1、 RFID課程設(shè)計論文題目：基于RFID技術(shù)的課堂考勤系統(tǒng)設(shè)計學(xué)院：計算機(jī)與通信學(xué)院班級：物聯(lián)網(wǎng)（1）班：嘉誠學(xué)號：11280110指導(dǎo)老師：薛建彬日期：2014.1.16目錄摘要.3引言.3一. RFID系統(tǒng).31.1 RFID技術(shù)的特點(diǎn).31.2 RFID系統(tǒng)的組成和工作原理.31.3 RFID系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀.4二.系統(tǒng)案例描述.52.1 RFID學(xué)生考勤管理系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢.52.2高頻RFID的應(yīng)用特性與應(yīng)用領(lǐng)域.5三.需求分析.63.1試驗箱各模塊的介紹.73.2系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計.7四.系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境.8 4.1開發(fā)環(huán)境.8 4.2運(yùn)行環(huán)境.8 4.3相關(guān)技術(shù).8五.課堂考勤

2、系統(tǒng)設(shè)計.9 5.1考勤系統(tǒng)總設(shè)計流程.9 5.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總圖.9 5.3學(xué)生身份驗證流程圖.10六.閱讀器.116.1 MC9S08AW60.116.2 RFID芯片.126.3 液晶顯示與按鍵.136.4 外部通訊.136.5學(xué)生卡.14七.軟件部分.157.1 RFID通訊協(xié)議.15八.總結(jié).18參考文獻(xiàn).19摘 要：本文研究和設(shè)計了一種基于射頻識別（RFID）技術(shù)的課堂考勤系統(tǒng)。此系統(tǒng)是利用RFID技術(shù)，實現(xiàn)對到課堂上課人員的簡單快速地自動簽到和離開課堂的記錄，保存相關(guān)的數(shù)據(jù)信息供教職人員檢閱，從而免去平時點(diǎn)名占用的課堂時間。下面簡單介紹了課堂考勤系統(tǒng)的基本功能和組成，然后對系統(tǒng)各重要

3、組成部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析。關(guān)鍵詞：射頻識別，自動點(diǎn)到，電子標(biāo)簽，課堂考勤引 言如今的大學(xué)校園里，學(xué)生翹課、遲到、早退的現(xiàn)象已經(jīng)屢見不鮮?？紤]到每天每位老師都要進(jìn)行對學(xué)生的考勤管理，尤其在大學(xué)課堂上，上課人數(shù)眾多，點(diǎn)名考勤要占用很多時間，學(xué)生的人數(shù)眾多單靠少數(shù)人員的監(jiān)督很難做到對學(xué)生的實時管理，管理難度比較大。為了解決學(xué)校課堂考勤管理難的問題而設(shè)計了一種智能的課堂考勤系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用了RFID技術(shù)，旨在于對學(xué)生進(jìn)行考勤，不僅提高了管理效率，更增加了學(xué)生的出勤率。 一.RFID系統(tǒng)1.1 RFID技術(shù)的特點(diǎn)RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別，俗

4、稱電子標(biāo)簽。它是用無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信,以達(dá)到識別目的并交換數(shù)據(jù)的一項新技術(shù)。它主要與當(dāng)今數(shù)字化商務(wù)相適應(yīng),可以實現(xiàn)自動識別和遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理。其通信距離圍可從幾厘米到幾十米,而且依據(jù)讀寫方式不同,可以輸入幾千字節(jié)的數(shù)字信息,具有極高的性。FRID技術(shù)的環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可全天候、無接觸地完成自動識別、跟蹤和管理功能,且穿透能力和抗干擾能力強(qiáng)。RFID技術(shù)可識別高速運(yùn)動物體，并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。因此， RFID 技術(shù)已在世界各地得到廣泛應(yīng)用，如工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域。1.2RFID系統(tǒng)的組成和工作原理 一個典型的RFID系統(tǒng)由閱讀器、應(yīng)答器（RF

5、ID卡）和中央管理控制軟件組成。閱讀器是產(chǎn)生射頻信號與高頻能量來激活RFID卡片工作,并與卡片進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備。應(yīng)答器（RFID卡）的核心是含有一定存儲容量的芯片，用于存儲被識別物體的信息，它在接收并調(diào)制反射高頻信號時達(dá)到與閱讀器相互識別和通信的目的。中央管理控制軟件主要是收集閱讀器的信息，根據(jù)具體應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理。RFID系統(tǒng)分為有源和無源兩類。有源RFID卡由電池提供能量，而無源RFID卡不用電池,由接收到的閱讀器發(fā)射的高頻信號轉(zhuǎn)換成直流來提供工作能量。無源RFID卡的工作原理如下：當(dāng)處于“工作”狀態(tài),即進(jìn)入閱讀器的輻射能量場，卡片上的天線接收到射頻信號，然后由能量處理電路中相關(guān)的

6、整流器件將射頻檢波、整流轉(zhuǎn)化為直流電壓，為RFID卡上的芯片提供工作能量。芯片部的調(diào)制器以一定的調(diào)制方式（幅移鍵控），將芯片部的信息進(jìn)行調(diào)制,然后通過天線發(fā)射出去。閱讀器的接收天線接收并識別出調(diào)制信息后，按約定的解調(diào)方式進(jìn)行解調(diào)，然后把解調(diào)的信息通過相關(guān)的接口(RS2232)傳送到主機(jī)的中央管理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。1.3 RFID系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀RFID作為一種自動無線識別和數(shù)據(jù)獲取技術(shù)，已經(jīng)使用了多年，應(yīng)用領(lǐng)域越來越多。按照工作頻率的不同，RFID標(biāo)簽可以分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)和微波等不同種類。工作頻率圍為30kHz300kHz低頻段射頻標(biāo)簽，其閱讀距離一般小于1米。其

7、典型應(yīng)用有：動物識別、工具識別、電子閉鎖防盜等。中高頻段射頻標(biāo)簽的工作頻率一般為3MHz30MHz。典型工作頻率為13.56MHz。其閱讀距離一般情況下也小于1米。由于可方便地做成卡狀，中頻標(biāo)簽廣泛應(yīng)用于電子車票、電子、電子閉鎖防盜、小區(qū)物業(yè)管理、大禁系統(tǒng)等。微波射頻標(biāo)簽，其典型工作頻率有433.92MHz、862(902)MHz928MHz、2.45GHz、5.8GHz。相應(yīng)的射頻識別系統(tǒng)閱讀距離一般為4m6m，最大可達(dá)10m以上。超高頻標(biāo)簽主要用于鐵路車輛自動識別、集裝箱識別，還可用于公路車輛識別與自動收費(fèi)系統(tǒng)中。在實際應(yīng)用中，比較常用的是13.56MHz、860MHz960MHz、2.4

8、5GHz等頻段。我國在125KHz、13.56MHz等LF和HF頻段RFID標(biāo)簽芯片設(shè)計方面的技術(shù)比較成熟，HF頻段方面的設(shè)計技術(shù)接近國際先進(jìn)水平，已經(jīng)自主開發(fā)出符合ISO14443 Type A、Type B和ISO15693標(biāo)準(zhǔn)的RFID芯片，并成功地應(yīng)用于交通一卡通和第二代等項目中。二.系統(tǒng)案例描述2.1 RFID學(xué)生考勤管理系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢電子標(biāo)簽(RFID)具有一個雙重角色的作用：一方面是身份識別，用來對物品進(jìn)行跟蹤和清點(diǎn)；另一方面用于物品的安全保護(hù)。也就是說，RFID同時具備了身份識別和防盜的功能。RFID的這種特點(diǎn)大提高了資料處理能力，通過一個簡單的單一操作就可快速、準(zhǔn)確地完成資料

9、流通過程。（1）簡化考勤流程，提高考勤效率 現(xiàn)有的考勤系統(tǒng)仍需要學(xué)生把自己隨身攜帶的卡靠近閱讀器來記錄學(xué)生的考勤信息，這樣的操作流程較為繁瑣，考勤效率不高。同時，卡的芯片易收到破壞，使考勤的效率可以說是大大降低。 基于RFID的智能學(xué)生考勤系統(tǒng)可以避免這種問題的發(fā)生，學(xué)生只要經(jīng)過一個特定的地方就可以收到考勤信息，無需接近閱讀器，大大提高了考勤的速度和效率，使考勤工作變得輕松而簡單。（2）提高考勤的正確率傳統(tǒng)的考勤往往顯得擁擠或者忙碌，可能一下贏來大批學(xué)生進(jìn)行考勤，有時候幾卡放到一起進(jìn)行讀操作，可能出現(xiàn)漏讀現(xiàn)象，這就造成有些人的考勤信息不被記錄，從而使考勤工作變得不準(zhǔn)確。而RFID的出

10、現(xiàn)正好解決了這一問題，她基于無線射頻識別技術(shù)，可以遠(yuǎn)距離的進(jìn)行讀卡操作，再也不會出現(xiàn)誤讀或漏讀的操作，使考勤的正確率提高，輕松實現(xiàn)學(xué)生的考勤工作。2.2 高頻RFID的應(yīng)用特性與應(yīng)用領(lǐng)域（1）高頻RFID的應(yīng)用特性工作頻率為13.56MHz，該頻率的波長大概為22米。除了金屬材料外，該頻率的波長可以穿過大多數(shù)的材料，但是往往會降低讀取距離。識別卡（感應(yīng)器）需要離開金屬一段距離。該頻段在全球都得到認(rèn)可并沒有特殊的限制。該系統(tǒng)具有防沖撞特性，可以同時讀取多個識別卡?？梢园涯承?shù)據(jù)信息寫入識別卡中。數(shù)據(jù)傳輸速率比低頻要快且價格不是很貴。（2）高頻RFID的應(yīng)用領(lǐng)域瓦斯鋼瓶的管理應(yīng)用預(yù)收費(fèi)系統(tǒng)酒店門鎖

11、的管理和應(yīng)用大型會議人員通道系統(tǒng)固定資產(chǎn)的管理系統(tǒng)醫(yī)藥物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)用智能貨架的管理三.需求分析（1）信息源分析根據(jù)學(xué)生考勤管理系統(tǒng)的需求，此系統(tǒng)信息來源主要有學(xué)生信息、RFID射頻卡信息和考勤記錄信息，其中RFID射頻卡信息包括射頻卡分配信息、射頻卡掛失信息、射頻卡激活信息。考勤記錄信息又包括射頻卡考勤信息和人工考勤信息。（2）系統(tǒng)用戶分析本系統(tǒng)的用戶可分為三個方面：管理員、領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)生。其中管理員可使用的操作是信息管理、考勤時間設(shè)置、查詢管理和數(shù)據(jù)庫管理中的操作，當(dāng)然管理員最主要的操作是用戶管理，即添加系統(tǒng)用戶。領(lǐng)導(dǎo)完成學(xué)生出勤的考察，他們有權(quán)利對學(xué)生進(jìn)行人工考勤登記和射頻卡考勤登記，當(dāng)

12、然也有查詢信息的權(quán)利、修改用戶密碼等。學(xué)生使用此系統(tǒng)僅僅只有查詢和修改密碼的功能，學(xué)生不能對考勤管理和信息管理進(jìn)行操作。每一種權(quán)限的系統(tǒng)用戶其操作都受一定的限制，這樣可以保護(hù)信息的安全性。（3）信息完整性與安全性分析 對于此系統(tǒng)信息的安全性考慮，為了防止系統(tǒng)權(quán)利的外泄和信息被非法篡改，每一種用戶都以自己的用戶名和密碼加正確的權(quán)限才能登錄系統(tǒng)使用。為防止系統(tǒng)用戶在查詢是更改系統(tǒng)信息，為此我在查詢模塊以視圖的方式為用戶提供可查詢信息。 領(lǐng)導(dǎo)與管理員之間信息是雙向互動的.管理員不僅是信息系統(tǒng)的用戶,同時也是領(lǐng)導(dǎo)的信息維護(hù)的人員，也是部分系統(tǒng)的維護(hù)者，但是管理員沒有考勤管理的使用權(quán)限。領(lǐng)導(dǎo)有考勤管理的

13、使用權(quán)限，但是他不能將自己等同的權(quán)利傳播，他僅僅只可以添加學(xué)生用戶，對部分系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。對系統(tǒng)的安全主要采取以下兩方面的措施:1.對各系統(tǒng)用戶規(guī)定相應(yīng)的權(quán)限,僅能操作其權(quán)限的的信息；2.在管理員層設(shè)立獨(dú)立轉(zhuǎn)存機(jī)制,設(shè)立冗余數(shù)據(jù)庫,以備核對.該冗余數(shù)據(jù)庫可同時作為系統(tǒng)恢復(fù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫使用。關(guān)于信息的完整性,首先要滿足關(guān)系的實體完整性和參照完整性要求,同時根據(jù)實際需要定義一些特殊的約束條件,即用戶定義的完整性。這些要求共同保證了設(shè)備信息的完整性。3.1試驗箱各模塊的介紹3.2系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計四.系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境4.1開發(fā)環(huán)境Intel(R) Pentium(R) Dual CPU，0.99

14、GB存，120G硬盤Microsoft® Windows XP ProfessionalMicrosoft® Visual Studio 2008(C #)Microsoft® Developer Network for Visual Studio.NET 2008Microsoft SQL Server 20054.2運(yùn)行環(huán)境Intel® Pentium® 2與以上處理器，32M以上存，4G以上硬盤Microsoft® Windows 9X/NT操作系統(tǒng)1280*800的屏幕分辨率確保機(jī)器上安裝有Microsoft .NET Fra

15、mework SDK v2.0或者以上版本4.3相關(guān)技術(shù)#SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫SQL Server 是一個大型的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，他最初是由Microsoft Sybase和Ashton-Tate三家公司共同開發(fā)的，SQL Server 2005共有4個版本，分別是個人版，標(biāo)準(zhǔn)版，企業(yè)版和開發(fā)版，支持關(guān)系數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL，它提供了豐富的圖形化管理工具，簡化了系統(tǒng)管理與操作，具有動態(tài)自動管理和優(yōu)化功能。它支持大型Web站點(diǎn)和企業(yè)數(shù)據(jù)吃力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲要求，具有Web出版工具，支持XML、 ，并具有數(shù)據(jù)挖掘和分析服務(wù)的應(yīng)用功能，可伸縮性和可用性強(qiáng)。它支持企業(yè)級數(shù)據(jù)庫

16、，容許大量用戶同時訪問，容許用戶同時引用多處數(shù)據(jù)源，支持分布式查詢，支持?jǐn)?shù)據(jù)倉庫。它具有豐富的編程接口，便于開發(fā)，支持ODBC、ADO數(shù)據(jù)庫對象、OLE數(shù)據(jù)源，支持N層客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)，在客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)中SQL Server 2005扮演著后端數(shù)據(jù)庫的角色。 SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫特點(diǎn)（1）Internet 集成（2）可伸縮性和可用性（3）企業(yè)級數(shù)據(jù)庫功能（4）易于安裝、部署和使用五.課堂考勤系統(tǒng)設(shè)計5.1考勤系統(tǒng)總設(shè)計流程本系統(tǒng)主要是能夠做到讓佩戴含有RFID芯片學(xué)生卡的學(xué)生在通過教室大門時無需接觸打卡機(jī)即可自動感應(yīng)考勤，并能在有多人同時通過教學(xué)樓大門時做到實現(xiàn)考勤而不需

17、排隊，同時控制閱讀器把接收到的這些信息上傳到電腦終端進(jìn)行處理，會準(zhǔn)確記錄學(xué)生的來往時間記錄等信息。系統(tǒng)總框圖如圖所示。 課堂考勤系統(tǒng)框圖5.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總圖基于RFID學(xué)生考勤系統(tǒng)登錄界面系統(tǒng)主界面信息管理模塊考勤管理模塊用戶管理模塊射頻卡管理模塊查詢管理模塊數(shù)據(jù)庫管理模塊退出系統(tǒng)管理模塊5.3學(xué)生身份驗證流程圖否否是開始登錄界面系統(tǒng)主界面退出學(xué)生信息是否正確是否繼續(xù)登錄六.閱讀器閱讀器的主要功能是接收學(xué)生卡信息并上傳給服務(wù)器，使服務(wù)器收到信息以便在設(shè)備終端系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計。閱讀器的框架圖如圖所示：3.1閱讀器閱讀器的主要功能是接收學(xué)生卡信息并上傳給服務(wù)器，使服務(wù)器收到信息以便在設(shè)備終端系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計

18、閱讀器的框架圖如下圖所示。閱讀器框圖6.1 MC9S08AW60閱讀器的硬件系統(tǒng)以MCU為核心，采用的MC9S08AW60芯片，該芯片是低成本、高性能的8位微處理器單元（MCU）HCS08家族中的成員，使用增強(qiáng)型HCS08核。它具有64/48/44引腳的四方扁平封裝（ QFP ）。MC9S08AW60 的應(yīng)用特點(diǎn)非常豐富。它采用8 位HCS08 中央處理單元（CPU ）。CPU主頻40 MHz，部總線頻率20MHZ，具有HC08 指令子集，增加了BGND 指令，接口采用單線后臺調(diào)試模式，允許單一的斷點(diǎn)設(shè)置在線調(diào)試，具有片實時功能，支持多達(dá)32 個中斷/復(fù)位源 。該芯片還具有高達(dá)60 KB 的片

19、在線可編程FLASH 存儲器，帶有塊保護(hù)和安全選項，并有高達(dá)2 KB 的片RAM 。時鐘源選項包括晶體，諧振器，外部時鐘，或部產(chǎn)生的時鐘與精密NVM 切邊。系統(tǒng)保護(hù)模式可以采用可選的計算機(jī)正常操作（COP）復(fù)位、低電壓檢測與復(fù)位或中斷 、非法操作碼檢測與復(fù)位與非法地址檢測與復(fù)位（一些設(shè)備不具有非法地址）等。外部設(shè)備有多達(dá)16 個通道的ADC模塊，具有10 位AD 轉(zhuǎn)換器與自動比較功能；兩個串行通信接口模塊與可選的13 位中斷；串行外設(shè)接口模塊；運(yùn)作高達(dá)100 kbps 的最高總線負(fù)載的集成電路互連總線模塊； 1 個2 通道和1 個 6 通道的16 位定時器/脈沖寬度調(diào)制器（ TPM ）模塊；高

20、達(dá)8 引腳的鍵盤中斷模塊。 輸入輸出有高達(dá)54個通用I / O管腳，還有主復(fù)位引腳和上電復(fù)位與部上拉復(fù)位管腳等。采用Wait 另加兩個STOPS的省電模式。 6.2 RFID芯片RFID芯片采用CY-14443A系列射頻讀寫模塊制作，該模塊是采用基于ISO14443 標(biāo)準(zhǔn)的非接觸卡讀卡機(jī)專用芯片，采用0.6 微米CMOS EEPROM 工藝，支持ISO14443 typeA 協(xié)議，支持MIFARE 標(biāo)準(zhǔn)的加密算法。芯片部高度集成了模擬調(diào)制解調(diào)電路，只需最少量的外圍電路就可以工作，支持UART接口(-C)，I2C接口(-U)，或者SPI接口(-P),數(shù)字電路具有TTL、CMOS 兩種電壓工作模式

21、。特別適用于ISO14443 標(biāo)準(zhǔn)下水電表、自動售貨機(jī)、門禁、機(jī)等計費(fèi)系統(tǒng)或身份識別系統(tǒng)的讀卡器的應(yīng)用。 CY-14443A系列支持mifare One S50，S70，Ultra Light & mifare Pro，F(xiàn)M11RF08等兼容卡片。可以設(shè)定自動尋卡，默認(rèn)情況下為自動尋卡。CY-14443A系列全部有板載置天線，可以再接外接天線。其中置天線的優(yōu)點(diǎn)是提高集成度，可讀取達(dá)到6cm以的卡，基本不需再外接大天線就可以滿足大部分的設(shè)計需要，并且不需要更換電路就可以再連接外部天線，提高了系統(tǒng)的可重用性，大大降低成本，另外，置天線的讀頭可以作為有源天線使用。該模塊還增加了4kBits

22、EEPROM，EEPROM字節(jié)地址從0x00到0x1FF，可以讀取PCD的PN,SN。其功能框圖如圖所示。CY-14443A系列射頻讀寫模塊功能框圖單片機(jī)與該射頻模塊使用SC2接口進(jìn)行通訊，通訊接口簡便，如下圖所示：CY-14443A系列射頻讀寫模塊串口連接模式6.3 液晶顯示與按鍵液晶顯示屏與按鍵都與單片機(jī)的I/O相連，作為數(shù)據(jù)讀取之后的顯示模塊和按鍵操作模塊。該部分的連接簡單。6.4 外部通訊外部通訊采用MAX485接口芯片。MAX485接口芯片是Maxim公司的一種RS485芯片，采用單一電源+5 V工作，額定電流為300 uA，采用半雙工通訊方式。它完成將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS485電平

23、的功能。其引腳結(jié)構(gòu)圖如圖7所示。從圖中可以看出,MAX485芯片的引腳非常簡單,部含有一個驅(qū)動器和接收器。RO和DI端分別為接收器的輸出和驅(qū)動器的輸入端，與單片機(jī)連接時只需分別與單片機(jī)的RXD和TXD相連即可；/RE和DE端分別為接收和發(fā)送的使能端，當(dāng)/RE為邏輯0時，器件處于接收狀態(tài)；當(dāng)DE為邏輯1時，器件處于發(fā)送狀態(tài)，因為MAX485工作在半雙工狀態(tài)，所以只需用單片機(jī)的一個管腳控制這兩個引腳即可；A端和B端分別為接收和發(fā)送的差分信號端,當(dāng)A引腳的電平高于B時，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為1；反之為 0。在與單片機(jī)連接時接線非常簡單。只需要一個信號控制MAX485的接收和發(fā)送即可。同時將A和B端之間加匹

24、配電阻，一般可選100的電阻。單片機(jī)與外部主機(jī)通過RS485接口芯片連接圖如圖所示。單片機(jī)與外部通訊連接圖6.5學(xué)生卡學(xué)生卡采用無源RFID標(biāo)簽，由一個電子數(shù)據(jù)處理、存儲設(shè)備（通常是單個微小芯片）和實現(xiàn)天線功能的大面積環(huán)繞線圈組成。學(xué)生卡主要是在進(jìn)入閱讀器的有效區(qū)域發(fā)送信息給閱讀器，使得閱讀器可以讀取到通過人員的卡里的信息。每學(xué)生卡里都存儲著每位學(xué)生的學(xué)號、專業(yè)、班級本學(xué)期課程等信息。其結(jié)構(gòu)圖如圖所示。 學(xué)生卡示意圖七.軟件部分系統(tǒng)的中央管理控制軟件是課堂考勤系統(tǒng)的中心，以控制閱讀器和RFID卡的工作狀態(tài)，以與進(jìn)行學(xué)生出入教室數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理等。主要特點(diǎn)是：易于操作控制；通過串口通信協(xié)議，實現(xiàn)對閱

25、讀器的控制與數(shù)據(jù)傳送；學(xué)生信息的錄入簡單方便，維護(hù)性和性好；快速統(tǒng)計處理數(shù)據(jù)；有完善的資料查詢功能等。系統(tǒng)軟件功能模塊主要包括：用戶登錄模塊、實時報到和退堂顯示模塊、閱讀器控制模塊、數(shù)據(jù)庫管理模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理模塊。如下圖所示：軟件系統(tǒng)顯示模塊圖7.1 RFID通訊協(xié)議通訊波特率出廠默認(rèn)為19200，1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位。UART工作在半雙工方式，即模塊接受指令后才會做出應(yīng)答。其命令格式為： 前導(dǎo)頭通訊長度命令字?jǐn)?shù)據(jù)域校驗碼。其中，前導(dǎo)頭為0xAA0xBB 兩個字節(jié)，若數(shù)據(jù)域中也包含0xAA那么緊隨其后為數(shù)據(jù)0，但是長度字不增加。通訊長度是指明去掉前導(dǎo)頭之外的通訊幀所有字節(jié)數(shù)(含

26、通訊長度字節(jié)本身)。命令字是各種用戶可用命令。校驗碼為去掉前導(dǎo)頭和校驗碼字節(jié)之外，所有通訊幀所含字節(jié)的異或值。CPU發(fā)送命令幀之后，需要等待讀取返回值，該返回值的格式如下： 前導(dǎo)頭通訊長度上次所發(fā)送的命令字?jǐn)?shù)據(jù)域校驗碼。 下面是基于mega128 16AU 的485 通信中斷接收的程序，調(diào)試通過,晶振為外部16MHZ，MAX485 的DE 和RE 短接連PC0口，程序如下：#define SEND_485 PORTC|=0x01#define READ_485 PORTC&=0xfevoid Usart1_init(void) /16MHZ 頻率，設(shè)置波特率9.6K，8 位數(shù)據(jù)位，無校

27、驗，接收發(fā)送使能，1 位停止位。UBRR1H=0;UBRR1L=103;UCSR1B=(1<<RXCIE1)|(1<<RXEN1)|(1<<TXEN1); /發(fā)送接收使能，使用中斷方式，UCSR1C=(1<<UCSZ10)|(1<<UCSZ11); /0x06 8 位數(shù)據(jù)，1 位停止位，無校驗void Usart1_transmit(unsigned char c) /查詢方式發(fā)送接收字符函數(shù)。SEND_485;DelayBus();DelayBus();DelayBus();while( !(UCSR1A&(1<<

28、;UDRE1);/等待發(fā)送緩沖區(qū)為空。UDR1=c;while(!(UCSR1A&(1<<TXC1);/ UDCR0=c;UCSR1A |= _BV(TXC1);/將發(fā)送結(jié)束標(biāo)志位清零。/ SET_BIT(UCSR1A,);READ_485;direction+;SIGNAL(SIG_UART1_RECV)/serial port 1if(UCSR1A&(1<<RXC1)rec1buff=UDR1;rec1_flag=1;八.總結(jié)課堂考勤系統(tǒng)是應(yīng)用RFID技術(shù)的特點(diǎn)實現(xiàn)學(xué)員課堂報到和離開記錄的自動化和智能化管理，現(xiàn)在已在大學(xué)校園里得到應(yīng)用。本文對整個系統(tǒng)

29、進(jìn)行了概述，并對功能強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)要求高的閱讀器的進(jìn)行了較為詳細(xì)的理論分析與設(shè)計。本系統(tǒng)還可在校園進(jìn)行多處安裝，老師和輔導(dǎo)員只要登錄電腦終端系統(tǒng)就可以實現(xiàn)對學(xué)生在校園分布情況的實時監(jiān)測，大大提高校方對學(xué)生的管理效率。此外，該系統(tǒng)也可以作為一種智能的教師會議報到系統(tǒng)，同時提高會議管理的工作效率。相信隨著RFID技術(shù)的迅速發(fā)展，該套系統(tǒng)也會得到不斷完善和廣泛應(yīng)用。 最后衷心的感薛建彬老師的認(rèn)真指導(dǎo)，讓我對RFID技術(shù)在實際生活中的應(yīng)用更加熟悉和明了，同時也感同學(xué)們的幫助，讓我對RFID技術(shù)理解的更加深刻與透徹。參考文獻(xiàn)1 周曉光,王曉華. 射頻識別（RFID）技術(shù)原理與應(yīng)用實例M. ：人民郵

30、電，2006.122 宇超,樹群. 射頻識別技術(shù)與其發(fā)展現(xiàn)狀. 電子技術(shù)應(yīng)用, 1999, 25 3 程曉麗,等. 基于RFID的會議報到系統(tǒng)的設(shè)計J. 計算機(jī)與自動化. 第7期第31卷4篙巖，毛志剛智能卡的研究與發(fā)展徽處理機(jī)，20002：155子俠RFID技術(shù)的應(yīng)用與現(xiàn)代物流商業(yè)研究，2003(6)6游站清，劍無線射頻識別技術(shù)(RFID)理論與應(yīng)用：電子工業(yè)，致本文的完成特別要感薛老師，馬老師，從論文的結(jié)構(gòu)到寫作的細(xì)節(jié)，無不滲透著老師們的心血。老們師嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的治學(xué)態(tài)度，坦誠、熱情的處世風(fēng)格，給我留下了深刻的印象，我為能成為他的學(xué)生而感到幸運(yùn)。其次，我還要感實驗室的其他老師，他們在學(xué)習(xí)環(huán)境上

31、的嚴(yán)格要求讓我有了一次學(xué)習(xí)上升華的過程，了解到很多計算機(jī)和RFID方面最新的觀點(diǎn)、原理和實踐。另外，我還要感各位與我一起參加設(shè)計的同學(xué)，大家都認(rèn)認(rèn)真真的做自己的設(shè)計，互相幫助，遇到不懂的問題大家都積極討論，每個人都提出自己最理想的方案。在本文的寫作過程中，我借鑒了大量著作文獻(xiàn)，并引用了部分作者的部分資料，在此向所有文獻(xiàn)的作者致！附 錄（1）/ AdoMdb.h: interface for the AccessDBMgr class./#if !defined(AFX_ADOMDB_H_F64E7E9D_4790_467F_8315_B030DD0E615B_INCLUDED_)#define

32、 AFX_ADOMDB_H_F64E7E9D_4790_467F_8315_B030DD0E615B_INCLUDED_#if _MSC_VER > 1000#pragmaonce#endif/ _MSC_VER > 1000/ADO#pragmawarning (disable: 4146)#import"c:Program FilesCommon Filessystemadomsadox.dll"#import"c:program filescommon filessystemadomsado15.dll" no_namespace re

33、name("EOF", "adoEOF")#pragmawarning (default: 4146)/數(shù)據(jù)提供者類型枚舉enum enmProvideTypeACCESS_97 = 1,/ACCESS 97ACCESS_2000,/ACCESS 2000SQLSERVER,/SQL Server;/認(rèn)證方式枚舉enum enmAUTH_TYPEAUTH_SQLSERVER = 1,/SQL認(rèn)證AUTH_WINDOWS,/WINDOWS認(rèn)證;/字段類型enum enumFIELD_TYPE/整數(shù)FT_BIGINT,/從-263 (-08) 到263-1

34、(07) 的整型數(shù)據(jù)(所有數(shù)字)FT_INT,/從-231 (-2,147,483,648) 到231 - 1 (2,147,483,647) 的整型數(shù)據(jù)(所有數(shù)字)FT_SMALLINT,/從-215 (-32,768) 到215 - 1 (32,767) 的整數(shù)數(shù)據(jù)FT_TINYINT,/從0 到255 的整數(shù)數(shù)據(jù)/bitFT_BIT,/1 或0 的整數(shù)數(shù)據(jù)/decimal 和numericFT_DECIMAL,/從-1038 +1 到1038 的固定精度和小數(shù)位的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)FT_NUMERIC,/功能上等同于decimal/money 和smallmoneyFT_MONEY,/貨幣數(shù)據(jù)值介

35、于-263 (-922,337,203,685,477.5808) 與263 - 1 (+922,337,203,685,477.5807) 之間，精確到貨幣單位的千分之十FT_SMALLMONEY,/貨幣數(shù)據(jù)值介于-214,748.3648 與+214,748.3647 之間，精確到貨幣單位的千分之十/近似數(shù)字FT_FLOAT,/從-1.79E + 308 到1.79E + 308 的浮點(diǎn)精度數(shù)字FT_REAL,/從-3.40E + 38 到3.40E + 38 的浮點(diǎn)精度數(shù)字/datetime 和smalldatetimeFT_DATATIME,/從1753 年1 月1 日到9999 年1

36、2 月31 日的日期和時間數(shù)據(jù)，精確到百分之三秒(或3.33 毫秒)FT_SMALLDATATIME,/從1900 年1 月1 日到2079 年6 月6 日的日期和時間數(shù)據(jù)，精確到分鐘/字符串FT_CHAR,/固定長度的非Unicode 字符數(shù)據(jù)，最大長度為8,000 個字符FT_VARCHAR,/可變長度的非Unicode 數(shù)據(jù)，最長為8,000 個字符FT_TEXT,/可變長度的非Unicode 數(shù)據(jù)，最大長度為231 - 1 (2,147,483,647) 個字符/Unicode 字符串FT_NCHAR,/固定長度的Unicode 數(shù)據(jù)，最大長度為4,000 個字符FT_NVARCHAR

37、,/可變長度Unicode 數(shù)據(jù)，其最大長度為4,000 字符。FT_NTEXT,/可變長度Unicode 數(shù)據(jù)，其最大長度為230 - 1 (1,073,741,823) 個字符/sysname 是系統(tǒng)提供用戶定義的數(shù)據(jù)類型，在功能上等同于nvarchar(128)，用于引用數(shù)據(jù)庫對象名/二進(jìn)制字符串FT_BINARY,/固定長度的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其最大長度為8,000 個字節(jié)FT_VARBINARY,/可變長度的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其最大長度為8,000 個字節(jié)FT_IMAGE,/可變長度的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其最大長度為231 - 1 (2,147,483,647) 個字節(jié);/字段信息typedefstru

38、ct tagFIELD_INFOLPCTSTR pszName;/字段名int iFieldType;/字段類型int iFieldSize;/字段大小int iDefault;/BOOL bNull;/BOOL bKey;/ FIELD_INFO, *PFIELD_INFO;class AccessDBMgr public:static BOOL bAfxOleInit;/防止初始化次private:char_szProvider100;_ConnectionPtr_pConnection;_RecordsetPtr _pRecordset;HANDLE_hrecordsetunlock;p

39、ublic:AccessDBMgr();virtual AccessDBMgr();/初始化COM庫BOOL Init(int nProviderType);/創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫BOOL CreateMdb(constchar *pszMdbName); /打開數(shù)據(jù)庫BOOL OpenMdb(constchar *pszMdbName, constchar *pszPwd = NULL);/打開SQL Server 數(shù)據(jù)庫BOOL OpenSQLServerDB(int nAuthType,/認(rèn)證方式LPCTSTR pstrServer, /SQL服務(wù)器名LPCTSTR pstrDBName, /數(shù)據(jù)

40、庫名LPCTSTR pstrUser, /用戶LPCTSTR pstrPwd); /密碼/創(chuàng)建新表int CreateTable(constchar *pszMdbName,constchar *pszTableName,PFIELD_INFO paFieldsInfo,int nCount);/打開記錄集,返回查詢記錄數(shù),返回-1執(zhí)行失敗int OpenRecordset(LPCTSTR sSQL);/執(zhí)行SQL語句,返回影響的記錄數(shù),返回-1執(zhí)行失敗int ExecuteSQL(LPCTSTR sSQL);/是否到記錄集首BOOL IsBOF();/是否到記錄集末尾BOOL IsEOF()

41、;/獲得字段值BOOL GetFieldValue(int nIndex, _variant_t& varValue);/nIndex 0-basedBOOL GetFieldValue(LPCTSTR lpszName, _variant_t& varValue);BOOL SetFieldValue(LPCTSTR lpszName, const _variant_t& varValue);/移動到第一條記錄void MoveFirst();/移動到下一條記錄void MoveNext();void Update();void UpdateBatch();void

42、AddNew();void Delete();/關(guān)閉記錄集void CloseRecordset();/關(guān)閉數(shù)據(jù)庫void CloseMdb();#endif/ !defined(AFX_ADOMDB_H_F64E7E9D_4790_467F_8315_B030DD0E615B_INCLUDED_)（2）#pragmaonce#include"afxcmn.h"/ CAttendance 對話框class CAttendance : public CPropertyPageDECLARE_DYNAMIC(CAttendance)public:CAttendance();vi

43、rtual CAttendance();/ 對話框數(shù)據(jù)enum IDD = IDD_DLG_ATTENDANCE ;protected:virtualvoid DoDataExchange(CDataExchange* pDX); / DDX/DDV 支持DECLARE_MESSAGE_MAP()DepartmentInfoArray_departmentinfoarray;EmployeeInfoArray_employinfoarray;EmployeeStatisticsInfoArray _employstatinfoarray; /單個員工的統(tǒng)計信息QueryResultArray_

44、queryresultarray;/需進(jìn)行統(tǒng)計的員工列表QueryResultArray_latearray;/遲到員工QueryResultArray_leaveearlyarray;/早退員工QueryResultArray_absentarray;/缺勤員工QueryResultArray_workextraarray;/加班員工AttendancdInfoArraym_attendanceinfoarray;/數(shù)據(jù)庫中查得的記錄COleDateTimeSpan m_startworktime,m_endworktime;voidGetRequestList(CString date,C

45、String time,CString date2,CString time2);voidGetRequestListByName(CString date,CString time,CString date2,CString time2,CString name);voidGetRequestListByDepartment(CString date,CString time,CString date2,CString time2,CString department);voidGetRequestListByNameAndDepartment(CString date,CString ti

46、me,CString date2,CString time2,CString name,CString department);voidShowInListCtrl();voidShowInListCtrl2();voidGetQueryResult();voidAddrecord(constint);voidSetQueryResultDate(COleDateTime);voidShowQueryResult2();/在列表框中顯示結(jié)果，與其他一些統(tǒng)計: 加班缺勤voidReSetQueryResultTime();public:CListCtrl _lists;virtual BOOL

47、OnInitDialog();afx_msg void OnBnClickedBtnQuery();afx_msg void OnBnClickedCheckDepartment();afx_msg void OnBnClickedCheckName();afx_msg void OnBnClickedBtnExportexcel();（3）#pragmaonceclass CAttendanceInfoprivate:CString _cardno,_name,_department,_date,_time,_datetime;COleDateTime_datetime2;public:CA

48、ttendanceInfo(void);CAttendanceInfo(void);voidSetCardNo(LPCTSTR);CStringGetCardNo() const;voidSetName(LPCTSTR);CStringGetName() const;voidSetDepartment(LPCTSTR);CStringGetDepartment() const;voidSetDate(LPCTSTR);CStringGetDate() const;voidSetTime(LPCTSTR);CStringGetTime() const;voidSetDateTime(LPCTSTR);CStringGetDateTime() const;voidSetDateTime2(COleDateTime);COleDateTimeGetDateTime2() const;typedef CArray<CA