RFID考勤系统设计毕业设计定稿

长沙民政职业技术学院毕业设计说明书题目：RFID考勤系统产品设计工艺设计方案设计√类型：学生姓名：_____学号：_________________学院：_____电子信息工程学院___________专业：_____物联网应用技术______班级：____________________学校指导教师：_________________企业指导教师：______________________2016年4月25日摘要在生活中有一些场合是不允许自由的，只能让人通过，这个时候有一个门户管理系统是访问控制系统。门锁是最古老的，最简单的传统访问控制方法，一个锁的一个钥匙，几个锁就几把钥匙，这就形成了大量的钥匙，是不方便。为了适应信息时代的需要，为了保证建筑内部的安全，满足用户的各种需求，智能门禁系统应运而生。本设计采用AT89C52单片机作为主控制芯片，当卡插入读卡器读卡范围将读取到相应的卡的序列号，并根据RFID卡序列号做出相应的反应。利用串口软件做上位机，并建立数据库来存储用户信息。上位机和下位机之间的通信采用USP连接，并采用MAX232芯片完成上、下位机之间的通信。本设计的自动和准确识别卡的序列号、误卡号码、报警等功能。关键词射频识别；读卡器目录214421.绪论 .绪论随着计算机科学技术的普及和发展，许多企业和单位越来越重视对考勤系统的投入和应用，形成了计算机辅助考勤和计算机考勤的模式。而对于考勤信息的采集也逐渐由人工采集到现在的智能采集，这为射频识别技术的发展提供了广阔的发展空间。射频识别技术是一种非接触式自动识别技术，它通过射频信号自动识别对象并获取相关数据，识别工作不需要人工操作和射频识别技术，可以识别高速运动的物体，还可以识别多个标签，快速方便。这些优点使射频识别技术具有广阔的发展空间。现代企业充分利用计算机和互联网技术的信息网络技术，充分利用各种技术手段的信息网络和现有的教育、科研、信息资源，在开发各种应用系统和管理系统、交互式网络管理、全面推进信息化管理。而基于射频识别的员工考勤系统是本公司管理系统的一部分，它将对员工考勤进行智能化的调查研究。它自动收集数据信息，实时分析和处理所收集到的数据，然后通过可视化界面返回给用户。在命名之前，磁性卡和接触式IC卡为员工考勤，记录管理，既费时又互相干扰；现在的非接触式射频识别考勤系统，实现了对射频识别技术的使用，为员工考勤管理，方便快捷，节省资源。1.1射频识别技术的介绍射频识别技术，又称射频识别技术，它是一种通信技术，可以通过无线信号来识别某一特定目标并读取和写入数据，而不需要识别系统和建立的具体目标之间的机械或光学接触。射频识别技术可以识别快速移动的动物体，同时可识别多个标签，快速、方便操作。射频识别技术的基本组成部分：应答器：由天线、耦合元件和芯片组成，应答器一般采用标签，每个标签都是唯一的电子编码。阅读器：由天线、耦合元件、芯片组成。一种读取或写入标签信息的设备，可设计为手持式射频识别读写器或固定读写器。射频识别工作原理：标签进入接收范围，接收射频信号发送给读卡器，通过感应电流获得的能量发送到产品信息存储在芯片内，或主动发送频率信号；读写器读取信息并解码，发送到中央信息系统进行数据处理。射频识别系统主要由三部分组成：读写器和标签，以及应用软件系统。1．2国内外RFID技术研究现状与发展趋势RFID射频识别技术实际上是一项较早的技术，在20世纪60年代的时候，RFID射频识别技术的理论已经得到发展，并且开始了一些尝试性的应用。表1.1RFID技术发展的历程时期发展情况1941-1950年雷达的改进和应用在1948年导致了射频识别技术,射频识别技术奠定了理论基础。1951-1960年早期RFID技术主要处于实验室实验研究。1961-1970年RFID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。1971-1980年各种RFID技术测试得到加速。出现了一些最早的RFID应用。1981-1990年RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。1991-2000年RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到广泛采用，RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。2001-今标准化问题越来越被人们关注,RFID产品更丰富,有源电子标签、无源电子标签和一个被动电子标签是发达,电子标签来降低成本,扩大规模应用行业。RFID技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的RFID正在成为现实。1.2.1国外现状国外射频识别技术的发展比较快。特别是在美国、英国、德国、瑞典、瑞士、日本、南非，还有更为成熟和先进的射频识别系统。10年前，RFID技术的发展，RFID技术在空前热烈的国际标准的研究，结合国际标准化委员会SC31子建立RFID标准化工作组组织技术委员会WG4。特别是在1999年10月1日正式成立的麻省理工学院汽车推出的“身份证”中心，在标准的射频识别应用中，将发挥越来越明显的作用。

1.2.2国内现状 我国对射频识别技术的研究也发展得很快，但与欧美等发达地区相比，我们仍然非常落后。我国的射频识别技术，是一个典型的例子，在中国铁路货车自动识别系统中，引入了全自主知识产权的远程自动识别系统。目前，我国的电子企业总数超过100家，但仍缺少超高频射频识别技术的核心技术。由于低频RFID技术门槛低，所以国内发展较早，技术成熟，产品应用广泛，目前处于完全竞争状态；超高频RFID技术门槛高，国内发展较晚，技术相对缺乏。因此，超高频RFID产品生产的企业很少，特别是具有自主知识产权的创新型企业缺乏。目前，我国还没有形成一个成熟的射频识别产业链，产品的核心技术仍掌握在国外公司手中，尤其是芯片、中间件等。低和高频标签封装技术已经基本成熟，在中国，但只有少数公司已经配备了超高频阅读器的设计和制造能力。国内企业的射频识别天线的基本设计和研究能力，但还没有能够设计金属材料和液体环境的射频识别标签天线。系统集成是一个比较快速的开发过程，而中间件和后台软件相对比较薄弱。1.2.3发展趋势

在技术方面，在未来的射频识别技术将继续保持快速发展的势头。随着关键技术的不断进步，无线射频识别产品的种类也越来越丰富，其应用及衍生产品的增值服务将越来越广泛。射频识别芯片设计与制造技术的发展趋势是：低功耗、高功能距离、高可靠性、低成本。芯片技术与应用系统集成。射频识别器的设计与制造的发展趋势是读卡器将多功能、多接口、多标准，并以模块化、小型化、便携化、嵌入式方向发展。同时，多读者的协调和网络技术将成为未来的发展方向之一。无线射频识别技术和条形码，生物识别技术等自动识别技术，以及与互联网、通信、传感器网络等信息技术的融合，构建一个无处不在的网络环境。大规模射频识别信息处理、传输和安全等方面对射频识别技术的系统集成和应用技术提出了新的挑战。射频识别系统集成软件将嵌入式、智能化、可重构化的发展方向，通过对射频识别系统的建设，将使电子标签的组织、管理和使用更加深入和广泛。2.系统方案2.1功能模块论证与选择本系统的主要电路包括有：读卡器数据采集电路、串口通讯电路、报警电路、门控电路、LCD1602显示电路。硬件接口电路如图2.1所示。AT89C52读卡器数据采集AT89C52读卡器数据采集显示模块存储模块按键模块串口通信模块报警模块门控模块图2.1硬件接口电路2.2各模块电路设计 针对于本系统的要求设定，现将系统元器件选择进行详细的设计，并说明设计的利与弊。2.2.1元器件的选择经过我对市场的调研，考虑性价比的前提下，在这次设计中我选择最容易也最简单实现产品指标的元件。主控芯片：AT89C52。读卡器：YHY502ATG。LCD液晶：ZL1602C2。串口通讯芯片：MAX232。报警器：1个蜂鸣器加一个LED红灯。门控器件：一个LED绿灯。2.2.2LCD1602显示电路设计液晶显示具有低能耗的优点,减少辐射,体积小、厚度薄、重量轻等许多其他监视无可比拟的优势,近年来,液晶用于单片机控制在大多数的小型设备;但液晶有一些缺点,但这并不影响设计结果。这个设计主要是用于显示信息正确和错误,所以从价格上的考虑,我选择了字符型液晶1602,这个监视器显示容量16x2字符。此系统显示电路设计如图3.1所示。图3.1LCD1602显示电路原理图寄存器选择功能与指令功能如表3.1为寄存器选择功能描述，要注意的是当标志为“1”时，表明正在进行内部操作，这时是不能输入指令或数据，必须要等内部操作结束，标志为“0”时，才能输入指令和数据。表3.1寄存器选择功能描述RSR/W操作00指令寄存器(IR)写入01忙标志和地址计数器读出10数据寄存器(DR)写入11数据寄存器读出2.2.3串口通讯电路设计单片机和PC数据通信是通过串口通信,因为电脑是RS-232水平,使用单片机COMS/TTL电平,所以计算机和单片机接口RS-232水平必须进行和COMS/TTL电平转换。通讯电路所使用的器件有：MAX232芯片一块和C4、C5、C6、C7、C8为10µF的电解电容C4、C5、C6、C7、C8，一个9针D型插座。串口通信电路原理图如图3-3所示。图3.3串口通讯电路原理图3.系统理论分析3.1功能分析该系统可以在接通电源和上位机运行后，可自动向客户端发送卡指令，当射频卡入读卡读卡器范围内，卡器会自动读取卡片的序列号和该卡的串口号传给上位机，电脑确定接入卡是有效的。该系统的产品还具有通道控制、实时监控功能、访问记录查询功能和异常报警功能。3.2系统框架显示程序显示程序液晶初始化设置第一行显示数据地址显示第一行数据设置第二行显示数据地址显示第二行数据延时后，清屏结束延时如图3.4系统总体框图4.结论基于rfid和互联网服务的访问控制管理系统的一个重要组成部分访问网络,智能控制和远程管理机制的保护。射频识别技术实现无钥匙入住,不容易失去,可以重复使用,使用SQL数据库和Web服务访问远程实时监控,操作方便、灵活、安全、智能家居、办公、物流和其他场合具有广阔的应用前景。在当今的信息时代,还有一个良好的发展前景。参考文献康行健．天线原理与设计韩瑜，焦小澄．高效的LCD模块显示程序设计方法．王振宇，成立．I2C总线数据存储器在单片机系统中的用法沈国琴．51单片机C语言开发与实例．中国邮电出版社王幸之，钟爱玲．AT89系列单片机原理与接口技术．李朝清．PC机及单片机数据通信技术杨军，沈毅．PC机与单片机的多机通讯致谢首先感谢我的指导老师-马勇赞老师的指导，也要感谢刘凯老师在帮助，没有两位老师的细心教导也就没有现在的成果。这次毕业设计我也学到了很多，巩固了我以前学习过的知识，还学习到了RFID技术的毛皮，不过在今后的道路上我会加倍的努力，学习到更多关于RFID技术的知识，同时也把我国RFID技术推到顶尖层次。附录电路图、PCB图以及部分程序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);îdelayms(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