基于VC_的门禁管理系统设计.pdf

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1、TECHNICAL EXPLORATION 技术探讨63中国仪器仪表 CHINA INSTRUMENTATION2010年 第3期 1 引言门禁系统是对重要区域或通道的出入口进行管理与控制的系统，它是一种新型现代化安全管理系统,它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，涉及电子、机械、光学、计算机技术、通信技术、生物技术等诸多高新技术。为了有效提高门禁系统的管理功能和实时性，所设计的基于VC的门禁管理系统应具有对门户出入控制、保安防盗、报警等多种功能，它主要方便内部员工或住户出入，杜绝外来人员随意进出，既方便了内部管理，又增强了内部的安全保障。2 门禁系统的组成 门禁系统主要由入口硬件设备

2、、单片机门禁控制器、门禁管理系统3部分构成。入口硬件设备是指已获授权的人员进出，并拒绝未经授权的人员进入的装置。包括读卡器、各种形式的电子锁、上锁的门或其他形式的关卡。单片机门禁控制器接收读卡器传送的信息对电控锁装置进行控制，开启相应出入通道的安全防护门或者发出警报等。它直接完成门禁系统的各项功能，同时向上层管理软件传送有关数据。门禁管理系统是门禁系统中的重要组成部分。它主要完成门禁系统的监控、管理、查询等工作。通过门禁管理系统软件的设计，监控人员可对出/入口的状态、门禁控制器的工作状态进行监控管理，并可扩展完成巡更、考勤、人员定位等功能。所设计的门禁管理系统应具有以下功能：（1）卡片管理：对

3、门禁管理系统的各个卡片，不能重复出现，同时要求卡片与持卡人一一对应。同时还要姜 波 李 瑞 何培重北京理工大学（北京 100081）摘 要：为了提高门禁管理系统监控的实时性，采用VC+语言开发门禁管理系统，完成了门禁管理系统操作界面、门禁控制器与上位机的通信以及门禁管理系统数据库编程。现场应用表明，所设计门禁管理系统具有良好的实时监控性，确保门禁系统稳定、高效地工作,该系统具有实际应用价值。关键词：VC+门禁系统 信息管理Abstract：In order to improve the real-time monitoring performance of access control sys

4、tem,the access control management system is developed based on Visual C+.The operating interface of access control management software,communications of single-chip controller and main computer as well as database of access control management system have been finished.Application results in real fie

5、ld show that the management system has good real-time monitoring characteristic,it can guarantee the stability and efficiency of the access control system.Therefore,the management system developed in this paper has practical value.Key words：VC+Access control systemInformation management基于VC+的门禁管理系统设

6、计The Design of Access Control Management System Based on Visual C+技术探讨 TECHNICAL EXPLORATION64 CHINA INSTRUMENTATION2010年 第3期 设定卡片的状态与级别。（2）员工信息管理：包括员工的基本信息部门、职务等内容，同时还要进行添加员工信息、删除员工和更新员工信息。实际是通过数据库，当保存或删除、修改设定好的员工后，相应地对所属数据库进行同样的操作。（3）出入权限设置：对员工所持卡片进行权限设定、设定卡片是否可以进出及可以进出的时间段。（4）控制门的开关：控制器接收到读卡器传送的信

7、息，根据卡号、当前时间和登记信息进行判断该卡是否有效，控制是否开锁，同时记录卡号和时间。（5）实时监测：将系统设置成实时监测状态，可使每读一次卡，控制器与所登记注册的卡号比对，判断该卡是否注册以及有效无效等信息立即显示在计算机屏幕上。同时显示门的开关、状态。（6）扩展功能：根据特殊需要，系统可以外接密码键盘输入、报警信号输入。（7）数据库维护：管理员可将数据库资料转存为文件，支持其它软件档案应用，以扩充系统功能。需要时，还可以连接打印机打印资料，以备查询之需。3 门禁管理系统的设计3.1 开发语言的选择目前，大多数门禁系统管理软件采用Java、VB或Delphi等，这些语言是解释型语言，其特点

8、是程序在其编辑平台上被编译为字节码格式，然后可以在实现这个语言平台的任何系统中运行。在运行时，语言平台中的语言解释器对这些字节码进行解释执行，执行过程中需要的类在联接阶段被载入到运行环境中。相对于上述3种语言，VC+语言为编译型，编译后得到的程序可直接运行，因此可以提高程序执行的速度。作为开发工具，VC+还具有以下的特性：（1）面向对象，可视化开发。不但提供可视化的编程环境，更提供了面向对象的应用程序框架，大大简化了程序员的编程工作，提高了模块的重用性。可以方便地编写各类维护程序源代码，提高了开发效率。（2）Visual C+提供的Microsoft基础类库（Microsoft Foundat

9、ion Class Library，MFC），基本上已成为工业标准类库，得到了众多开发商和软件开发工具的支持，易于推广、学习和使用。（3）对Windows的API（Application Programm-ing Interface，Win32应用程序接口）进行了十分彻底的封装，可以使用完全面向对象的方法来进行Windows应用程序的开发，大大节省了应用程序的开发周期，可降低开发成本。3.2 采用功能模块化的设计方案模块化是系统设计的必然趋势，它可以把复杂问题简单化，把大问题分解成小问题，因此使系统更新和维护更加容易。通过对门禁系统管理软件的功能需求进行具体分析，门禁管理系统的设计可以划分为几

10、大模块：即卡片和员工管理模块、门禁管理模块、实时监控模块、数据查询模块、记录存储模块、数据库维护模块。门禁管理系统功能框图如图1所示。门禁管理系统卡片和人员管理门禁管理实时监控记录存储数据查询数据库维护人员信息管理卡片信息管理门禁权限管理进出时间限定门禁实时监控通信实时监控门禁出入记录门禁出入查询员工信息查询数据库备份过期记录删除图1 门禁管理系统框图（1）卡片和员工管理模块：负责卡片和员工管理。员工信息包括员工的所属部门、职务等基本信息。同时对员工进行注册、删除、更新员工信息等。卡片管理包括对卡片与员工绑定，同时对卡片的种类和状态进行设定。卡片分为几种类型：普通卡受时限（日期或次数）、时段限

11、制的卡片；超级卡受时限（日期或次数）限制、不受时段限制的卡片；维护卡除具有普通卡的功能，还能用于解除控制器防拆报警使之恢复正常工作状态的卡片。卡片的状态分为两种：正常卡片为具有正常功效的卡片；失效卡片为不能正常使用的卡片，包括已经删TECHNICAL EXPLORATION 技术探讨65中国仪器仪表 CHINA INSTRUMENTATION2010年 第3期 除的卡片、声明遗失的卡片等。在数据库里设置完成卡片的类型和状态后，将卡片的信息通过多线程串口通信模块发送到门禁单片机控制器里，从而可以让它能及时、准确地判断是否开门。（2）门禁管理模块：负责门禁设备的管理。门禁权限管理负责设定各个门禁的

12、权限，使得可以对不同区域实现进出管理。门禁时间限定可以限定通过门禁的时间。（3）实时监控模块：负责对门禁设备和门禁管理软件与门禁控制器之间的通信进行实时监控。门禁设备监控包括每读一次卡，控制器所记录的卡号、是否注册以及是否有效等信息会立即显示在计算机上。同时经授权的管理操作员可以发布开启或关闭各节点安全门禁的命令，查看各节点门禁控制器安全门开闭状态。（4）记录存储模块：负责记录发生的门禁时间，并将其存储起来。门禁出入记录，记录门禁事件的类型和门禁的ID号，卡片信息和员工信息以及时间信息等。（5）数据查询模块：负责对门禁系统的数据进行查询。门禁出入查询可以指定查询的条件，比如查询的时间段，事件的

13、状态，或者查询的门禁设备来看符合这个条件的出入门禁记录。员工信息查询可以通过卡号ID来查询员工的具体信息。（6）数据库维护模块：负责维护数据库。门禁数据库的信息量每天都在增加，为了避免门禁管理数据库崩溃，造成门禁系统不能正常工作，要做两种工作，一种是将数据库进行备份，另一种是删除过期的记录。要实现上述功能，本设计要做如下3部分工作：（1）设计门禁系统界面，使软件的界面整洁、直观，操作员工使用方便。（2）设计门禁管理系统的数据库，并利用VC+6.0+SQL Server 2000实现访问数据库。（3）制定门禁管理软件与门禁控制器通信协议，实现两者时间快速、准确、高效的通信，提高门禁系统的实时功能

14、。门禁管理系统界面在开发方式上选择基于单文档的弹出式对话框技术，在对话框的上添加ActiveX控件，这样的界面设计方式使得门禁管理系统界面简洁明了，易于操作。门禁管理系统的数据库选择SQL Server 2000作为开发工具，SQL Server数据库系统因其处理的数据量较大，具有可视化开发应用界面，使用方便，同时SQL Server数据库还具有很强的伸缩性，提供了强大的数据挖掘、联机分析处理功能，SQL Server适用于企事业单位中各类信息处理系统，也适用于处理企业在计算机辅助设计、辅助制造等过程中产生的数据。由于与微软开发的操作系统和应用平台的兼容性、交互性较好，SQL Server越来

15、越多地被应用于各种不同应用类型的应用系统。同时，SQL Server 2000作为目前SQL Server中应用较为广泛的一个版本，具有使用方便，相关软件集成度高等优点。VC+访问SQL Server时，采用ADO技术进行网络数据库访问的应用程序。这是因为ADO技术开发比较简便灵活，既可以基于DSN也可以基于非DSN，而且访问效率高、速度快。它是COM技术的应用发展，为网络数据库服务应用提供了很好的组件对象接口。ADO最主要的优点是易于使用、速度快、内存支出少和磁盘遗迹小。因此选择ADO方法访问数据库，可提高监控的实时性，提高门禁系统的安全性。多线程串口通信由人机交互的主线程和后台的监视线程组

16、成，主线程是串口通信程序的管理者，用来完成初始化串口，自定义通信事件，创建、关闭串口监视线程，进行人机交互的操作以及协调各线程运行等工作，主程序结构如图2所示。后台监视线程包括串口监视线程，串口监视线程在后台对串口进行实时监视，当监测到预定义的事件时，立即调用相应的线程进行处理并向主线程发相应的消图2 串口通信结构图串口初始化主线程关闭串口创建监视线程读串口写串口串口监视线程关闭监视线程写串口消息读串口消息串口错误消息技术探讨 TECHNICAL EXPLORATION66 CHINA INSTRUMENTATION2010年 第3期 监视线程开始监视线程中止？定义事件发生？串口错误？接收数据

17、？可发送数据？监视线程结束？监视线程结束写事件有信号读事件有信号关闭事件有信号中止线程向主线程发送串口错误消息具体操作由消息函数完成向主线程发送读串口信息读串口操作由消息函数完成向主线程发送写串口信息写串口操作由消息函数完成NNNNNNNNYYYYYYYYNY图3 监视线程流程图息，串口监视线程发送完此消息后就执行后面的程序代码，继续对串口进行监视。程序流程图如图3所示。首先，串口监视线程先开启监视，然后判断监视线程是否终止，是则退出监视线程不然则调用函数监视预定事件的发生。一旦预定事件之一发生，则按如下顺序进行处理判断：是否发生了串口错误事件，如果发生了串口错误事件，则判断关闭线程事件是否有

18、信号，如果有信号，则向主线程发送串口错误信息；如果没有，则一直等待关闭线程有信号。如果没发生串口错误事件则直接进行下一步判断串口是否接收到数据。当收到数据时，则判断读串口事件是否有信号，如果有信号，则向主线程发送读串口信息；如果没有信号，则一直等待关闭线程有信号。如果没有读串口事件则直接进行下一步判断串口是否接收到数据,如果是的话判断写串口事件是否有信号，如果有信号，则向主线程发送写串口消息；如果没有信号，则一直等待关闭线程有信号。判断此时串口监视线程是否终止，是即退出监视线程，否则返回第一步继续监视。在上述步骤中，监视线程只是向主线程发送了一个消息，具体操作如读串口和写串口操作都需要在消息函

19、数中进行。读串口操作和写串口操作过程中还需要临界区来保证操作的唯一性，流程图如图4所示。开始进入临界区，占有临界区所有权调用API函数成功？离开临界区，释放临界区占有权结束错误处理YN图4 读串口流程图本文设计的门禁管理系统已在工程实践中得到应用，实践表明该系统具有较强的实时性，尤其是对于门禁监控的性能有了较大程度的提升，同时该系统运行稳定可靠，功能较强、操作简便、易于扩展，具有较好的应用前景。参考文献1 王伟,贾慧娟.门禁系统时间统计的实现J.福建电脑,2006,(8):178179.2 张凯.VC+程序设计M.大连:大连理工大学出版，2002.3 谯慧.基于VC的网络数据库快速访问方法J.电讯技术,2005,(1):9598.作者简介：姜波(1953-)，女，副教授，研究方向为测控技术、智能仪器设计。