RFID考勤系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計定稿

長沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書題目：RFID考勤系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計工藝設(shè)計方案設(shè)計√類型：學(xué)生姓名：_____學(xué)號：_________________學(xué)院：_____電子信息工程學(xué)院___________專業(yè)：_____物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)______班級：____________________學(xué)校指導(dǎo)教師：_________________企業(yè)指導(dǎo)教師：______________________2016年4月25日摘要在生活中有一些場合是不允許自由的，只能讓人通過，這個時候有一個門戶管理系統(tǒng)是訪問控制系統(tǒng)。門鎖是最古老的，最簡單的傳統(tǒng)訪問控制方法，一個鎖的一個鑰匙，幾個鎖就幾把鑰匙，這就形成了大量的鑰匙，是不方便。為了適應(yīng)信息時代的需要，為了保證建筑內(nèi)部的安全，滿足用戶的各種需求，智能門禁系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。本設(shè)計采用AT89C52單片機(jī)作為主控制芯片，當(dāng)卡插入讀卡器讀卡范圍將讀取到相應(yīng)的卡的序列號，并根據(jù)RFID卡序列號做出相應(yīng)的反應(yīng)。利用串口軟件做上位機(jī)，并建立數(shù)據(jù)庫來存儲用戶信息。上位機(jī)和下位機(jī)之間的通信采用USP連接，并采用MAX232芯片完成上、下位機(jī)之間的通信。本設(shè)計的自動和準(zhǔn)確識別卡的序列號、誤卡號碼、報警等功能。關(guān)鍵詞射頻識別；讀卡器目錄214421.緒論 .緒論隨著計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的普及和發(fā)展，許多企業(yè)和單位越來越重視對考勤系統(tǒng)的投入和應(yīng)用，形成了計算機(jī)輔助考勤和計算機(jī)考勤的模式。而對于考勤信息的采集也逐漸由人工采集到現(xiàn)在的智能采集，這為射頻識別技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間。射頻識別技術(shù)是一種非接觸式自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作不需要人工操作和射頻識別技術(shù)，可以識別高速運(yùn)動的物體，還可以識別多個標(biāo)簽，快速方便。這些優(yōu)點使射頻識別技術(shù)具有廣闊的發(fā)展空間。現(xiàn)代企業(yè)充分利用計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，充分利用各種技術(shù)手段的信息網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)有的教育、科研、信息資源，在開發(fā)各種應(yīng)用系統(tǒng)和管理系統(tǒng)、交互式網(wǎng)絡(luò)管理、全面推進(jìn)信息化管理。而基于射頻識別的員工考勤系統(tǒng)是本公司管理系統(tǒng)的一部分，它將對員工考勤進(jìn)行智能化的調(diào)查研究。它自動收集數(shù)據(jù)信息，實時分析和處理所收集到的數(shù)據(jù)，然后通過可視化界面返回給用戶。在命名之前，磁性卡和接觸式IC卡為員工考勤，記錄管理，既費時又互相干擾；現(xiàn)在的非接觸式射頻識別考勤系統(tǒng)，實現(xiàn)了對射頻識別技術(shù)的使用，為員工考勤管理，方便快捷，節(jié)省資源。1.1射頻識別技術(shù)的介紹射頻識別技術(shù)，又稱射頻識別技術(shù)，它是一種通信技術(shù)，可以通過無線信號來識別某一特定目標(biāo)并讀取和寫入數(shù)據(jù)，而不需要識別系統(tǒng)和建立的具體目標(biāo)之間的機(jī)械或光學(xué)接觸。射頻識別技術(shù)可以識別快速移動的動物體，同時可識別多個標(biāo)簽，快速、方便操作。射頻識別技術(shù)的基本組成部分：應(yīng)答器：由天線、耦合元件和芯片組成，應(yīng)答器一般采用標(biāo)簽，每個標(biāo)簽都是唯一的電子編碼。閱讀器：由天線、耦合元件、芯片組成。一種讀取或?qū)懭霕?biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式射頻識別讀寫器或固定讀寫器。射頻識別工作原理：標(biāo)簽進(jìn)入接收范圍，接收射頻信號發(fā)送給讀卡器，通過感應(yīng)電流獲得的能量發(fā)送到產(chǎn)品信息存儲在芯片內(nèi)，或主動發(fā)送頻率信號；讀寫器讀取信息并解碼，發(fā)送到中央信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。射頻識別系統(tǒng)主要由三部分組成：讀寫器和標(biāo)簽，以及應(yīng)用軟件系統(tǒng)。1．2國內(nèi)外RFID技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢RFID射頻識別技術(shù)實際上是一項較早的技術(shù)，在20世紀(jì)60年代的時候，RFID射頻識別技術(shù)的理論已經(jīng)得到發(fā)展，并且開始了一些嘗試性的應(yīng)用。表1.1RFID技術(shù)發(fā)展的歷程時期發(fā)展情況1941-1950年雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用在1948年導(dǎo)致了射頻識別技術(shù),射頻識別技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。1951-1960年早期RFID技術(shù)主要處于實驗室實驗研究。1961-1970年RFID技術(shù)的理論得到了發(fā)展，開始了一些應(yīng)用嘗試。1971-1980年各種RFID技術(shù)測試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的RFID應(yīng)用。1981-1990年RFID技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段，各種規(guī)模應(yīng)用開始出現(xiàn)。1991-2000年RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨得到重視，RFID產(chǎn)品得到廣泛采用，RFID產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。2001-今標(biāo)準(zhǔn)化問題越來越被人們關(guān)注,RFID產(chǎn)品更豐富,有源電子標(biāo)簽、無源電子標(biāo)簽和一個被動電子標(biāo)簽是發(fā)達(dá),電子標(biāo)簽來降低成本,擴(kuò)大規(guī)模應(yīng)用行業(yè)。RFID技術(shù)的理論得到豐富和完善。單芯片電子標(biāo)簽、多電子標(biāo)簽識讀、無線可讀可寫、無源電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識別、適應(yīng)高速移動物體的RFID正在成為現(xiàn)實。1.2.1國外現(xiàn)狀國外射頻識別技術(shù)的發(fā)展比較快。特別是在美國、英國、德國、瑞典、瑞士、日本、南非，還有更為成熟和先進(jìn)的射頻識別系統(tǒng)。10年前，RFID技術(shù)的發(fā)展，RFID技術(shù)在空前熱烈的國際標(biāo)準(zhǔn)的研究，結(jié)合國際標(biāo)準(zhǔn)化委員會SC31子建立RFID標(biāo)準(zhǔn)化工作組組織技術(shù)委員會WG4。特別是在1999年10月1日正式成立的麻省理工學(xué)院汽車推出的“身份證”中心，在標(biāo)準(zhǔn)的射頻識別應(yīng)用中，將發(fā)揮越來越明顯的作用。

1.2.2國內(nèi)現(xiàn)狀 我國對射頻識別技術(shù)的研究也發(fā)展得很快，但與歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)相比，我們?nèi)匀环浅Ｂ浜?。我國的射頻識別技術(shù)，是一個典型的例子，在中國鐵路貨車自動識別系統(tǒng)中，引入了全自主知識產(chǎn)權(quán)的遠(yuǎn)程自動識別系統(tǒng)。目前，我國的電子企業(yè)總數(shù)超過100家，但仍缺少超高頻射頻識別技術(shù)的核心技術(shù)。由于低頻RFID技術(shù)門檻低，所以國內(nèi)發(fā)展較早，技術(shù)成熟，產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，目前處于完全競爭狀態(tài)；超高頻RFID技術(shù)門檻高，國內(nèi)發(fā)展較晚，技術(shù)相對缺乏。因此，超高頻RFID產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)很少，特別是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新型企業(yè)缺乏。目前，我國還沒有形成一個成熟的射頻識別產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)品的核心技術(shù)仍掌握在國外公司手中，尤其是芯片、中間件等。低和高頻標(biāo)簽封裝技術(shù)已經(jīng)基本成熟，在中國，但只有少數(shù)公司已經(jīng)配備了超高頻閱讀器的設(shè)計和制造能力。國內(nèi)企業(yè)的射頻識別天線的基本設(shè)計和研究能力，但還沒有能夠設(shè)計金屬材料和液體環(huán)境的射頻識別標(biāo)簽天線。系統(tǒng)集成是一個比較快速的開發(fā)過程，而中間件和后臺軟件相對比較薄弱。1.2.3發(fā)展趨勢

在技術(shù)方面，在未來的射頻識別技術(shù)將繼續(xù)保持快速發(fā)展的勢頭。隨著關(guān)鍵技術(shù)的不斷進(jìn)步，無線射頻識別產(chǎn)品的種類也越來越豐富，其應(yīng)用及衍生產(chǎn)品的增值服務(wù)將越來越廣泛。射頻識別芯片設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展趨勢是：低功耗、高功能距離、高可靠性、低成本。芯片技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)集成。射頻識別器的設(shè)計與制造的發(fā)展趨勢是讀卡器將多功能、多接口、多標(biāo)準(zhǔn)，并以模塊化、小型化、便攜化、嵌入式方向發(fā)展。同時，多讀者的協(xié)調(diào)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將成為未來的發(fā)展方向之一。無線射頻識別技術(shù)和條形碼，生物識別技術(shù)等自動識別技術(shù)，以及與互聯(lián)網(wǎng)、通信、傳感器網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)的融合，構(gòu)建一個無處不在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。大規(guī)模射頻識別信息處理、傳輸和安全等方面對射頻識別技術(shù)的系統(tǒng)集成和應(yīng)用技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。射頻識別系統(tǒng)集成軟件將嵌入式、智能化、可重構(gòu)化的發(fā)展方向，通過對射頻識別系統(tǒng)的建設(shè)，將使電子標(biāo)簽的組織、管理和使用更加深入和廣泛。2.系統(tǒng)方案2.1功能模塊論證與選擇本系統(tǒng)的主要電路包括有：讀卡器數(shù)據(jù)采集電路、串口通訊電路、報警電路、門控電路、LCD1602顯示電路。硬件接口電路如圖2.1所示。AT89C52讀卡器數(shù)據(jù)采集AT89C52讀卡器數(shù)據(jù)采集顯示模塊存儲模塊按鍵模塊串口通信模塊報警模塊門控模塊圖2.1硬件接口電路2.2各模塊電路設(shè)計 針對于本系統(tǒng)的要求設(shè)定，現(xiàn)將系統(tǒng)元器件選擇進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計，并說明設(shè)計的利與弊。2.2.1元器件的選擇經(jīng)過我對市場的調(diào)研，考慮性價比的前提下，在這次設(shè)計中我選擇最容易也最簡單實現(xiàn)產(chǎn)品指標(biāo)的元件。主控芯片：AT89C52。讀卡器：YHY502ATG。LCD液晶：ZL1602C2。串口通訊芯片：MAX232。報警器：1個蜂鳴器加一個LED紅燈。門控器件：一個LED綠燈。2.2.2LCD1602顯示電路設(shè)計液晶顯示具有低能耗的優(yōu)點,減少輻射,體積小、厚度薄、重量輕等許多其他監(jiān)視無可比擬的優(yōu)勢,近年來,液晶用于單片機(jī)控制在大多數(shù)的小型設(shè)備;但液晶有一些缺點,但這并不影響設(shè)計結(jié)果。這個設(shè)計主要是用于顯示信息正確和錯誤,所以從價格上的考慮,我選擇了字符型液晶1602,這個監(jiān)視器顯示容量16x2字符。此系統(tǒng)顯示電路設(shè)計如圖3.1所示。圖3.1LCD1602顯示電路原理圖寄存器選擇功能與指令功能如表3.1為寄存器選擇功能描述，要注意的是當(dāng)標(biāo)志為“1”時，表明正在進(jìn)行內(nèi)部操作，這時是不能輸入指令或數(shù)據(jù)，必須要等內(nèi)部操作結(jié)束，標(biāo)志為“0”時，才能輸入指令和數(shù)據(jù)。表3.1寄存器選擇功能描述RSR/W操作00指令寄存器(IR)寫入01忙標(biāo)志和地址計數(shù)器讀出10數(shù)據(jù)寄存器(DR)寫入11數(shù)據(jù)寄存器讀出2.2.3串口通訊電路設(shè)計單片機(jī)和PC數(shù)據(jù)通信是通過串口通信,因為電腦是RS-232水平,使用單片機(jī)COMS/TTL電平,所以計算機(jī)和單片機(jī)接口RS-232水平必須進(jìn)行和COMS/TTL電平轉(zhuǎn)換。通訊電路所使用的器件有：MAX232芯片一塊和C4、C5、C6、C7、C8為10μF的電解電容C4、C5、C6、C7、C8，一個9針D型插座。串口通信電路原理圖如圖3-3所示。圖3.3串口通訊電路原理圖3.系統(tǒng)理論分析3.1功能分析該系統(tǒng)可以在接通電源和上位機(jī)運(yùn)行后，可自動向客戶端發(fā)送卡指令，當(dāng)射頻卡入讀卡讀卡器范圍內(nèi)，卡器會自動讀取卡片的序列號和該卡的串口號傳給上位機(jī)，電腦確定接入卡是有效的。該系統(tǒng)的產(chǎn)品還具有通道控制、實時監(jiān)控功能、訪問記錄查詢功能和異常報警功能。3.2系統(tǒng)框架顯示程序顯示程序液晶初始化設(shè)置第一行顯示數(shù)據(jù)地址顯示第一行數(shù)據(jù)設(shè)置第二行顯示數(shù)據(jù)地址顯示第二行數(shù)據(jù)延時后，清屏結(jié)束延時如圖3.4系統(tǒng)總體框圖4.結(jié)論基于rfid和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的訪問控制管理系統(tǒng)的一個重要組成部分訪問網(wǎng)絡(luò),智能控制和遠(yuǎn)程管理機(jī)制的保護(hù)。射頻識別技術(shù)實現(xiàn)無鑰匙入住,不容易失去,可以重復(fù)使用,使用SQL數(shù)據(jù)庫和Web服務(wù)訪問遠(yuǎn)程實時監(jiān)控,操作方便、靈活、安全、智能家居、辦公、物流和其他場合具有廣闊的應(yīng)用前景。在當(dāng)今的信息時代,還有一個良好的發(fā)展前景。參考文獻(xiàn)康行?。炀€原理與設(shè)計韓瑜，焦小澄．高效的LCD模塊顯示程序設(shè)計方法．王振宇，成立．I2C總線數(shù)據(jù)存儲器在單片機(jī)系統(tǒng)中的用法沈國琴．51單片機(jī)C語言開發(fā)與實例．中國郵電出版社王幸之，鐘愛玲．AT89系列單片機(jī)原理與接口技術(shù)．李朝清．PC機(jī)及單片機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)楊軍，沈毅．PC機(jī)與單片機(jī)的多機(jī)通訊致謝首先感謝我的指導(dǎo)老師-馬勇贊老師的指導(dǎo)，也要感謝劉凱老師在幫助，沒有兩位老師的細(xì)心教導(dǎo)也就沒有現(xiàn)在的成果。這次畢業(yè)設(shè)計我也學(xué)到了很多，鞏固了我以前學(xué)習(xí)過的知識，還學(xué)習(xí)到了RFID技術(shù)的毛皮，不過在今后的道路上我會加倍的努力，學(xué)習(xí)到更多關(guān)于RFID技術(shù)的知識，同時也把我國RFID技術(shù)推到頂尖層次。附錄電路圖、PCB圖以及部分程序voidLCD1602_Init(){LCD1602_Write_Cmd(0x38);LCD1602_Write_Cmd(0x38);LCD1602_Write_Cmd(0x38);LCD1602_Write_Cmd(0x38);LCD1602_Write_Cmd(0x0c);LCD1602_Write_Cmd(0x06);LCD1602_Write_Cmd(0x01);LCD1602_Clear();}voidLCD1602_ShowStr(unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*s){if(y==1){LCD1602_Write_Cmd(0x80+x);}else{LCD1602_Write_Cmd(0xc0+x);}while(*s){LCD1602_Write_Data(*s);s++;}}voidLCD1602_Clear(void){LCD1602_Write_Cmd(0x01);?delayms(10);}voidLCD1602_Write_Cmd(unsignedcharcmd){LCD1602_RS=0;LCD1602_RW=0;LCD1602_EN=1;delay_5us();LCD1602_DB=cmd;delayms(10);LCD1602_EN=0;}voidLCD1602_Write_Data(unsignedcharDa