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基于通信器S1503的门禁系统的设计
摘要：对基于通信器S1503的门禁系统的实现技术及组成部件进行了简要描述；介绍了系统核心部件——通信器S1503的特点、结构及应用原理以及标签S1251的结构和工作原理，并对该系统的具体设计过程进行了分析和讨论；最后对该系统进行了必要的说明。门禁系统是对出入口通道进行管制的系统。近年来，随着数字技术和网络技术的飞速发展，特别是射频通信识别技术、智能卡技术和生物识别技术的发展，门禁系统也得到了飞跃式的发展，出现了智能卡门禁系统、指纹门禁系统和面部识别门禁系统等各种系统。它们在安全性、方便性和易管理性等方面各有特长，是确保各重要部门出入口安全的有效措施，现已广泛应用于各领域。
本文设计的门禁系统是武警部队车辆信息综合管理系统课题（武警部队立项课题）的一部分。该系统是基于射频通信识别技术的单机控制型门禁系统。它以CONFIDENT自动识别系统为基础，对部队单位的车辆进出停车场实现自动管理。CONFIDENT系统的基本部件包括电子标签、通信器和主机。在本系统中，通信器采用瑞典TagMastr AB公司生产的S1503，电子标签采用S1251，主机是车场调度室的计算机。CONFIDENT系统结构示意图如图1所示。
1 通信器S1503
通信器是门禁系统的核心部件，直接管理和控制门禁系统的所事务；此外，还负责与主机进行通信来交换信息。本系统采用的S1503是长距离通信器，工作频率为2.45GHz，具有圆极化天线波束的读写工作站，用于读写CONFIDENT系统中射频识别标签，在车辆收费管理、车场车辆进出口管理以及列车车次识别等系统中有着广泛的应用。其主要特点是：（1）具有6m的长阅读距离；（2）能进行5m范围内的运动监测；（3）提供C、Delphi以及VB的驱动接口程序；（4）提供与主机通信的RS232和2/4线制的RS485接口。S1503的内部结构示意图如图2所示。
1.1 S1503软件系统
S1503的软件系统结构示意图如图3所示。
Confilib:CONFIDENT函数库名，该库中包含几百个通信器管理函数以及ConfiTalk通信协议接口函数。同时提供适合于DOS、Windows3.1以及Windwos 95/NT等不同平台要求的Confilib版本。PC平台的Confilib应用程序接口以C/C 动态链接库（DLL）的形式提供，同时也提供Visual Basic、Delphi语言接口，适用于通信器的Confilib是C语言库。这些函数库包含诸如阅读、写入、格式化标签，读、写、检索数据库，软、硬件设备，读、写I/O接口，发送、接收ConfiTalk命令，定时器，缓存区管理和邮件管理等函数。
图2 S1503硬件结构方框图
ConfiTalk：标准通信协议。该协议规定通信器传送和接收数据、处理数据流、重复传送、校验以及数据透明的方式。该协议还可用于点对点通信和多点网络通信，并采用查询方式。用户可自己编写通信协议来替代ConfiTalk。
Pyramid:通信器S1503出厂时预装的标准应用程序。安装了Pyramid的S1503在阅读在标签或检测到运动时，能够自己作出判断和决定。S1503还可以通过串行接口接收并执行ConfiTalk命令。
1.2 S1503编程控制原理
在CONFIDENT系统中，如何编程控制通信器是关键，有四种控制方式可供选择。
（1）利用用户编写的通信器应用程序
该方式是利用用户在Confilib库函数基础上编写的应用程序取代标准通信器应用程序Pyramid，所有逻辑判断均由用户所编写的通信应用程序完成。主机可不定期地连接到通信器上读取通信器记录信息，并更新通信器数据库。该方式的优点是：运行速度快、可单机运行；缺点是：需要PROM写入器、缺少方便的界面。
（2）利用Confilib库函数开发的主机应用程序
在该方式中，通信器S1503利用Confilib库函数或其它软件开发的主机程序进行控制，系统的智能部分在主机，通信器不做任何逻辑判断。当主机应用程序调用Confilib函数时，自动将Confilib命令翻译成ConfiTalk命令，然后传递给S1503，S1503根据该命令执行对应的Confilib命令。这种方式的优点是：与通信器应用程序Pyramid控制方式相比，拥有更加方便的界面，主机应用程序更加便于开发、调试；缺点是：执行速度慢。
（3）利用主机应用程序与标准通信器应用程序Pyramid通信
这种方式与第二种方式相似，主要区别在于主机与S1503的标准应用程序Pyramid通信，而不是直接同Confilib通信。主机应用程序与通信器标准应用程序通过互送邮件实现通信。采用这种方式，其优点是：主机应用程序简单，部分逻辑判断可交给通信器应用程序，从而获得较快的运行速度；缺点是：Pyramid邮件不支持写标签和数据库管理功能。不过，这些功能可通过Confilib/Confitalk命令实现。
（4）利用用户协议
这种方式除了通信器中的Confilib之外，所有软件均由用户编写。当系统使用ConfiTalk以外的协议时，采用这种方式。该方式的优点是：可实现通信器ConfiTalk以外的协议通信；缺点是编写程序量大、开发周期长。
在实际应用中，可根据用户实际需求，
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