三基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要隨著文化和科技的進(jìn)步，智能商品越來越融入人們?nèi)粘９ぷ骱蜕畹姆椒矫婷??；ヂ?lián)網(wǎng)的興起和廣泛采用促進(jìn)了智能產(chǎn)品和系統(tǒng)的發(fā)展。如今，智能手機(jī)已經(jīng)成為人們生活的必需品。門禁系統(tǒng)的智能化發(fā)展將成為必然趨勢。如何將智能手機(jī)應(yīng)用到門禁系統(tǒng)中，在傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對門禁系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和實(shí)時(shí)監(jiān)控也是一個(gè)亟待解決的重大問題。針對上述問題，本文在現(xiàn)有門禁系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過增加遠(yuǎn)程管理，設(shè)計(jì)一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)門禁系統(tǒng)，以提高管理績效和安全系數(shù)為目標(biāo)。統(tǒng)一和簡化門禁系統(tǒng)的管理，為用戶提供無線認(rèn)證、暫時(shí)提供權(quán)限等服務(wù)。通過連接到互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備上來實(shí)現(xiàn)與移動(dòng)智能終端的通訊管理。本課題構(gòu)建了系統(tǒng)Web服務(wù)器軟件、門禁系統(tǒng)PC軟件、門禁系統(tǒng)控制器軟硬件以及智能手機(jī)終端以滿足預(yù)期需求。用戶的用戶名和注冊和短暫給與進(jìn)出權(quán)限由Web服務(wù)器處理。門禁系統(tǒng)控制器的上位機(jī)軟件對來自門禁控制器的用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并將處理結(jié)果返回給門禁控制器;門禁系統(tǒng)控制器的軟件組件主要負(fù)責(zé)發(fā)送和接收用戶的數(shù)據(jù)信息，硬件部分負(fù)責(zé)執(zhí)行門禁系統(tǒng)管理電腦開、關(guān)指令;使用智能手機(jī)終端作為解鎖門禁的開關(guān)按鈕。關(guān)鍵詞：plc；自動(dòng)門禁；身份認(rèn)證；移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)目錄TOC\o"1-3"\h\u第一章緒論 第一章緒論1.1課題研究背景及意義門禁系統(tǒng)，是屬于門禁領(lǐng)域的一種智能建筑形式。它是指對“門”的禁止力，具體指對“門”的防范。當(dāng)有很多流量時(shí)，很難跟蹤通道密鑰。如鑰匙丟失或更換，應(yīng)將鎖和鑰匙一并更換。電子鎖可以用來解決這些問題。這種鎖的出現(xiàn)在一定程度上提高了通道的管理水平，開啟了電子門禁時(shí)代。然而，隨著電子鎖的使用越來越多，它們的不方便之處也越來越被人熟知。磁卡上的信息容易復(fù)制，卡與讀卡器之間有很多磨損，故障率高，安全系數(shù)低。密碼鎖的問題是密碼容易泄露，無法識(shí)別。

近年,隨著傳感器卡技術(shù)和生物識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，門禁系統(tǒng)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，目前已達(dá)到初步的水平。討論了傳感器卡門禁系統(tǒng)、指紋門禁系統(tǒng)、虹膜門禁系統(tǒng)、面部識(shí)別門禁系統(tǒng)、無序鍵盤門禁系統(tǒng)等技術(shù)系統(tǒng)。它們在可靠性、舒適性和易于管理方面都有自己的優(yōu)勢，門禁系統(tǒng)的使用正變得越來越普遍。它在工作環(huán)境安全、人員考勤管理等行政工作中起著重要的作用。

然而，目前被大面積使用的傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)依舊存在諸多不便。傳統(tǒng)的門禁控制方案由無序鍵盤、卡片識(shí)別和生物特征識(shí)別組成。無序鍵盤式門禁系統(tǒng)，鍵盤固定在門上，用戶在輸入密碼的過程中容易泄露密碼；如果卡片丟失并被他人取走，取卡員可以打開安全性較低的門禁系統(tǒng)；生物識(shí)別門禁系統(tǒng)雖然安全系數(shù)高，但成本高，識(shí)別率低，對周圍環(huán)境和用戶要求高（如指紋不能被劃傷，眼睛不能紅腫流血，臉部不能受傷），使用極為不便。鑒于此，本文研究了一種通過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的門禁系統(tǒng)。從而解決上述問題。大大提高了安全性和方便性。它不僅是現(xiàn)代門禁系統(tǒng)建設(shè)的需要，也是提高門禁系統(tǒng)的服便捷性與穩(wěn)定性，最有效的方法。本文將傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)與無線通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、智能手機(jī)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出遠(yuǎn)程認(rèn)證、注冊、密碼、短暫給與進(jìn)出權(quán)限等功能。無線通信技術(shù)使信息能夠無線傳輸；智能手機(jī)不僅可以讓用戶通過網(wǎng)絡(luò)完成類似的任務(wù)，節(jié)省時(shí)間、材料和金錢，而且還完全展示了現(xiàn)代門禁系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)價(jià)值。隨著時(shí)代科技的發(fā)展，基于門禁系統(tǒng)的保護(hù)、可靠性和穩(wěn)定性，用移動(dòng)設(shè)備作為開門憑證的現(xiàn)象將越來越多，這將是門禁系統(tǒng)和移動(dòng)設(shè)備發(fā)展的一個(gè)重大進(jìn)步和應(yīng)用。因?yàn)橹挥杏性L問權(quán)限的用戶才允許通過訪問控制系統(tǒng)，因此可以將其視為一個(gè)安全系統(tǒng)。系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，以及門禁系統(tǒng)，是系統(tǒng)安全的關(guān)鍵。“穩(wěn)定性”是指系統(tǒng)在一段時(shí)間內(nèi)正常運(yùn)行的能力;“可靠性”是指系統(tǒng)無錯(cuò)誤或在合理范圍內(nèi)運(yùn)行的能力。該方案利用低成本、長距離、高安全性的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。當(dāng)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)結(jié)合使用，確保系統(tǒng)的整體一致性和可靠性時(shí)，其成本、可維護(hù)性、穩(wěn)定性、可靠性和實(shí)用性是無與倫比的。對提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保障用戶的生命和財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要。1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀2014年國內(nèi)門禁系統(tǒng)產(chǎn)品在中國門禁領(lǐng)域突破90億元，得益于近年來的智慧社會(huì)、銀行、平安城市、智慧城市等項(xiàng)目，市場預(yù)計(jì)將以每年20%

-40%的速度擴(kuò)張。政府部門、金融行業(yè)、智能小區(qū)、工廠、商業(yè)樓宇、醫(yī)院等垂直市場對門禁的需求逐年增長，尤其是政府機(jī)構(gòu)和銀行金融等占門禁市場的一半。隨著消費(fèi)市場的增長和三四線城市的擴(kuò)大，對門禁產(chǎn)品的需求依然很高，同時(shí)對門禁技術(shù)提出了更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。往后，國內(nèi)門禁系統(tǒng)的發(fā)展方向?qū)⑹且蚤_放通道、物流跟蹤管理、消費(fèi)系統(tǒng)、傳統(tǒng)門禁系統(tǒng)和局域網(wǎng)/廣域網(wǎng)為基礎(chǔ)，真正實(shí)現(xiàn)一卡一行一庫的一卡通系統(tǒng)。

在20世紀(jì)90年代，網(wǎng)絡(luò)訪問控制變得普遍。由于門禁系統(tǒng)的使用越來越多，人們對門禁系統(tǒng)的需求不再局限于單一的門禁系統(tǒng)。而是要求它還具有門禁、考勤管理、自動(dòng)化等控制功能，對系統(tǒng)集成和遠(yuǎn)程控制有非常具體的規(guī)范。根據(jù)國外研究成果，2018年，全球準(zhǔn)入管制市場增長6.7%，2019年增長7.3%。同期全球GDP預(yù)計(jì)將增長2.5%。建筑總支出預(yù)計(jì)增長3.4%，這無疑將對門禁市場產(chǎn)生積極影響。

研究表明，由于無線接入控制的成本優(yōu)勢、門禁精度、技術(shù)水平以及對傳統(tǒng)門禁卡的依賴減少，由于技術(shù)的進(jìn)步，無線接入控制市場正在迅速增長。但是，它在全球發(fā)展還需要一個(gè)過渡期，這跟每個(gè)國家需要的隱私和保護(hù)程度有關(guān)。與此同時(shí)，生物識(shí)別技術(shù)的進(jìn)步預(yù)計(jì)將降低訪問控制設(shè)備的成本。

2018年，生物識(shí)別技術(shù)迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、遠(yuǎn)程控制功能以及無線電子鎖也迅速發(fā)展。2018年，全球生物識(shí)別市場預(yù)計(jì)將增長10%，達(dá)到2019年的兩位數(shù)增長。盡管生物識(shí)別設(shè)備已經(jīng)上市15年了，但事實(shí)仍然如此。但到最近幾年，它們的增長才與市場預(yù)測相一致。1.3本課題研究內(nèi)容1.3.1系統(tǒng)WEB服務(wù)器設(shè)計(jì)其中特別包含以下兩點(diǎn):

服務(wù)器跟門禁系統(tǒng)上位機(jī)的通信。

服務(wù)器跟移動(dòng)終端之間通信。1.3.2門禁系統(tǒng)上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)主要由以下兩個(gè)部分組成:如何將門禁系統(tǒng)控制器傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和處理，然后根據(jù)結(jié)果將門禁命令發(fā)送給門禁系統(tǒng)控制器。門禁系統(tǒng)上位機(jī)與服務(wù)器之間的互相通信。1.3.3門禁系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)主要包括硬軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分：硬件設(shè)計(jì)主要包括自動(dòng)門禁系統(tǒng)控制部分和上位機(jī)以及自動(dòng)門禁系統(tǒng)通用的功能中讀卡模塊與指紋識(shí)別模塊的設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)主要包括門禁控制器主處理模塊程序流程圖的撰寫。1.3.4以手機(jī)為主的各種智能端APP的設(shè)計(jì)包括用戶注冊、登錄、遠(yuǎn)程驗(yàn)證和短暫給與進(jìn)出權(quán)限等功能。第二章總體方案設(shè)計(jì)2.1總體方案設(shè)計(jì)基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的門禁系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)至少包含系統(tǒng)服務(wù)器、上位機(jī)、通訊模塊、門禁控制器和一個(gè)移動(dòng)終端、基站、無線網(wǎng)絡(luò)控制器、移動(dòng)核心網(wǎng)。如圖2-1所示圖2-1總體方案結(jié)構(gòu)框圖用戶登錄、注冊、無線驗(yàn)證、在線支付、短暫給與進(jìn)出權(quán)限等操作由web服務(wù)器管理。該手機(jī)應(yīng)用的新版本已經(jīng)發(fā)布;上位機(jī)、手機(jī)終端、服務(wù)器采用C/S兩層架構(gòu)進(jìn)行訪問控制。用戶通過移動(dòng)終端連接服務(wù)器進(jìn)行登錄、注冊、無線驗(yàn)證、短暫給與進(jìn)出權(quán)限等操作?；?、無線網(wǎng)絡(luò)控制器和移動(dòng)核心網(wǎng)的主要功能是保證用戶可以通過移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)訪問Internet和Web服務(wù)器。上位機(jī)可以將用戶數(shù)據(jù)信息從訪問控制控制器發(fā)送到Web服務(wù)器，并收集服務(wù)器的輸入。通信模塊保證了上位機(jī)與門禁控制器之間的通信方便、精準(zhǔn)。門禁控制器負(fù)責(zé)從移動(dòng)終端采集用戶數(shù)據(jù)并發(fā)送給上位機(jī)，同時(shí)執(zhí)行上位機(jī)的回程開關(guān)門指令，控制門的開關(guān)。門禁系統(tǒng)硬件主要由門體、傳感器、電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)、以及可編程控制器等方面組成。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由上位機(jī)收集感應(yīng)信號并傳遞給PLC控制器。經(jīng)過控制器發(fā)出指令，由電機(jī)帶動(dòng)同步帶運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)上滑輪吊具系統(tǒng)，牽引活動(dòng)門體開合。當(dāng)門打開到某一點(diǎn)時(shí)，自動(dòng)門與限位開關(guān)接觸，限位開關(guān)激活，發(fā)出信號，自動(dòng)門停止開閉。過了一定時(shí)間后，預(yù)計(jì)停留時(shí)間15s，自動(dòng)門自動(dòng)關(guān)上。2.1門禁系統(tǒng)門體的選擇目前市面上主流的自動(dòng)門類型為為平滑自動(dòng)門，其特點(diǎn)如下文所示。2.1.1平滑自動(dòng)門概述1.平滑自動(dòng)門的特點(diǎn)。（1）該裝置能自動(dòng)開關(guān)門，使用非常方便。

這種設(shè)備主要通過一個(gè)小型控制器控制門扇的開閉和開閉速度，控制器在設(shè)備運(yùn)行時(shí)能自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并且在重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，可以將設(shè)備的具體運(yùn)行模式寫入控制器中，使設(shè)備的安裝調(diào)試非常簡單方便。另外，設(shè)備的運(yùn)行阻力也不會(huì)太大，所以當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，人員也可以強(qiáng)行開門，以防發(fā)生緊急情況。

（2）設(shè)備運(yùn)行時(shí)，相對穩(wěn)定，噪音低，相對安全，能通過較大的人流。

設(shè)備的運(yùn)行速度可由控制器設(shè)定，不同的運(yùn)行速度可自行改變。由于本設(shè)備的驅(qū)動(dòng)裝置采用電機(jī)作為動(dòng)力源，電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，因此本設(shè)備可以通過加快開門速度來提高人員通過效率，然后通過降低關(guān)門速度來提高設(shè)備的安全性能

（3）具有自動(dòng)補(bǔ)償功能，對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。

由于該設(shè)備采用電機(jī)作為設(shè)備的動(dòng)力源，當(dāng)自動(dòng)門因外部伊蘇阻力增大時(shí)，電機(jī)需要增加輸出功率，來適應(yīng)外界環(huán)境變化的需要。

（4）設(shè)備的可靠性很高，能保證設(shè)備長期連續(xù)運(yùn)行而不發(fā)生故障。

該設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較簡單，大部分采用金屬材料，自動(dòng)門的動(dòng)力源為電機(jī)。這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能保證設(shè)備長期無故障運(yùn)行。另外，設(shè)備的控制電路大多放置在設(shè)備內(nèi)部，以減少老化和外力造成的損壞。這也是設(shè)備長期運(yùn)行的保證之一。

（5）設(shè)備維護(hù)相對方便簡單。

因?yàn)樵O(shè)備本身并不復(fù)雜，所以當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，可以快速判斷問題所在，包括電路損壞、控制器損壞、傳感器故障、機(jī)械故障等問題。而且這些故障的表現(xiàn)形式也不盡相同，維修人員很容易判斷問題出在哪里，如何處理。2.1.2平滑自動(dòng)門的類型選擇根據(jù)自動(dòng)門開啟方式的不同，自動(dòng)門可分為以下幾種：

（1）單開平滑自動(dòng)門。用于窄廳、隔斷門、內(nèi)門等，如圖2.2（a）和（b）所示。

（2）雙開平滑自動(dòng)門。用于外門、廳門等寬門洞，如圖2.2（c）所示。

（3）重疊式單開光滑自動(dòng)門。用于暗門空間狹小，門孔需要較大的場合，如圖2.2（d）和（E）所示。

（4）重疊式雙開光順自動(dòng)門適用于閘門空間小、閘門開度大的場合，如圖2.2（f）所示。圖2-2自動(dòng)門類型(a）單開式平滑自動(dòng)門（左開門)﹔(b)單開式平滑自動(dòng)門（右開門)﹔(c)雙開式平滑自動(dòng)門;(d)重疊式單開平滑自動(dòng)門(右開門)﹔(e)重疊式單開平滑自動(dòng)門;(f)重疊式雙開平滑自動(dòng)門由于本設(shè)計(jì)是應(yīng)用于公司，基于場合要求，采用2.2的(c)雙開式平滑自動(dòng)門,具體結(jié)構(gòu)如下圖2-3所示。圖2-3雙開式平滑自動(dòng)門類型2.2門體附件的設(shè)計(jì)與選擇門體的附件主要由門夾，和止擺裝置組成圖2-4自動(dòng)門結(jié)構(gòu)示意圖2.2.1門夾的選擇門夾用于將活動(dòng)門扇附著在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的門滑輪鉤上。它安裝在活動(dòng)門扇的上下兩端。玻璃門扇附在門夾上，門夾接在門滑輪鉤上。作為吊墜與活動(dòng)門扇之間的金屬連接件，門夾為帶有頂部玻璃夾和底部玻璃夾的小正方形。另一個(gè)是長玻璃頂部夾和長玻璃底部夾。這種底部玻璃夾與活動(dòng)門扇的寬度相同。玻璃夾的材料包括鋁合金、不銹鋼和黃銅等。本設(shè)計(jì)選用鋁合金作為玻璃夾的材料。玻璃門厚度為12mm。綜合考慮，選擇DC-0902.2.2防擺裝置的選擇由于采用平滑自動(dòng)門，平滑自動(dòng)門是懸掛活動(dòng)門扇，所以門扇會(huì)在力的作用下擺動(dòng)，為了保證門扇能按照直線平穩(wěn)移動(dòng)，所以門框下部應(yīng)設(shè)置防擺動(dòng)裝置。

目前，防擺裝置主要有軌道式、夾緊式和內(nèi)置式三種。所述履帶式防擺系統(tǒng)在地面上設(shè)有履帶槽?；瑝K是塑料制成的，滑軌是不銹鋼的。防擺裝置的門扇可安裝多個(gè)滑塊，防擺性能強(qiáng)。

門扇在夾輪中心擺動(dòng)，夾輪擺塊用于提升門扇下方的夾輪。懸掛擺機(jī)構(gòu)安裝方便，但外觀不美觀，夾緊輪可磨損門扇下框，故很少使用。

內(nèi)置的防擺動(dòng)機(jī)構(gòu)由支撐軸和尼龍輪構(gòu)成，尼龍輪安裝在門的下框的凹槽中。裝起來很便利，會(huì)改善門的外觀，但軸和尼龍輪必須安裝的很牢，接觸面必須光滑。

綜上所述，考慮到現(xiàn)實(shí)的可能性和方便性，選擇鋼軌式防擺裝置作為門體的防擺裝置2.3動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的選擇電機(jī)為自動(dòng)門的移動(dòng)提供動(dòng)力。選擇類型一般分為交流電機(jī)和直流電機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩大，維護(hù)費(fèi)用低，調(diào)速性能好，起動(dòng)特性好，受電磁干擾影響小，比交流電動(dòng)機(jī)更環(huán)保。但制造成本更高。適用于多種調(diào)速性能高的場合。與直流電機(jī)相比，交流電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、環(huán)保要求低、節(jié)能降耗、提高生產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國防和日常生活中得到廣泛應(yīng)用。由于本設(shè)計(jì)調(diào)速性能要求不高，市場上廣泛應(yīng)用的三相交流電動(dòng)機(jī)更為適用。2.4傳動(dòng)裝置的選擇導(dǎo)軌：要求有一定的水平度和剛度，以保證門扇的正常開閉。接頭處配有密封刷，避免因灰塵等雜物造成導(dǎo)軌、滑輪等關(guān)鍵部件磨損，便于維修。

齒形皮帶：與普通皮帶不同，齒帶傳動(dòng)平穩(wěn)，機(jī)械效率高，使用壽命長。2.5傳感器的選擇微波傳感器的原理是給出運(yùn)動(dòng)物體的信號，其特點(diǎn)是響應(yīng)速度快，適合于正常行走速度。但是，如果有人在門附近靜止不動(dòng)，自動(dòng)門會(huì)自動(dòng)執(zhí)行關(guān)閉命令，這有發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)。

紅外傳感器有著廣泛的應(yīng)用。其原理是識(shí)別物體的溫度，探測紅外，判斷物體的存在。當(dāng)有人或物體在掃描范圍內(nèi)時(shí)，傳感器會(huì)立即作出反應(yīng)并控制門的打開和關(guān)閉。但與微波傳感器相比，紅外傳感器具有更長的反應(yīng)時(shí)間?；诰C合考慮的紅外傳感器選型。2.6門禁控制器的選擇控制器主要用于各種信號的處理、控制算法實(shí)現(xiàn)、電動(dòng)機(jī)的控制等。一般常用的控制系統(tǒng)有單片機(jī)控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)和數(shù)字集成電路。PLC具有可靠性高、編程容易、組態(tài)靈活、輸入/輸出功能模塊齊全、安裝方便的特點(diǎn)。單片機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低、控制功能強(qiáng)、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字集成電路是基于數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)和運(yùn)行的，用于處理數(shù)字信號的集成電路。因?yàn)樽詣?dòng)門禁系統(tǒng)的總體質(zhì)量大于90Kg、所以需要規(guī)格較為合適的控制器。PLC控制器空間大、重量大且用于大型機(jī)械設(shè)備，且程序編寫較為簡單。單片機(jī)的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、有較高的集成度、對數(shù)據(jù)處理能力和運(yùn)算能力較強(qiáng)。綜上所述，選用PLC作為門禁控制器。2.7數(shù)據(jù)架構(gòu)的選擇C/S架構(gòu)是指客戶機(jī)和服務(wù)器的兩層結(jié)構(gòu)，為了充分利用客戶端和服務(wù)器，減少通信開銷，它可以給客戶端和服務(wù)器分配各種任務(wù)。因此，大多數(shù)軟件采用C/S兩層體系結(jié)構(gòu)。

BS結(jié)構(gòu)是指瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)，是C/S結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。通過這種結(jié)構(gòu)，用戶可以通過瀏覽器與web服務(wù)器和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互，并通過瀏覽器提供交互界面。

采用B/S架構(gòu)，用戶必須打開一個(gè)窗口，輸入賬號信息才能登錄系統(tǒng)，這不僅浪費(fèi)時(shí)間，而且用戶體驗(yàn)也很差。因?yàn)槌绦蚩梢栽诤笈_(tái)運(yùn)行，采用C/S結(jié)構(gòu)，用戶可以直接登錄設(shè)備，省下來了系統(tǒng)通信開銷和30秒的時(shí)間。所以，系統(tǒng)的開發(fā)采用C/S結(jié)構(gòu)比較合適。2.8移動(dòng)終端的選擇由于目前安卓手機(jī)非常流行，并且系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)基于智能移動(dòng)終端，所以選擇了流行的A安卓平臺(tái)進(jìn)行移動(dòng)設(shè)備軟件的創(chuàng)建。安卓是一個(gè)基于linux的開源操作系統(tǒng)，主要用于包括智能手機(jī)和平板等在移動(dòng)設(shè)備。所以選擇安卓系統(tǒng)的移動(dòng)端。2.9系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的選擇目前廣泛使用的數(shù)據(jù)庫有mssql數(shù)據(jù)庫、mysql數(shù)據(jù)庫、DB2數(shù)據(jù)庫等。

（1）MS

SQL數(shù)據(jù)庫MSSQL是指微軟的SQLServer數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，它是一個(gè)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，為數(shù)據(jù)庫從服務(wù)器到終端提供一個(gè)完整的解決方案。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器部分是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，用于數(shù)據(jù)庫的建立、使用和維護(hù)。（2）MySQL數(shù)據(jù)庫MySQL是一個(gè)支持多個(gè)用戶和線程的數(shù)據(jù)庫。它采用客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。由一個(gè)MySQL服務(wù)器守護(hù)進(jìn)程和各種客戶機(jī)程序和庫組成。

（3）DB2IBM開發(fā)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。DB2是一種面向可伸縮性的數(shù)據(jù)庫，通常在廣泛的應(yīng)用程序系統(tǒng)中使用。它可以在Windows等平臺(tái)上使用，支持主機(jī)到單用戶環(huán)境。對于小規(guī)模到大規(guī)模的應(yīng)用程序，DB2提供了高水平的數(shù)據(jù)使用、完整性、保護(hù)、可恢復(fù)性和執(zhí)行能力?；竞瘮?shù)和SQL命令是平臺(tái)無關(guān)的。

綜上所述，MySQL具有體積小、速度快、總擁有成本低的特點(diǎn)，是結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫訪問語言。因此，我們選擇了MySQL作為框架數(shù)據(jù)庫第三章門禁系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)3.1門禁系統(tǒng)門體的設(shè)計(jì)和選型（1）門體的厚度。門體的厚度由門框的厚度決定。在選擇門體厚度時(shí)，應(yīng)盡量選用正常的位置。我們選了一個(gè)80毫米的。

（2）門的寬度。門體寬度應(yīng)根據(jù)門孔的實(shí)際尺寸和整體配置來確定。移動(dòng)式門扇應(yīng)與固定門扇大小相同，但不能太大。單刀片尺寸為600-1200mm,950mm為最合適?？刹僮鞯碾p開門總寬度為1500-2400mm。。雙門扇總寬2000mm

（3）門體高度尺寸。門體高度根據(jù)實(shí)際開口尺寸選擇。普通門高約1800mm。我們選擇門的高度為1850mm。

（4）門玻璃選擇。白色平板玻璃，20-15mm厚;鋼化玻璃，厚度6mm;而夾膠玻璃，9mm厚是門玻璃的三種類型。玻璃的質(zhì)量必須符合適用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。根據(jù)本文構(gòu)建的產(chǎn)品的實(shí)際考慮，鋼化玻璃因其透明度好、強(qiáng)度高、破碎后無尖角、無損傷等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用，因此選用的門玻璃為12mm厚的鋼化玻璃。（5）門體質(zhì)量選擇。因?yàn)棣?m/V，門體的體積有上面的數(shù)據(jù)可知，而玻璃的密度是2.5千克/立方米所以m=0.8*2*1.85*2.5=7.4。所以產(chǎn)品選用的門質(zhì)量為90kg3.2同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.同步帶傳動(dòng)的主要失效方式和計(jì)算要求。軸承索的疲勞斷裂、帶齒的過度磨損、打滑和跳齒是同步帶傳動(dòng)的主要失效形式。因此，同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)測量的原則是同步帶的高拉伸強(qiáng)度，以保證同步帶不斷裂。2.同步帶傳動(dòng)的計(jì)算步驟和參數(shù)選擇。⑴確定計(jì)算功率Pc，P0Ka是工況系數(shù)，詳細(xì)的系數(shù)見下表。自動(dòng)門工況系數(shù)，下表中選取。對具體實(shí)際情況的分析后，選取工況系數(shù)Ka=1.5以為本設(shè)計(jì)應(yīng)用在公司，所以上表3-1中符合要求的工況系數(shù)的KA為1.5。并且在本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品中并未使用車輪壓實(shí)和傳動(dòng)加速，所以本設(shè)計(jì)的工況系數(shù)Ka=1.5(2)確定帶輪齒數(shù)z1、z2和帶輪節(jié)圓直徑dp1、dp2選取同步帶輪的要求小皮帶輪上的齒數(shù)通常大于大皮帶輪上的齒數(shù)。因此，如果帶速和安裝尺寸符合規(guī)格，最好選擇齒數(shù)較多的齒輪。大齒輪的齒數(shù)為小齒輪齒數(shù)數(shù)乘上傳動(dòng)比，即z2=i*z1并取整。帶輪的節(jié)圓直徑由下式3.2得到。通過上表3.2，結(jié)合本設(shè)計(jì)實(shí)際要求，選擇主動(dòng)輪和從動(dòng)輪相同的同步帶輪，即z1=z2=20，之后算出:60.67nm60.67mm驗(yàn)算帶速式中各符號單位和前文相同。在通常情況下，XL、L型同步帶的Vmax=50m/s;H型同步帶的Vmax=40m/s;XXL、MXL型同步帶的Vmax=30m/s。(3)確定同步帶的寬度bs。首先確定小帶輪嚙合齒數(shù)zm。一般要求z大于6.如果ZM太小，齒面工作表面會(huì)磨損過塊。然后，使用適用手冊和上述規(guī)范，評估并測量參考功率額定值PO。表3.3中規(guī)定的允許工作張力FP，同步波段單位長度的頻帶質(zhì)量bs0，以及頻帶速度v可用于測量參考額定功率Po和同步波段寬度bs。帶速驗(yàn)算0.241m/s<vmax符合要求而且Fp=244.46Nq=0.095kg/mbs0=24.8mm(4)計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力Fq（5）確定同步帶的中心距。中心距的計(jì)算采用相關(guān)手冊中的“同步帶傳動(dòng)的額定功率和傳動(dòng)中心距的計(jì)算”初步確定中心距a0a=2400mm初步確定帶的節(jié)線長度Lop和齒數(shù)Zp，然后計(jì)算中心距。=5190.6mm實(shí)際中心距a通過下式得到。=2500mm（3）選擇同步帶的類型。根據(jù)計(jì)算功率Pc和小皮帶輪轉(zhuǎn)速n1.從下圖選擇表3-4同步帶的型號表根據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)的小帶輪轉(zhuǎn)速小于等于300r/min,計(jì)算功率大于等于300瓦，所以選擇同步帶為L型、綜上所述，同步帶的設(shè)計(jì)如下圖3-5所示。圖3-53.3驅(qū)動(dòng)裝置的選型和設(shè)計(jì)由于正在使用的自動(dòng)門阻力約為200N，同步輪直徑為60.67mm，因此運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的力矩可采用式3.7計(jì)算。故所選電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩需大于6.067N.m在使用中的自動(dòng)門需要通過3.8的最大功率，因?yàn)殚_門和關(guān)門的最大速度是60cm/s因此，所選電機(jī)的額定功率應(yīng)大于120W。

電動(dòng)機(jī)分為交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩大，維護(hù)費(fèi)用低，調(diào)速性能好，起動(dòng)特性好，受電磁干擾影響小，比交流電動(dòng)機(jī)更環(huán)保。但制造成本更高。適用于多種調(diào)速性能高的場合。廣泛應(yīng)用于一些模型飛機(jī)、小型汽車等產(chǎn)品中。交流電機(jī)制造成本低，維護(hù)成本也低，但起動(dòng)性能和調(diào)速性能差，效率低，污染較大。異步電動(dòng)機(jī)主要用作電動(dòng)機(jī)，是目前應(yīng)用最廣泛的電動(dòng)機(jī)：一些日常生活中常見的設(shè)備，如工廠、車輛、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等，都使用異步電動(dòng)機(jī)。由于自動(dòng)門產(chǎn)品空間有限，維修成本低，本次設(shè)計(jì)選用交流電機(jī)作為動(dòng)力元件。電機(jī)型號的選擇：、門重m=ρV=90kg開門速度v=0.3m/s加速時(shí)間=0.5s開門加速度a=(v-0)/t=0.6m/s開門拉力F=1.5ma=1.5×110×0.6=99N拉力做功W=FS=99×1=99J勻速開門時(shí)間總時(shí)間t=3s功率P=W/t=99/3=33w表3-5三相交流電機(jī)的型號表因此選擇三相交流電機(jī)型號為Y80M1-2，額定功率0.75kW，額定轉(zhuǎn)速2825rpm，額定轉(zhuǎn)矩2.2Nm，額定電流6.5A第四章門禁系統(tǒng)控制部分設(shè)計(jì)至此，門體的機(jī)械設(shè)計(jì)已基本完成，控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)可按設(shè)計(jì)的功能要求進(jìn)行?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)是web的軟件設(shè)計(jì)、門禁系統(tǒng)上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)、可編程控制器的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和移動(dòng)終端app的設(shè)計(jì)。4.1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖硬件系統(tǒng)主要由門體、傳感器、電機(jī)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和可編程控制器組成。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，傳感器首先采集感應(yīng)信號并傳輸給PLC控制器?？刂破靼l(fā)出指令后，電機(jī)帶動(dòng)同步帶運(yùn)行，帶動(dòng)上滑輪吊具系統(tǒng)，引活動(dòng)門體開合。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖所示：圖4-1.控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖在圖4-1中，門禁系統(tǒng)包括上位機(jī)、射頻識(shí)別、指紋模塊，門禁控制器等。4.2PLC選型在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一步也是最重要的一步是確定控制方案，然后選擇PLC的類型。利用工藝流程圖和自動(dòng)門的特點(diǎn)來決定PLC的使用。因此，在確定自動(dòng)門的類型和規(guī)格之前，首先要確定自動(dòng)門的工藝特性、自動(dòng)門的控制要求，以及必須在這一套要求內(nèi)定義的操作和定義。最后，看控制方案，利用浮點(diǎn)數(shù)估計(jì)所需的存儲(chǔ)容量，選擇對應(yīng)的PLC形式，選擇合適的控制裝置。在當(dāng)今的市場環(huán)境下，PLC產(chǎn)品種類繁多，在價(jià)格、功能、使用條件等方面存在著諸多差異。一般機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)大多采用簡單的邏輯和順序控制，因此具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等基本功能的微可編程控制器可以滿足要求。目前，市場上應(yīng)用最廣泛的PLC廠商有日本三菱和德國西門子。三菱指令涵蓋的內(nèi)容較多，具有特殊的定位指令，更容易控制步進(jìn)和伺服。同時(shí)，三菱更擅長控制一些復(fù)雜的動(dòng)作。西門子產(chǎn)品在過程控制和通訊控制方面更為出色。其模擬模塊程序簡單，成本低。因此，通常有必要根據(jù)具體的生產(chǎn)需要和不同的現(xiàn)場環(huán)境選擇合適的PLC。本次設(shè)計(jì)要求對自動(dòng)門體的運(yùn)動(dòng)過程具有一定的控制功能，因此對比選擇德國西門子公司的產(chǎn)品。西門子有大量的PLC相關(guān)產(chǎn)品。由小型PLC:S7-200、S7-1200和模塊化大中型PLC，如：S7-300、S7-400等。WinAC是一種在pc機(jī)上實(shí)現(xiàn)可編程控制器功能的軟PLC。在本設(shè)計(jì)中，選用的小型PLC能夠滿足設(shè)計(jì)要求，因此選用S7-200系列。S7-200系列有6個(gè)CPU模塊，可擴(kuò)展至7個(gè)擴(kuò)展模塊，有程序存儲(chǔ)空間24KB，用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間10KB。擁有6個(gè)13種工作模式的高速計(jì)數(shù)器，具有直接讀寫模擬I/O模塊，不需要復(fù)雜的編程。PID參數(shù)可以通過PID控制模板自調(diào)整。S7-200系列的CPU模塊內(nèi)置位置控制功能。位置控制向?qū)Э梢苑奖愕貙ξ恢每刂七M(jìn)行編程。具有公式、數(shù)據(jù)記錄功能和稱重模塊，可作為各種稱重工具的計(jì)量裝置。因此，CPU型號為cpu224的小型PLC可以滿足要求。從資料可以看出，cpu224PLC的技術(shù)規(guī)格如下：表4-1CPU224PLC技術(shù)規(guī)格S7-200系列程序結(jié)構(gòu)簡單，主程序和子程序分開存儲(chǔ)，易于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化編程，指令功能強(qiáng)，易于掌握。在設(shè)計(jì)過程中，采用了step7micro/win編程軟件，有SIMATIC和IEC61131-3編程模式，梯形圖，語句表，和功能塊圖編程語言。STEP7micro/win功能強(qiáng)悍，易于使用。它具有簡化復(fù)雜編程任務(wù)的向?qū)Чδ芎蛷?qiáng)大的通訊功能。另外，其具有競爭力的價(jià)格也是很多自控產(chǎn)品選擇這類PLC的重要原因。綜上所述，本設(shè)計(jì)選用西門子公司開發(fā)的S7-200系列PLC。4.3傳感器的選型傳感器有很多種。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇了主動(dòng)紅外傳感器作為主要的檢測裝置。傳感器發(fā)出不可見的紅外線光束。當(dāng)光束擊中人體和其他運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，光束產(chǎn)生可變信號。通過對信號進(jìn)行放大和整形，驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。該傳感器具有檢測準(zhǔn)確、抗干擾能力強(qiáng)、耐久性好、受溫度變化影響小等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)任務(wù)書的設(shè)計(jì)要求，門開預(yù)計(jì)維持15s。所以選用Autonics公司的自動(dòng)門傳感器ADS-A，這種傳感器停止時(shí)間可選擇（2s、7s、15s);4.4門禁系統(tǒng)控制部分硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)是PLC控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，包括I/O分配和PLC選型。4.4.1確定I/O口分配在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的過程中，需要選擇與所需功能相匹配的PLC類型。PLC的規(guī)模主要取決于目標(biāo)設(shè)備對PLC的輸入輸出點(diǎn)的需求值和控制過程的方便程度。首先，估計(jì)設(shè)備所需的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)，以估計(jì)用戶的存儲(chǔ)容量。在估計(jì)過程中，我們可以列出所有需要的信號源，并分析輸入和輸出點(diǎn)的信號類型。在實(shí)際安裝、調(diào)試和綜合應(yīng)用中，往往會(huì)出現(xiàn)一些超出考慮范圍的意外情況。此時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況要求增加輸入輸出信號。也就是說，根據(jù)估計(jì)的調(diào)劑擴(kuò)容數(shù)量，再加15%至20%?；谶@種原則，設(shè)計(jì)出的I/O分配表設(shè)計(jì)如下表4-2所示：表4-2.I/O分配表4.4.2PLC與上位機(jī)通信的設(shè)計(jì)本門禁系統(tǒng)的通信鏈路主要是上位機(jī)與門禁控制器之間的通信?？紤]到實(shí)際情況，上位機(jī)與門禁控制器之間的距離比較遠(yuǎn)，所以使用RS485傳輸總線連接門禁控制器和上層設(shè)備。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。PLCS7-200具有自己的RS485通信端口，RS485傳輸距離遠(yuǎn)、穩(wěn)定性好，滿足設(shè)計(jì)的要求。RS-485標(biāo)準(zhǔn)是一種通用總線結(jié)構(gòu)，由于其通用性和長距離傳輸能力，在各種通信接口電路中廣泛使用。大多數(shù)情況下，由于應(yīng)用環(huán)境惡劣，RS-485接口應(yīng)隔離以防止接地回路。目前，最簡單、最完整的RS-485接口隔離方案。ADM2587e是一個(gè)隔離的RS-485收發(fā)器。ADM2587e可由3.3V或5V供電?？煞奖愕嘏c普通5V電源系統(tǒng)和低功耗3.3V電源系統(tǒng)連接。在惡劣的應(yīng)用環(huán)境下，可以在總線上增加TVs管等器件，提高芯片對大浪涌電流和電壓的保護(hù)能力?？傮w而言，ADN2587E集成度高，外圍電路簡單，整體性能穩(wěn)定，非常適合工業(yè)、電力等惡劣通信環(huán)境下的RS485接口隔離應(yīng)用。外圍電路如圖4-2所示圖4-2.ADME2587外圍電路4.4.3指紋識(shí)別模塊指紋識(shí)別模塊的主要組成部分是指紋傳感器。光學(xué)指紋傳感器和電容指紋傳感器是目前市場上最流行的兩種指紋傳感器。電容指紋傳感器由于體積小、識(shí)別率高，在各種人機(jī)交互項(xiàng)目中比光學(xué)指紋傳感器更受青睞。。接入控制方案采用R301電容式指紋模塊。成章公司R301電容式指紋模組是一款高性能指紋模組，全內(nèi)置指紋識(shí)別算法和協(xié)議。使用最先進(jìn)的指紋傳感器和高性能DSP處理器，可處理多達(dá)1700張指紋圖像，具有指紋選擇、指紋比較、搜索和存儲(chǔ)功能。工作電壓為4.2V-6V，一般為5V。圖像分辨率為508dpi，模塊啟動(dòng)時(shí)間不到0.3秒，圖像處理時(shí)間不到0.4秒，1:500搜索時(shí)間不到80毫秒。R301模塊使用UART半雙工異步串行通信。如圖4-3圖4-3.指紋模塊電路圖4.4.4射頻識(shí)別模塊大多數(shù)出入控制系統(tǒng)都是用來識(shí)別進(jìn)出的人員?，F(xiàn)場使用射頻卡作為出入的鑰匙，方便快捷。本設(shè)計(jì)選用mfrc522RFID電路的芯片設(shè)計(jì)。Mfrc522是一種用于13.56MHz的非接觸式讀寫卡系列芯片。它以低功耗、高集成度、外部器件少、體積小、成本低而受到廣泛贊譽(yù)。連接電路如圖4-4所示。圖4-4.讀寫器電路圖4.4.5硬件接線圖PLC的輸入、輸出與控制系統(tǒng)的開關(guān)按鈕設(shè)備連線圖，如圖4-5所示圖4-5.硬件連接圖4.4.6電氣原理圖西門子PLC與外部硬件設(shè)備連接在一起，才能達(dá)到預(yù)期的控制目的。如圖4-6為電氣原理圖。圖4-6.電氣原理圖4.5控制部分軟件設(shè)計(jì)4.5.1門禁系統(tǒng)工作原理指令代碼的類型由PLC在接收上位機(jī)指令時(shí)決定。如果信息錯(cuò)誤，就會(huì)給移動(dòng)終端發(fā)消息。若指令正確，電機(jī)將被驅(qū)動(dòng)。當(dāng)PLC接收到指令時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)動(dòng)。PLC根據(jù)收到的指令完成相應(yīng)的開關(guān)門之后，程序就會(huì)再一次運(yùn)行，從而進(jìn)行下一次的數(shù)據(jù)收發(fā)工作和開關(guān)門禁操作4.5.2門禁系統(tǒng)軟件流程圖設(shè)計(jì)本論文在設(shè)計(jì)規(guī)范和PLC工作原理的基礎(chǔ)上開發(fā)了基于互聯(lián)網(wǎng)的手機(jī)門禁系統(tǒng)PLC運(yùn)行控制程序，并概述了系統(tǒng)所包含的功能。本設(shè)計(jì)選用了西門子公司的S7-200型號的PLC。工作流程分為五步：第一步：連接廣域網(wǎng)第二步：接收手機(jī)請求信息，在手機(jī)向用戶發(fā)送數(shù)據(jù)信息時(shí)，先發(fā)送請求信息，并且當(dāng)PLC接收到請求信息時(shí)，會(huì)返回手機(jī)確認(rèn)其可以接收數(shù)據(jù);第三步：移動(dòng)終端接收到PLC的確認(rèn)信息后，將用戶數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC。第四步：當(dāng)PLC接收到停止位時(shí)，立即停止接收數(shù)據(jù)，并通過串口發(fā)送給上位設(shè)備。第五步：PLC從上位設(shè)備接收到指令碼后判斷打開門禁，并向手機(jī)發(fā)送信息?；谏鲜霾襟E，軟件的工作流程圖如圖4-7所示。圖4-7PLC軟件工作流程圖第五章系統(tǒng)移動(dòng)終端控制軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的軟件由以下幾個(gè)部分組成：系統(tǒng)服務(wù)器應(yīng)用軟件、上位機(jī)程序、以及手機(jī)終端APP。本章將對這些軟件的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行詳細(xì)的介介紹。圖5-1系統(tǒng)各部分通信示意圖如圖5-1所示。設(shè)備服務(wù)器由Web服務(wù)器和MySQL數(shù)據(jù)庫組成，可以通過互聯(lián)網(wǎng)與智能手機(jī)終端和Web瀏覽器進(jìn)行通信。訪問上位機(jī)和訪問控制器構(gòu)成訪問控制系統(tǒng)，訪問上位機(jī)是Web服務(wù)器和訪問控制器之間的通信媒介；訪問控制器是訪問控制系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收發(fā)和訪問控制的執(zhí)行。門禁主機(jī)可以通過RS485與PLC進(jìn)行通信，也可以通過Internet訪問Web服務(wù)器，完成數(shù)據(jù)的收發(fā)和對PLC的控制。門禁系統(tǒng)由上位機(jī)和PLC組成。上位機(jī)作為Web服務(wù)器和訪問PLC之間的聯(lián)系通道。PLC是門禁系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收以及門禁控制的執(zhí)行。首先，使用Web瀏覽器的訪問控制主機(jī)向Web服務(wù)器發(fā)送關(guān)于入口和出口記錄、短暫給與進(jìn)出權(quán)限記錄等信息，然后Web服務(wù)器將這些信息寫入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。其次，用戶可以使用帶有網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的設(shè)備訪問相關(guān)網(wǎng)站，并直接進(jìn)入注冊、密碼和短暫給與進(jìn)出權(quán)限頁面，在那里他們可以完成所需的過程.手機(jī)使用HTTP協(xié)議連接到Web服務(wù)器，并完成注冊、登錄、在線和短暫給與進(jìn)出權(quán)限。注冊的用戶數(shù)據(jù)YONGWeb服務(wù)器存在數(shù)據(jù)庫里。5.1系統(tǒng)服務(wù)器應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)系統(tǒng)服務(wù)器端能存儲(chǔ)和查詢數(shù)據(jù)，完成與上位機(jī)和移動(dòng)終端應(yīng)用程序的通信。系統(tǒng)服務(wù)器由MYSQL數(shù)據(jù)庫和Web服務(wù)器組成。JDBC數(shù)據(jù)庫訪問池技術(shù)用于將它們鏈接起來。5.1.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，廣泛使用的數(shù)據(jù)表有三種:用戶基本信息表、用戶連接限制表;用戶短暫給與進(jìn)出權(quán)限信息表用戶基本信息表用于存儲(chǔ)用戶注冊的基本信息，用戶短暫給與進(jìn)出權(quán)限信息表用于存儲(chǔ)用戶短暫給與進(jìn)出權(quán)限的信息，用戶訪問限制表用于存儲(chǔ)由于密碼錯(cuò)誤過多而導(dǎo)致連接受到限制的用戶的信息。用戶基本信息表、用戶短暫給與進(jìn)出權(quán)限信息表和用戶連接限制表的詳細(xì)信息入表5-1、表5-2、表5-3所示。表5-1基本信息表表5-2短暫給與進(jìn)出權(quán)限信息表 表5-3連接限制表5.1.2系統(tǒng)WEB服務(wù)器應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)Web服務(wù)器作為系統(tǒng)服務(wù)器的另一個(gè)重要組成部分，其主要作用是將數(shù)據(jù)與上位機(jī)進(jìn)行比對，然后將比對結(jié)果返回給上位機(jī)。Web服務(wù)器的基本功能主要有如用戶信息管理，如用戶信息的寫入、查詢、刪除等。用戶短暫給與進(jìn)出權(quán)限流程管理，如已批準(zhǔn)的用戶身份認(rèn)證，授權(quán)記錄的寫入和查詢;并與移動(dòng)終端進(jìn)行通信。（1）用戶信息管理需要新增用戶或查詢用戶，或需要?jiǎng)h除當(dāng)前用戶數(shù)據(jù)信息時(shí)，門禁系統(tǒng)管理員使用瀏覽器登錄系統(tǒng)管理用戶信息。管理操作流程圖，如圖5-1所示。圖5-1信息管理流程圖（2）用戶短暫給與進(jìn)出權(quán)限操作的管理圖5-2短暫給與進(jìn)出權(quán)限管理流程圖（3）與智能手機(jī)終端的通信用戶注冊、登錄、短暫給與進(jìn)出權(quán)限和Web服務(wù)器與智能手機(jī)終端之間的其他形式的聯(lián)系是最常見的。下面將說明雙方的聯(lián)系方法。（1）注冊首先必須創(chuàng)建控制層文件，并且必須注冊服務(wù)。模型層的文件和寄存器。Web服務(wù)器應(yīng)用程序的JSP視圖層文件。對于必要的權(quán)限，注冊和自定義在web.xml獲得。其次，打開安卓客戶端的注冊頁面，填寫信息，點(diǎn)擊注冊，移動(dòng)端會(huì)向Web服務(wù)器發(fā)送帶參數(shù)的HTTP請求。通過請求向Web服務(wù)器發(fā)送用戶名、密碼、電子郵件、手機(jī)號碼和公共地址。然后，當(dāng)Web服務(wù)器從安卓應(yīng)用程序接收到用戶詳細(xì)信息時(shí)，它會(huì)自動(dòng)定位注冊頁面。取決于要求的材料。安卓客戶端傳遞的用戶信息參數(shù)會(huì)在文件自動(dòng)匹配相應(yīng)的控制層數(shù)據(jù)后獲取并保存。最后查詢數(shù)據(jù)庫，得到用戶信息。最后，如果用戶注冊成功，模型層文件注冊服務(wù)將返回值1給控制器層文件注冊;如果返回值為-1，表示用戶名已經(jīng)存在，注冊失敗?？刂茖游募敵鲎越Y(jié)果，并將返回值發(fā)送給手機(jī)。通過分析Web服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)，手機(jī)應(yīng)用程序完成注冊。（2）登錄登錄和注冊過程非常接近。安卓客戶端使用HTTP協(xié)議向Web服務(wù)器傳輸用戶名和密碼。服務(wù)器獲取安卓客戶端傳遞的用戶名和密碼，通過注冊控制保存。最后，使用密碼查詢數(shù)據(jù)庫。如果用戶名和密碼正確，模型層文件將返回值1給控制器層文件，表示登錄有效;返回值為2時(shí)，表示用戶名不存在。如果返回值為3，則密碼不對。如果返回值為2或3，則登錄失敗。根據(jù)返回值，控制器層文件發(fā)送適當(dāng)?shù)奶崾镜桨沧靠蛻舳?。?）短暫給與進(jìn)出權(quán)限短暫給與進(jìn)出權(quán)限操作類似于在線支付操作。當(dāng)用戶打開安卓客戶端并單擊短暫給與進(jìn)出權(quán)限按鈕時(shí)，客戶端將向web服務(wù)器發(fā)送HTTP請求。，當(dāng)web服務(wù)器響應(yīng)安卓客戶端請求時(shí)，會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到短暫給與進(jìn)出權(quán)限頁面?？刂破鲗游募@取用戶在短暫給與進(jìn)出權(quán)限頁中填寫的信息，并將信息封裝。然后驗(yàn)證用戶授權(quán)信息是否合法。如果合法的話，打電話給用戶。并將授權(quán)記錄寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)表中。至此，短暫給與進(jìn)出權(quán)限模擬操作已經(jīng)完成，授權(quán)用戶可以獲得一次臨時(shí)通過訪問控制的權(quán)限。5.2門禁系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范和上部設(shè)備的工作狀態(tài)來評估系統(tǒng)所賦予的作用。最后，設(shè)計(jì)了基于上位機(jī)操作軟件的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)控制門禁系統(tǒng)。上位機(jī)處理來自PLC的數(shù)據(jù)，通過與服務(wù)器的通信，比較數(shù)據(jù)庫，完成用戶權(quán)限驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)交換機(jī)的訪問控制。

PC軟件的工作流程首先用戶數(shù)據(jù)信息由PLC接收，通過RS485傳輸總線發(fā)送到門禁系統(tǒng)上位機(jī)。其次是處理來自PLC的用戶數(shù)據(jù)。上位機(jī)在接收到停止位后停止接收數(shù)據(jù)，并開始處理接收到的用戶信息數(shù)據(jù)。最后將交換機(jī)訪問的控制命令再次發(fā)回給PLC。圖5-3上位機(jī)軟件工作流程圖5.3移動(dòng)智能端APP設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了手機(jī)端APP，其中包括登錄注冊模塊，短暫給與進(jìn)出權(quán)限模塊和輔助模塊。5.3.1登錄注冊功能模塊設(shè)計(jì)基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的門禁系統(tǒng)是針對用戶的移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化的。下載、安裝并成功注冊應(yīng)用程序后，用戶會(huì)立即跳轉(zhuǎn)到登錄界面并提示“注冊成功”。用戶輸入的信息將被保存在數(shù)據(jù)庫中。方便之后調(diào)用。如圖5-4。圖5-4注冊流程圖在登錄界面，用戶輸入用戶名和密碼，按下登錄按鈕。如果用戶注冊成功且密碼正確，則跳轉(zhuǎn)到主界面并提示“LoginSuccessfully”。否則，您將得到“用戶名不存在”或“密碼錯(cuò)誤”的消息。流程圖如圖5-5所示。圖5-5登錄流程圖5.3.2短暫給與進(jìn)出權(quán)限功能模塊設(shè)計(jì)普通的門禁系統(tǒng)不能對訪客進(jìn)行統(tǒng)一的管理。在大多數(shù)情況下，用戶為訪問者打開訪問控制。這不僅降低了訪問控制管理的效率，而且存在一定的安全隱患。針對這種情況，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了短暫給與進(jìn)出權(quán)限功能模塊。下面將介紹此功能模塊。當(dāng)有新用戶注冊時(shí)，點(diǎn)擊登錄app中的短暫給與進(jìn)出權(quán)限按鈕，即可跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)的授權(quán)操作界面。用戶必須先輸入授權(quán)帳號(即手機(jī)號)，然后再輸入授權(quán)人的手機(jī)號。當(dāng)用戶點(diǎn)擊“Submit”時(shí)，用戶輸入的信息被發(fā)送到后臺(tái)服務(wù)器。它將首先確定授權(quán)用戶的帳戶是否存在，然后確定授權(quán)用戶的帳戶狀態(tài)是否為“1”。非活動(dòng)用戶無法短暫給與進(jìn)出權(quán)限。在滿足這兩個(gè)條件之后呢，服務(wù)器就把授權(quán)用戶的手機(jī)號碼跟授權(quán)人的手機(jī)號碼一起存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)表中。短