码门禁系统存在于冷库的必要性进行相关阐述，分析冷库密码门禁控制器的相关设计原则，最终提出冷库密码门禁的相关设计。期望通过本研究普及密码门禁控制器的核心重要性，并将其在冷库方面产生实际的应用。

关键词：门禁系统；密码门禁；控制器；冷库

Design of Cryptographic Access Control Unit for Refrigerator

ABSTRACT

Under the background of the rapid development of global economy, the rising of social productivity and the transformation of social production mode, traditional industries can no longer meet the needs of social and economic development in many areas, and the emerging logistics industry is constantly rising. Logistics industry has become an important driving force to promote economic growth under the constant impetus of the trend of the times. It plays a very important role in the national economic system. Even the degree of development of logistics industry determines and limits the speed of national economic development. China consumes more than 1 billion tons of perishable food annually, of which more than 50% need cold chain logistics transportation. In recent years, China has built a large number of large-scale cold storage throughout the country to support cold chain logistics transportation lines, but there are still many differences with European and American countries. In this process, as the most basic link of cold chain logistics, cold storage, security considerations, etc. It is an inevitable trend to have a complete cold storage access control system. This paper first makes a concise correlation analysis of the development trend of access control system and password access controller, then analyses the types of cold storage, related equipment and working conditions, expounds the necessity of the existence of password access control system in cold storage, analyses the relevant design principles of password access controller in cold storage, and finally puts forward the relevant design of password access control in cold storage. It is hoped that this study will popularize the core importance of password access controller and produce practical application in cold storage.

Keyword：Access control system；Password access control；Controller；Cold storage

目 录

1 门禁系统概况 1

1.1门禁系统 1

1.2门禁系统发展 1

1.2.1传统机械门禁系统 1

1.2.2早期单片机门禁系统 1

1.2.3现代多功能高安全性门禁系统 2

1.3现状分析 3

1.4冷库密码门禁系统 4

1.4.1冷库设备 5

1.4.2冷库的种类 5

2 门禁系统的构成及其工作原理 7

2.1前端信息采集部分 7

2.1.1读卡式 7

2.1.2密码式 7

2.1.3生物信息采集式 7

2.2传输部分 7

2.2.1有线传输 7

2.2.2无线传输 8

2.3识别处理控制部分 8

3 控制器及其相关 9

3.1各类门禁系统的优劣对比 9

3.1.1卡片式门禁系统 9

3.1.2密码式门禁系统 9

3.1.3生物识别式门禁系统 9

3.2门禁控制器 9

3.3设计原则 10

3.3.1实用先进性 10

3.3.2实时安全性 11

3.3.3稳定性及系统可靠性 11

3.3.4易维护易扩展性 11

3.3.5标准化及开放性 11

3.3.6电磁兼容性 12

4 冷库门禁系统设计 13

4.1冷库密码门禁系统模块设计 14

4.1.1门禁系统结构设计 14

4.1.2门禁系统控制主机设计 15

4.1.3单元门禁模块设计 15

4.1.4机械锁式门禁模块 16

4.1.5模块设计小结 16

4.2身份认证系统 17

4.2.1身份识别方式 17

4.2.2身份认证流程 18

4.2.3单元门禁系统认证详细流程 18

4.3本课题设计的优点 19

5 冷库密码门禁系统控制器设计 21

5.1系统总体设计 21

5.1.1 系统结构框图 21

5.1.2 系统组成 21

5.2 硬件电路设计 22

5.2.1 AT89S51简介 22

5.2.2 振荡电路 22

5.2.3 显示屏电路设计 22

5.2.4 AT24C02存储器 23

5.2.5 4×4矩阵键盘 23

5.2.6 复位电路 24

5.2.7 信号指示灯 24

5.3 单片机控制流程及程序 26

5.3.2 程序逻辑结构 26

5.3.3 矩阵键盘键值确认流程图 27

5.3.4 AT24C02读写程序流程图 28

5.3.5 LCD1602显示流程图 29

5.3.6 界面及程序设计 29

致 谢 33

参考文献 34

1 门禁系统概况

1.1门禁系统

门禁系统，意为Access Control System，简称ACS。指“门”的禁止权限，是对“门”的戒备防范。此处的门，广义上讲即为通道，包括各类出入口。本文着重于冷库的门禁设计。

门禁安全系统是集各类微型自动识别技术及各类安全关系措施为一体的新型现代化安全管理系统，是集机械、机电、生物识别等众多技术为一体的集成化管理系统。已经并不是门道和钥匙的管理，并在此时已快速发展为一套完整的出入管理系统。是现代化场地进入、人事考勤等多类场景中必不可少的重要角色。并在落实安全管理、保护场所内财产安全的同时实现了进出口人员的有序化管理，并在同时自动登记进出人员相关信息，甚至于实现场所内人员活动区域及活动时间的有序化管理。

1.2门禁系统发展

1.2.1传统机械门禁系统

传统门禁系统多为机械式的门禁系统，即传统的机械锁，以钥匙的方式进行限制及通行，为单一的简单门禁系统，无论机械锁多么复杂，总有无钥匙打开的方式，可以盗取或是复制钥匙，甚至对锁芯进行破拆，以达到非法通行的目的。并且当钥匙遗失或者锁芯坏死的情况发生时，会对管理造成诸多的不便，钥匙丢失或者人员配置发生变化时，经常需要锁与钥匙一起更换。虽然应用极为广泛，但对于现代化社会来讲，安全系数极低，必然被淘汰。

1.2.2早期单片机门禁系统

在传统门禁日渐落伍，世界飞速发展进入电气化时代后，便催生了早期的单片机电子门禁系统。主要为两大类：电子磁卡锁以及电子密码锁。很大程度上解决了当时科技进程下的门禁管理问题，但是这种基于单片机理论设计的门禁锁存在诸多弊端，首先其多为控制器与输入器作为一个整体安装在门外的设计，对于破拆或是虚假信息输入有着较低的防范能力，并且早期磁卡储存容量小导致系统相对简单，并在使用过程中经常存在磁卡消磁或是读卡设备识别困难等情况，甚至于电子密码锁如有密码泄露的情况发生时，存在泄露端无处可查的情况，所以此时的门禁系统仅仅是只有电子门禁的早期雏形，安全系数不理想并且在应用上得不到广泛的推广。

1.2.3现代多功能高安全性门禁系统

在网络与信息技术超速发展的今天，现代化社会对于门禁系统的准确性、安全性以及多功能化有了更高的要求，在原有限制通行、记录、查询、考勤等等功能外，根据适用场所的不同又提出了更多、更广泛、更精确地相关要求。部分特殊场合的门禁系统甚至包含消防或者闯入报警的联动、网络网路管理监控以及更多高智能化的相关要求。例如：

（1）防尾随：此类多为单通道多门禁系统，在有人尾随的情况下，门禁准许进入的人员在打开第一道门禁并关上第一道门禁确认安全后，方可打开相邻的第二道门禁。