随着社会物质财富的增加，各种盗窃案件频繁发生，防盗日渐成为人们日常生活所关心的问题。门锁自古以来便是人们防盗的利器，人们对它的要求很高，既要安全可靠又要使用方便，长久以来，机械锁被人们广泛使用，在防盗方面发挥了重要的作用。然而机械锁仅仅是单纯的机械装置，无论结构设计多么合理，材料多么坚固，人们总能通过各种手段把它打开。此外随着楼宇面积的扩大以及房间数量的增加，对机械锁钥匙的管理也变的十分复杂，其安全性也随之降低。人们意识到孤立的门锁已经无法起到可靠的防盗作用，必须将楼宇内的门锁进行集中管理，于是一个安全可靠便于统一管理的门禁系统成为人们研究的重点。门禁系统是新型现代化公共安全管理系统，它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，设计电子、机械、光学、计算机技术、通信技术和生物技术等诸多新技术，是重要部门出入口实现安全防范管理的有效保障。随着无线传感网络技术的发展，应用ZigBee 技术使得门禁系统的实现变得更加简单有效。
现有的门禁系统有三种识别方式：密码识别、卡片识别和生物识别。较之其他两种方式，密码识别具有操作方便，无须携带卡片；设计简单；成本低等优点[1]。
门禁系统允许终端管理员对楼宇内的所有门锁进行监控，当门锁出现安全隐患时，管理人员可及时调度保安人员进行防护，当楼宇内出现火灾等事故时，管理员可及时打开相应的安全通道门锁，对人员进行疏撒。电子密码锁门禁系统可广泛应用于办公楼、学校、宾馆等部门。
1 ZigBee 协议
ZigBee 是一种新兴的短距离、低功耗、低成本的无线传感器网络技术。ZigBee 技术并不是完全独有、全新的标准.。它的物理层、MAC 层和数据链路层采用了IEEE 802.15.4 标准，并在此基础上由Zigbee 联盟制定了应用会聚层、应用层规范（API）和网络层，组成了Zigbee 协议标准[1]. 整个协议架构如图1 所示。
图1 ZigBee 协议构架
协调器：协调器负责启动和配置网络，它是网络的第一个设备。协调器选择一个信道和一个网络ID，随后启动整个网络。协调器也可以用来协助建立网络中安全层和应用层的绑定。
路由器：路由器允许其他设备加入网络，多跳路由和协助它自己的终端节点进行通信。
终端节点：终端节点没有特定的维持网络结构的责任，它可以睡眠或者唤醒，因此它可以是一个电池供电设备[3]。
2 系统概述
该门禁系统由电子密码锁、ZigBee 终端节点、路由器、协调器以及上位机组成。电子密码锁通过ZigBee 网络将实时的状态发送给上位机，上位机对电子密码锁发送过来的数据进行记录和管理，并可对电子密码锁进行控制。系统结构框图如图2 所示。
图 2 门禁系统结构框图
3 硬件设计
3.1 硬件结构框图
硬件电路由单片机、键盘输入模块、显示模块、扬声器、开关锁机构以及ZigBee 通信模块组成，硬件结构框图如3图所示。
图 3 电子密码锁硬件结构框图
3.2 硬件芯片介绍
3.2.1 CC2430
CC2430 是一颗真正的系统芯片(SoC)CMOS 解决方案。这种解决方案能够提高性能并满足以ZigBee 为基础的2.4GHz ISM 波段应用，及对低成本，低功耗的要求。它结合一个高性能2.4GHz DSSS(直接序列扩频)射频收发器核心和一颗工业级小巧高效的8051 控制器[4]。CC2430 的设计结合了8Kbyte 的RAM 及强大的外围模块，并且有3 种不同的版本，他们是根据不同的闪存空间32，64 和128kByte 来优化复杂度与成本的组合。CC2430 引脚排列图如图4 所示。
89C54 单片机是MCS-51 系列单片机的派生产品。它们在指令系统、硬件结构和片内资源上与标准8052 单片机完全兼容，只是加大了内部程序存储器Flash 的容量[5]。它的主要特点有：
1.256×8 位内部RAM；
2.3 个16 位定时/计数器（T0、T1、T2）；
3.1 个全双工、可编程串行通信口（UART）；
4．6 个中断源，2 个优先级；
5.4 个8 位I/O 口（32 位I/O 引脚）；
6.TTL 和CMOS 电平全兼容；
7.5（1±0.1）V 供电时，工作频率为0～33MHz；
8.3（1±0.1）V 供电时，工作频率为0～12MHz；
9.内部看门狗定时器（WDT）；
10.支持3 种省电模式：空闲、下电和等待，并且支持外部低电平中断退出下电模式。
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