门禁系统是新型现代化安全管理系统，是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施。门禁系统软件设计分为两个部分，一是上位机上的软件设计，主要完成操作员的注册、登录、向门禁控制器发送命令等功能。二是门禁控制器上的软件设计，门禁控制器上的软件设计是基于Linux操作系统的，主要的功能是控制用户的进出入、USB摄像头实时监控。

　　关键词：门禁系统；Sqlite；Video4Linux；嵌入式系统

　　中图分类号：TP216文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2010) 16-0000-02

　　Access Control System Software Design

　　Sun Jipeng,Jiang Zhaogen

　　(Southwest Jiaotong University,Chengdu610031,China)

　　Abstract:The access control system is a new type of modern safety management system is to solve the important sectors of import and export management to achieve effective security measures.Access control system software design is divided into two parts,one on the host computer software design,the main operator to complete the registration,log on to the access controller sends commands and other functions.Second,the software access controller,access controller software design is based on the Linux operating system,the main function is to control the user's entry and exit,USB camera,real-time monitoring.

　　Keywords:Access control system;Sqlite;Video4Linux;Embedded system

　　一、概述

　　门禁系统是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，它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施。门禁系统主要功能如下所示：

　　（一）对通道进出权限的管理

　　1.进出通道的权限：就是对每个通道设置哪些人可以进出，哪些人不能进出。

　　2.进出通道的方式：就是对可以进出该通道的人进行进出方式的授权，通常是卡、卡和密码。

　　3.进出通道的时段：就是设置可以进出该通道的人在什么时间范围内可以进出。

　　（二）实时监控功能

　　操作员可以通过摄像头实时查看每个门区的进出情况，可以在紧急状况打开门区的门。

　　（三）出入记录查询功能

　　系统可以存储进出记录、状态记录，供操作人员查询。

　　（四）操作员管理功能

　　系统有一名管理员和多名操作员，管理员可以增加多名操作员和删除操作员，每个操作员可以对门禁控制器进行管理。

　　（五）使用者管理功能

　　本系统中每一个门禁控制器可管理多名使用者（持卡人），系统数据库中记录每位使用者照片及即其他个人资料。系统可以对使用者进行增加、删除、个人资料修改或查询操作。严格控制使用者的使用期限。

　　二、系统结构及实现

　　（一）系统的总体结构

　　门禁控制器以微处理器为核心，本系统采用的是s3c2440处理器，其工作原理是在一个门禁系统中，每一个门禁控制器都有一个相互不同的IP地址，作为控制中心计算机区分不同门禁控制器标识。在门禁控制器启用前，首先由系统从控制中心经通信接口向其传输事先设置的各项运行参数，主要是使用的人员信息、允许的时间和出/入门方式等参数。门禁控制器经过上述初始化后就能独立运行。通常控制器处于等待状态，当有人读卡时，读卡器经过其接口将卡号传输到门禁控制器，在门禁控制器中将卡号、卡片状态、当前控制时间、当前控制模式进行比较，鉴别，得出准许与否的结果。

　　（二）系统的解决方案

　　1.上位机上的软件设计。上位机上的软件由可视化开发平台C＋＋Builder来开发，数据库采用的是Microsoft Access。根据门禁系统的功能要求，该软件应该完成数据库的建立、更改、删除，以及参数的设置，下传数据和参数给门禁控制器，从门禁控制器读取数据等功能。

　　主窗口子菜单：

　　（1）操作员菜单：其下包括修改操作员密码和修改操作员信息。

　　（2）管理员菜单：点击此菜单时弹出登录界面，管理员登录后，即可修改管理员密码和添加新的操作员、删除不用的操作员。

　　（3）持卡人菜单：选择此菜单，就可以增加新的用户，注册用户的卡号、基本信息、上传图片等。也可以删除和修改用户信息。

　　（4）视频菜单：选择此菜单下的实时监控就可以进行实时监控，操作员还可以根据实时监控的图像决定是否打开远程控制的门。另外，此菜单下还有打开视频文件，可以播放以前保存了的图像信息。

　　（5）信息菜单：选择此菜单下的更新选项，就可以从门禁控制器中上传最新的用户记录。选择此菜单下的显示信息就可以显示用户进门记录。

　　（6）资料下传：选择此菜单下的下传，就可以下传用户权限记录到门禁控制器中。

　　2.门禁控制器上的软件设计。门禁系统上的软件设计是基于linux操作系统的，由c语言完成，主要的功能模块有用户刷卡进入模块、USB摄像头实时监控模块、用户资料下传模块、用户记录上传模块。数据库采用的是嵌入式常采用的sqlite数据库。sqlite是一款轻型的数据库，是遵守ACID的关联式数据库管理系统，它的设计目标是嵌入式的，而且目前已经在很多嵌入式产品中使用了它，它占用资源非常的低，在嵌入式设备中，可能只需要几百K的内存就够了。它能够支持Windows/Linux/Unix等等主流的操作系统，同时能够跟很多程序语言相结合，比如Tcl、PHP、Java等，还有ODBC接口，同样比起Mysql、PostgreSQL这两款开源世界著名的数据库管理系统来讲，它的处理速度比他们都快。USB摄像头程序采用的是video4linux提供的API。video4linux是Linux中关于视频设备的内核驱动，它为针对视频设备的应用程序编程提供一系列接口函数，这些视频设备包括现今市场上流行的TV卡、视频捕捉卡和USB摄像头等。对于USB口摄像头，其驱动程序中需要提供基本的I/O操作接口函数open、read、write、close的实现。对中断的处理实现，内存映射功能以及对I/O通道的控制接口函数ioct1的实现等，并把它们定义在struct file_operations中。这样当应用程序对设备文件进行诸如open、close、read、write等系统调用操作时，Linux内核将通过file_operations结构访问驱动程序提供的函数。例如，当应用程序对设备文件执行读操作时，内核将调用file_operations结构中的read函数。在系统平台上对USB口数码摄像头驱动，首先把USB控制器驱动模块静态编译进内核，使平台中支持USB接口，再在需要使用摄像头采集时，使用insmode动态加载其驱动模块，这样摄像头就可正常工作了，接着进行了下一步对视频流的采集编程。

　　三、结束句

　　上位机和门禁控制器能够很好配合，进行用户出入管理和监控。此设计也存在缺点：需要上位机发送命令和用户信息，门禁控制器不能完全脱离上位机运行。

　　参考文献：

　　[1]王汝琳.智能门禁控制系统.北京:电子工业出版社,2004

　　[2]赵永江.楼宇的门禁、监控及车库管理系统.中国电力出版社,2005

　　[3]张万里.C++Builder5.0高级开发技巧与范例.电子工业出版社,2001

　　[4]贺涛.C++Builder网络编程.清华大学出版社,2002

　　[5]杨胜吉.C++Builder高级界面特效制作百例.中国电力出版社,2000

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