⑨低功耗的硬復(fù)位功能3.2.3MFRC522的功能MFRC522模塊支持具有多種傳輸速率和調(diào)制方法的ISO14443A/MIFARE的讀寫器模式。圖3.5MFRC522讀寫器模式圖3.6ISO14443A/MIFARE讀寫器通信圖圖3.7ISO14443A數(shù)據(jù)編碼和幀3.2.4MFRC522的接口管腳配置表3.2MFRC522的不同接口的連接配置MFRC522串行接口類型管腳UARTSPII2CSDARXNSSSDAI2C001EA01EAD7TXMISOSCLD6MXMOSIADR_0D5DTRQSCKADR_1D4--ADR_2D3--ADR_3D2--ADR_4D1--ADR_5通過SPI連接方式，使用D5、D6、D7管腳去連接MCU，傳輸速率可達(dá)10Mbit/s，管腳分別對(duì)應(yīng)SCK、MOSI、MISO。在SPI通信中，MFRC522模塊作為從設(shè)備，由主控設(shè)備產(chǎn)生SPI時(shí)鐘（SCK）。數(shù)據(jù)通過MOSI（主輸出從輸入）線從主控設(shè)備傳輸?shù)組FRC522模塊；同時(shí)，數(shù)據(jù)通過MISO（主輸入從輸出）線從MFRC522模塊傳輸回主控設(shè)備。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，無論是MOSI還是MISO模式，每個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)均遵循高位優(yōu)先的原則進(jìn)行發(fā)送與接收。在MOSI信號(hào)線上，數(shù)據(jù)位在時(shí)鐘脈沖的上升沿維持穩(wěn)定狀態(tài)，而在時(shí)鐘脈沖的下降沿發(fā)生切換。類比于其他通信機(jī)制，MISO系統(tǒng)同樣在時(shí)鐘信號(hào)的下降沿接收數(shù)據(jù)由MFRC522提供的信息，而在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿期間，則維持?jǐn)?shù)據(jù)的穩(wěn)定性不變。3.2.5MFRC522命令集執(zhí)行MFRC522的命令是由通過向命令寄存器寫入相應(yīng)的命令代碼來執(zhí)行的，執(zhí)行命令通常需要參數(shù)或者數(shù)據(jù)，一般在FIFO緩沖區(qū)進(jìn)行交換命令所需的參數(shù)或者數(shù)據(jù)。表3.3MFRC522命令概述命令符命令代碼動(dòng)作Idle0000無動(dòng)作；取消當(dāng)前命令的執(zhí)行。CalcCRC0011激活CRC協(xié)處理器或執(zhí)行自測(cè)試。Transmit0100發(fā)送FIFO緩沖區(qū)的命令。NoCmdChange0111無命令改變。該命令用來修改命令寄存器的不同位，但又不觸及其它命令，如掉電。Receive1000激活接收器電路。Transceive1100如果寄存器ControlReg的Initiator位被設(shè)為1：將FIFO緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送到天線并在發(fā)送完成后自動(dòng)激活接收器。如果寄存器ControlReg的Initiator位被設(shè)為0：接收天線的數(shù)據(jù)并自動(dòng)激活發(fā)送器。MFAuthent1110執(zhí)行讀卡器的MIFARE標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。SoftReset1111復(fù)位MFRC522。3.3串口通信模塊本設(shè)計(jì)采用的串口通信模塊是USB轉(zhuǎn)TTL模塊，是一種可以把USB接口信號(hào)轉(zhuǎn)化成TTL電平信號(hào)的模塊，其內(nèi)部通常含有一個(gè)USB轉(zhuǎn)串口芯片，這里采用的是CH340芯片，使用前需要安裝CH340驅(qū)動(dòng)，使用時(shí)將USB接口連接上位機(jī)，另一端TX、RX、GND則連接到單片機(jī)，從而進(jìn)行串口通信。此外，該模塊還可以用于單片機(jī)的程序燒錄和調(diào)試。圖3.8串口模塊連接框圖圖3.9USB轉(zhuǎn)TTL實(shí)物圖圖3.10USB轉(zhuǎn)TTL引腳圖表3.4USB轉(zhuǎn)TTL引腳說明引腳名稱類型引腳說明VCC電源正電源輸入端，需要外接0.1uF電源退耦電容GND電源公共接地端，直接連到USB總線的地線V3電源在3.3V電源電壓時(shí)連接VCC輸入外部電源，在5V電源電壓時(shí)外接容量為0.01uF退耦電容TXD輸出串行數(shù)據(jù)輸出RXD輸入串行數(shù)據(jù)輸入，內(nèi)置可控的上拉和下拉電阻3.4顯示模塊LCD12864B顯示模塊專為顯示字母、數(shù)字以及符號(hào)等信息而設(shè)計(jì)，是一種采用點(diǎn)陣技術(shù)的液晶顯示裝置REF_Ref32356\r\h[22]。分為4位與8位的數(shù)據(jù)傳輸模式。提供一種顯示模式，其中集成5×7點(diǎn)陣與游標(biāo)功能。提供用于數(shù)據(jù)緩沖的直接內(nèi)存訪問（DDRAM）、字符生成器（CGROM）以及字符生成器（CGRAM）的功能，允許用戶通過CGRAM存儲(chǔ)最多八個(gè)自定義的5×8點(diǎn)陣圖形字符的字模信息。提供了豐富的指令設(shè)置：清晰地顯示；游標(biāo)返回初始位置；顯示功能的啟用與禁用；游標(biāo)狀態(tài)的切換；顯示字符的閃爍效果；游標(biāo)移動(dòng)操作；以及顯示內(nèi)容的位移等基本控制選項(xiàng)。為了確保系統(tǒng)在啟動(dòng)過程中的高效與可靠性，本電路設(shè)計(jì)特別配置了內(nèi)部上電自動(dòng)復(fù)位機(jī)制。一旦外部電源電壓攀升至超出預(yù)設(shè)的+4.5V閾值，該電路即會(huì)立即激活，執(zhí)行初始化流程，將整個(gè)模塊恢復(fù)至其出廠設(shè)定的默認(rèn)顯示工作模式，從而保證系統(tǒng)能夠迅速、準(zhǔn)確地進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)。圖3.11LCD12864B實(shí)物圖圖3.12LCD12864B原理圖表3.5LCD接口引腳說明引腳名稱I/O說明GND-電源負(fù)端（0V）VDD-電源正端（5V）V0-LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸入端RSI指令/數(shù)據(jù)選擇信號(hào)RWI讀寫選擇信號(hào)EI使能信號(hào)DB0I/O數(shù)據(jù)0DB1I/O數(shù)據(jù)1DB2I/O數(shù)據(jù)2DB3I/O數(shù)據(jù)3DB4I/O數(shù)據(jù)4DB5I/O數(shù)據(jù)5DB6I/O數(shù)據(jù)6DB7I/O數(shù)據(jù)7BL1-LED+（5V）BL2-LED-（0V）3.5聲光報(bào)警模塊本設(shè)計(jì)采用的是有源蜂鳴器，型號(hào)是LRBEET05，蜂鳴器很簡單，一共有三個(gè)引腳V,G就是接電源,IN就是控制腳。蜂鳴器響的原理是一直重復(fù)下面過程:IN腳輸出低電平，蜂鳴器叫；延時(shí)100ms，讓IN腳輸出高電平，蜂鳴器不叫，延時(shí)100ms。圖3.13有源蜂鳴器原理圖圖3.14有源蜂鳴器實(shí)物圖3.6繼電器模塊本設(shè)計(jì)采用的是型號(hào)為SONGLESRD-05VDC-SL-C型號(hào)5V直流型的繼電器。當(dāng)RFID射頻識(shí)別器識(shí)別到合法標(biāo)簽后，系統(tǒng)會(huì)給繼電器發(fā)送信號(hào)，繼電器接收信號(hào)后讓電路導(dǎo)通，從而能控制一系列的電控鎖打開，實(shí)現(xiàn)了刷卡開門的功能。圖3.15SONGLESRD-05VDC-SL-C實(shí)物圖圖3.16SONGLESRD-05VDC-SL-C原理圖3.7本章小結(jié)本章開篇根據(jù)第二章設(shè)計(jì)了考勤系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)框架，根據(jù)這個(gè)框架內(nèi)的各個(gè)模塊，分別介紹了主控芯片、RFID模塊、USB轉(zhuǎn)TTL串口模塊、LCD顯示模塊、蜂鳴器、繼電器。4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)單片機(jī)程序使用的是Keil5進(jìn)行編寫的，上位機(jī)程序是使用MicrosoftVisualBasic6.0中文版編寫和測(cè)試的。4.1Keil5簡介Keil5是ARM公司旗下的一款嵌入式開發(fā)軟件，主要用來給ARMCortex-M系列單片機(jī)寫程序REF_Ref516\r\h[23]。最早是德國Keil公司設(shè)計(jì)出來的，1985年原名KeilC51，專門用來開發(fā)8051單片機(jī)的，因?yàn)榫幾g器效率高、調(diào)試方便，深受嵌入式開發(fā)工程師的喜歡。2005年被ARM收購，升級(jí)成了支持ARM芯片的MDK-ARM，慢慢演變成了現(xiàn)在的Keil5，嵌入式開發(fā)的基本都離不開它。Keil5不僅能編寫代碼、管理項(xiàng)目、編譯調(diào)試，還能仿真硬件。它用的編譯器最開始ARMCC，后來換成了基于LLVM的ArmCompiler，支持C和C++，生成的代碼特別精簡，特別適合內(nèi)存小的嵌入式設(shè)備。調(diào)試的時(shí)候可以用JTAG或者SWD接口，能實(shí)時(shí)看變量、寄存器這些數(shù)據(jù)，搭配ULINK或者J-Link這些調(diào)試工具，直接就能在硬件上仿真。Keil5還自帶了一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTX）和一堆現(xiàn)成的庫，比如文件系統(tǒng)、USB驅(qū)動(dòng)什么的，能節(jié)省很多不必要的繁瑣操作。開發(fā)人員開發(fā)的一般步驟是：首先安裝Keil5，創(chuàng)建新項(xiàng)目、添加源文件或者函數(shù)庫、編寫代碼、編譯代碼、燒錄調(diào)試程序代碼。4.2MicrosoftVisualBasic6.0簡介MicrosoftVisualBasic6.0是微軟公司1998年設(shè)計(jì)的一款基于COM技術(shù)的可視化編程軟件，內(nèi)部提供了大量的控件庫，方便開發(fā)人員快速構(gòu)建用戶界面，開發(fā)人員在編寫代碼的同時(shí)也可以進(jìn)行用戶界面設(shè)計(jì)，大大提高了開發(fā)效率。4.3系統(tǒng)的軟件總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)在軟件設(shè)計(jì)上采用分模塊化編程，用Keil5來實(shí)現(xiàn)。簡單來說，就是把整個(gè)軟件部分拆分成一個(gè)個(gè)模塊，每個(gè)模塊負(fù)責(zé)一塊具體的功能，比如RFID讀卡模塊，專門處理RFID模塊讀取卡片信息；LCD顯示模塊，用來控制在顯示屏上顯示各種內(nèi)容，像考勤信息之類的；還有蜂鳴器控制模塊，決定什么時(shí)候讓蜂鳴器響、響多久；繼電器控制模塊，管理繼電器的開關(guān)動(dòng)作，方便控制門禁；USB通信模塊，主要負(fù)責(zé)和上位機(jī)傳輸，把考勤數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)，也接收上位機(jī)的指令；當(dāng)然還有核心的考勤邏輯模塊，判斷卡片信息對(duì)不對(duì)，決定考勤成功還是失敗，協(xié)調(diào)其他模塊一起工作。分模塊編程的好處就是讓整個(gè)軟件結(jié)構(gòu)變得特別清晰，每個(gè)模塊只負(fù)責(zé)自己的職責(zé)，開發(fā)、調(diào)試都方便很多。以后想修改功能或者優(yōu)化性能，直接對(duì)相關(guān)模塊修改就行，不用把整個(gè)程序都修改。而且模塊之間的接口定義完成，以后要換別的硬件或者想擴(kuò)展新功能，只要把對(duì)應(yīng)模塊調(diào)整調(diào)整，其他地方基本不用修改，極大提高了系統(tǒng)的靈活性和可維護(hù)性。圖4.1硬件流程圖4.4RFID射頻識(shí)別模塊程序設(shè)計(jì)RFID射頻模塊的程序設(shè)計(jì)：（一）初始化程序：通過SPI通信函數(shù)把初始化指令序列發(fā)給RC522模塊，設(shè)定模塊的各種參數(shù)，比如時(shí)鐘分頻，通訊模式，工作頻率等等，讓模塊進(jìn)入到正常的工作狀態(tài)當(dāng)中，還要檢查模塊的返回情況，保證初始化沒有問題。（二）尋卡程序：調(diào)用尋卡函數(shù)通過SPI通信向RC522模塊發(fā)送尋卡指令，RC522模塊返回工作區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)的卡片數(shù)量以及相關(guān)信息。若沒有發(fā)現(xiàn)卡片則等待一段時(shí)間后再次尋卡，直到找到卡片為止。（三）防沖突程序：當(dāng)尋卡成功且有多個(gè)卡片時(shí)，調(diào)用防沖突函數(shù)，使用一定的防沖突算法(如位碰撞檢測(cè)算法)，對(duì)卡片進(jìn)行逐位比較識(shí)別，找到目標(biāo)卡片的UID并返回UID信息。（四）選卡程序：根據(jù)防沖突程序返回的UID信息，調(diào)用選卡函數(shù)，向RC522模塊發(fā)送選卡指令，選擇要操作的卡片，模塊返回選卡結(jié)果，程序根據(jù)結(jié)果判斷選卡是否成功。（五）讀卡程序：選卡成功之后，調(diào)用讀卡函數(shù)，向模塊發(fā)出讀取指令，指定要讀取的卡片扇區(qū)或者塊地址，模塊從卡片當(dāng)中讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后通過SPI接口把這些數(shù)據(jù)傳回給微控制器，程序?qū)邮盏降臄?shù)據(jù)加以處理并開展分析，從而提取出必要的信息。（六）寫卡程序：需要往卡片里寫數(shù)據(jù)的時(shí)候，就去調(diào)用寫卡函數(shù)，該函數(shù)會(huì)給模塊發(fā)出寫入指令以及目標(biāo)卡片的扇區(qū)或者塊地址，接著把要寫的數(shù)據(jù)也發(fā)給模塊，模塊把數(shù)據(jù)寫到卡片對(duì)應(yīng)的地方之后，就會(huì)把寫入的結(jié)果回傳過來，程序接收到這個(gè)寫入結(jié)果以后加以判斷，如果寫入成功，便可以接著做數(shù)據(jù)驗(yàn)證這一步驟；要是寫入失敗，則按照給出的錯(cuò)誤信息實(shí)施對(duì)應(yīng)的處理辦法。（七）數(shù)據(jù)驗(yàn)證程序：在讀寫操作完畢之后，調(diào)用數(shù)據(jù)驗(yàn)證函數(shù)，針對(duì)所讀取的數(shù)據(jù)或者所寫入的數(shù)據(jù)展開校驗(yàn)，利用像CRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)）之類的校驗(yàn)算法來查驗(yàn)數(shù)據(jù)是不是完整無缺，如果數(shù)據(jù)驗(yàn)證得以順利通過，那么此次讀寫操作便告完成；要是數(shù)據(jù)驗(yàn)證無法通過，就要重新執(zhí)行讀寫操作或者采取相應(yīng)的糾錯(cuò)措施。RFID電子標(biāo)簽的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換嚴(yán)格遵守協(xié)議規(guī)范，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入讀卡器射頻場后，先通過電磁感應(yīng)獲取工作能量，然后進(jìn)入Idle狀態(tài)，此時(shí)標(biāo)簽已有基本的信號(hào)接收能力，可以回應(yīng)讀卡器發(fā)出的指令，讀卡器通過發(fā)送特定指令令標(biāo)簽轉(zhuǎn)入Ready狀態(tài)，這時(shí)系統(tǒng)開始防沖突，這個(gè)過程依照二進(jìn)制樹形搜索算法，用逐位識(shí)別方法從眾多標(biāo)簽當(dāng)中選出唯一目標(biāo)，通過防沖突檢測(cè)合格的標(biāo)簽步入Active狀態(tài)，在這種狀態(tài)下可以完成全部的數(shù)據(jù)通信功能。系統(tǒng)的核心控制單元STM32通過SPI接口同讀卡器維持著實(shí)時(shí)的聯(lián)系，當(dāng)標(biāo)簽踏入到Active狀態(tài)以后，讀卡器就會(huì)讀取它的UID以及其他存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，然后傳送給STM32來做數(shù)據(jù)對(duì)比，如果對(duì)比合格，就會(huì)觸發(fā)門鎖控制信號(hào)以及圖像采集指令，如果對(duì)比不合格或者通信結(jié)束，讀卡器就會(huì)發(fā)出HALT指令讓標(biāo)簽進(jìn)入休眠狀態(tài)，想要再次激活處于Halt狀態(tài)的標(biāo)簽，就要由讀卡器發(fā)送特定的喚醒指令RequestAll，整個(gè)通信流程嚴(yán)格依照ISO/IEC14443TypeA協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，采取的是13.56MHz載波頻率的半雙工通信模式。數(shù)據(jù)傳輸采取差異化編碼方案，下行鏈路（讀卡器到標(biāo)簽）用NRZ編碼，上行鏈路（標(biāo)簽到讀卡器）用曼徹斯特編碼，這樣做很好地解決了多標(biāo)簽環(huán)境下的信號(hào)碰撞問題，系統(tǒng)工作流程有著典型的循環(huán)特點(diǎn)，尋卡→防沖突→數(shù)據(jù)交換→休眠，各個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換由協(xié)議指定的指令序列精準(zhǔn)操控，保證了射頻識(shí)別的可靠性和安全性，這種結(jié)構(gòu)化的狀態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)制給門禁系統(tǒng)賦予了穩(wěn)固的技術(shù)根基。圖4.2MFRC522程序流程圖4.5LCD顯示模塊程序設(shè)計(jì)編寫LCD程序，包含初始化配置，包括設(shè)置顯示、清屏、設(shè)置顯示位置，以便系統(tǒng)后續(xù)可以顯示完整的數(shù)據(jù)，還需要設(shè)置友好直觀的顯示界面，包括主界面顯示，實(shí)現(xiàn)的前提是需要將數(shù)據(jù)寫入LCD12864顯示屏的程序，才能正常顯示。圖4.3LCD顯示屏程序流程圖4.6蜂鳴器模塊程序設(shè)計(jì)首先需要將stm32單片機(jī)的引腳配置配為輸出模式，然后初始化引腳程序設(shè)置高低電平。圖4.4蜂鳴器程序流程圖4.7繼電器模塊程序設(shè)計(jì)繼電器通常和STM32的GPIO引腳連接，要讓繼電器運(yùn)行起來，這就需要初始化GPIO引腳，具體操作是在STM32的HAL函數(shù)庫中，初始化與繼電器相連的引腳，將其設(shè)置為推挽輸出模式。圖4.5繼電器程序流程圖4.8上位機(jī)程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的上位機(jī)以MicrosoftVisualBasic6.0編程軟件來設(shè)計(jì)，其整體架構(gòu)采取模塊化設(shè)計(jì)思路，主要涵蓋通信模塊，數(shù)據(jù)處理模塊以及用戶界面模塊。通信模塊肩負(fù)著上位機(jī)和STM32控制器之間的數(shù)據(jù)傳遞任務(wù)，它經(jīng)過合理設(shè)定恰當(dāng)?shù)牟ㄌ芈剩瑪?shù)據(jù)位，停止位等等參數(shù)，搭建起一條牢固靠譜的串口通信線路，讓從STM32上獲取的RFID標(biāo)簽信息可以快速精確地上傳到上位機(jī)之中，而且還可以把來自上位機(jī)的命令完完全全地轉(zhuǎn)達(dá)給硬件設(shè)施，從而保障整個(gè)系統(tǒng)順利運(yùn)作下去。數(shù)據(jù)處理模塊要對(duì)接收到的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)執(zhí)行全面度的解讀，核查和轉(zhuǎn)換操作，其一，它會(huì)針對(duì)所讀到的原始數(shù)據(jù)展開嚴(yán)格檢查，把那些有可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤或者受到干擾的數(shù)據(jù)全部去除掉，其二，利用快速的匹配算法，把有效的RFID標(biāo)簽信息同員工信息數(shù)據(jù)庫實(shí)施精確比對(duì)，從而立即找出與之相對(duì)應(yīng)的員工身份，其三，依照規(guī)范的數(shù)據(jù)格式來整理考勤數(shù)據(jù)，進(jìn)而為后續(xù)的存儲(chǔ)以及統(tǒng)計(jì)分析打好基礎(chǔ)。用戶界面模塊給使用者賦予了友好而直觀的交互界面，界面布局通過精心規(guī)劃，既簡單又不失完備性，包含考勤記錄顯示區(qū)，員工信息查詢區(qū)，考勤統(tǒng)計(jì)區(qū)，系統(tǒng)設(shè)置區(qū)等許多功能區(qū)，在考勤記錄顯示區(qū)，員工的考勤狀況會(huì)及時(shí)顯現(xiàn)出來，使得使用者可以清楚知曉員工的考勤情形；員工信息查詢區(qū)有益于管理人員依照工號(hào)，姓名等重要信息立即找到特定員工的考勤詳細(xì)情況。功能上，上位機(jī)軟件有很多優(yōu)點(diǎn)，員工信息管理功能強(qiáng)大，可以對(duì)員工信息進(jìn)行普通的錄入，修改，刪除以及查詢等操作。4.9本章小節(jié)本章主要介紹了使用的兩個(gè)編程軟件和各個(gè)硬件模塊的程序設(shè)計(jì)，以及串口通信上位機(jī)的程序設(shè)計(jì)和用戶設(shè)計(jì)。5系統(tǒng)測(cè)試5.1上位機(jī)測(cè)試本文設(shè)計(jì)是通過USB轉(zhuǎn)TTL模塊把上位機(jī)和單片機(jī)相連接，通過串口通信將RFID標(biāo)簽信息發(fā)送到上位機(jī)。上位機(jī)程序是使用MicrosoftVisualBasic6.0軟件，編寫VBS語言的代碼實(shí)現(xiàn)的，主要作用就是將RFID采集到的信息發(fā)送到上位機(jī)并顯示出來并且記錄下來。當(dāng)程序編寫且調(diào)試完成時(shí)，編譯運(yùn)行后的結(jié)果如圖5.1所示，此時(shí)上位機(jī)并沒有和硬件建立連接，顯示的是未連接的用戶面板。左邊部分是員工信息查找欄和增刪員工信息操作欄，右邊是今日員工簽到信息記錄欄。圖5.1上位機(jī)用戶界面圖當(dāng)上位機(jī)和硬件連接后，如圖5.2所示，左下角可以輸入員工信息，點(diǎn)擊添加后，把RFID實(shí)體卡靠近RFID模塊，LCD顯示模塊則會(huì)顯示添加成功，添加成功后，信息欄則可以查詢到剛才錄入的員工信息。打卡后，打卡信息會(huì)顯示在今日簽到信息欄目，且LCD屏幕上會(huì)顯示員工信息。圖5.2上位機(jī)增刪信息、和查詢測(cè)試圖5.3添加信息成功測(cè)試圖圖5.4查詢信息成功測(cè)試圖圖6打卡成功后的LCD顯示信息圖6打卡信息記錄5.2本章小結(jié)本章主要講的是考勤系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，包括上位機(jī)和硬件測(cè)試，主要是由硬件將采集的數(shù)據(jù)由串口通信上傳至上位機(jī)，上位機(jī)負(fù)責(zé)記錄信息和增減員工信息。6總結(jié)與展望在本設(shè)計(jì)的考勤系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用了以STM32單片機(jī)為核心，加上繼電器、LCD顯示屏、蜂鳴器、RC522模塊以及USB轉(zhuǎn)TTL串口模塊組成的小型考勤系統(tǒng)。通過MicrosoftVisualBasic6.0上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)員工信息管理、刷卡考勤和考勤記錄等功能。硬件部分的開發(fā)通過keil5軟件進(jìn)行模塊化編寫代碼。6.1系統(tǒng)總結(jié)6.1.1硬件設(shè)計(jì)方面STM32單片機(jī)處于系統(tǒng)的核心地位，它具備較強(qiáng)的處理能力以及較多的外設(shè)接口，從而給整個(gè)考勤系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行形成穩(wěn)固根基，該單片機(jī)可有效地對(duì)RC522模塊所傳來的RFID卡片信息實(shí)施處理，還可以控制繼電器達(dá)成對(duì)應(yīng)的操作控制，比如門禁控制之類的情況，而且能夠推動(dòng)LCD顯示屏顯現(xiàn)員工信息，考勤狀況等重要內(nèi)容，再加上它也可以控制蜂鳴器發(fā)出提示聲音，以保證使用者能夠很直觀地得到考勤方面的回應(yīng)。RC522模塊屬于RFID識(shí)別的核心部分，其具有較好的讀卡能力，可以迅速而精準(zhǔn)地讀出員工卡內(nèi)儲(chǔ)存的身份資料，響應(yīng)時(shí)延很短，從而保障了員工刷卡考勤既快捷又高效，USB轉(zhuǎn)TTL模塊充當(dāng)起單片機(jī)和上位機(jī)之間的通信紐帶，使得系統(tǒng)可以同外界電腦執(zhí)行數(shù)據(jù)傳遞和交流，利于對(duì)員工信息實(shí)施集中化運(yùn)作與剖析。繼電器、LCD和蜂鳴器這些外設(shè)，在系統(tǒng)里各自承擔(dān)著不同任務(wù)，它們同STM32單片機(jī)一起合作，創(chuàng)建起一個(gè)功能完備又便于操作的考勤硬件平臺(tái)，從而給整個(gè)考勤系統(tǒng)完成其各種功能賦予了強(qiáng)有力的支持。6.1.2軟件設(shè)計(jì)方面上位機(jī)選用MicrosoftVisualBasic6.0軟件實(shí)施開發(fā)，其界面比較簡單直觀，便于操作，可以達(dá)成員工信息的增添，刪減，改動(dòng)等功能，有益于管理員執(zhí)行員工檔案的日常管理工作，而且可以接收并記載員工刷卡考勤的數(shù)據(jù)，包含刷卡時(shí)間，員工編號(hào)等具體信息，自動(dòng)形成考勤記錄報(bào)表，給企業(yè)的考勤統(tǒng)計(jì)和剖析給予精確的數(shù)據(jù)支撐，該系統(tǒng)的刷卡考勤功能運(yùn)作穩(wěn)定，員工把RFID卡接近讀卡區(qū)時(shí)，系統(tǒng)就能立即識(shí)別，并做好考勤工作，LCD屏?xí)@現(xiàn)“考勤成功”的字樣，蜂鳴器也會(huì)發(fā)聲提示，整個(gè)過程反應(yīng)快速又順暢，明顯改善了員工考勤的速度和精準(zhǔn)度，免除了傳統(tǒng)考勤方法中也許會(huì)產(chǎn)生的替人打卡，忘記打卡之類的狀況。6.2系統(tǒng)展望6.2.1硬件升級(jí)和優(yōu)化以后可以采用頻率更高，讀取距離更遠(yuǎn)的RFID模塊，滿足各種場合下的考勤需求，比如在某些大企業(yè)的廠區(qū)大門或者特定工作區(qū)域，員工不必靠近打卡機(jī)就能完成考勤，加快通行速度，還要改進(jìn)單片機(jī)的外圍電路，進(jìn)一步減小系統(tǒng)功耗，加強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，從而增長設(shè)備的使用年限。增添備用電源模塊，以防止出現(xiàn)突然停電之類的異常情況時(shí)，考勤系統(tǒng)還能夠繼續(xù)正常運(yùn)行一小段時(shí)間，從而保障考勤數(shù)據(jù)的完整與安全，免除由于電源故障引發(fā)的數(shù)據(jù)遺失或者考勤中斷之類的狀況發(fā)生。6.2.2軟件功能拓展上位機(jī)軟件方面，除去既有的員工信息經(jīng)營，考勤記錄功能以外，可以考量開發(fā)數(shù)據(jù)分析模塊，對(duì)考勤數(shù)據(jù)執(zhí)行更深層次的發(fā)掘與分析，譬如統(tǒng)計(jì)員工的出勤率，遲到早退情況，加班時(shí)間等，并生成各類圖表和報(bào)表，進(jìn)而給企業(yè)的人力資源運(yùn)作決策給予更強(qiáng)大的支持。增添考勤異常提示功能，如果員工連續(xù)出現(xiàn)遲到，早退或者缺勤情況，那么系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)向管理員發(fā)送提示信息，如此一來，管理員便能及時(shí)察覺員工的考勤情形，并實(shí)施相應(yīng)的經(jīng)營舉措，而且要開發(fā)移動(dòng)端應(yīng)用程序，從而讓管理員能夠通過手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)查看考勤數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)運(yùn)行狀況，做到遠(yuǎn)程經(jīng)營，進(jìn)一步優(yōu)化經(jīng)營的機(jī)動(dòng)性和便捷性。6.2.3系統(tǒng)集成與應(yīng)用拓展本考勤系統(tǒng)具有較好的擴(kuò)展性，可以同其他企業(yè)經(jīng)營系統(tǒng)執(zhí)行整合，諸如把考勤系統(tǒng)同企業(yè)的工資核算系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，使得考勤數(shù)據(jù)能夠自動(dòng)應(yīng)用到工資計(jì)算當(dāng)中，削減人工統(tǒng)計(jì)和計(jì)算的工作量以及可能出現(xiàn)的誤差，進(jìn)而加強(qiáng)企業(yè)經(jīng)營的綜合效率并改善其自動(dòng)化程度，還會(huì)把考勤系統(tǒng)同企業(yè)的門禁系統(tǒng)相融合，當(dāng)員工刷卡考勤的時(shí)候，門禁的開閉也能得到控制，這樣就能進(jìn)一步保障企業(yè)的安全經(jīng)營，防止無許可者踏入工作場所。探究把本系統(tǒng)應(yīng)用到企業(yè)考勤之外的場景，比如學(xué)校圖書館的圖書借閱運(yùn)作，社區(qū)活動(dòng)中心的人員進(jìn)出運(yùn)作等方面，通過定制化的軟件功能開發(fā)和硬件適配，把基于STM32的RFID技術(shù)拓展到更多領(lǐng)域當(dāng)中，從而發(fā)揮其在身份識(shí)別和數(shù)據(jù)運(yùn)作上的優(yōu)勢(shì)，給不同行業(yè)的信息化創(chuàng)建賦予支撐?；赟TM32的RFID考勤系統(tǒng)，其在硬件設(shè)計(jì)，軟件功能以及實(shí)際應(yīng)用等諸多方面均收獲了較好的成績，不過就進(jìn)一步改良提升而言，仍存在較大的上升空間與挖掘潛力，通過不斷地更新改造之后，該系統(tǒng)日后必然會(huì)在未來的考勤運(yùn)作甚至更多的應(yīng)用場景里起到更為強(qiáng)大的作用，給企業(yè)和社會(huì)帶來越發(fā)便捷高效，更加高端新穎的運(yùn)作手段，促使信息化運(yùn)作技術(shù)持續(xù)向前發(fā)展。參考文獻(xiàn)李勇.基于RFID與人臉識(shí)別技術(shù)的智能門禁系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D].重慶大學(xué),2009.陳錦.基于射頻識(shí)別技術(shù)的門禁系統(tǒng)研究[D].武漢理工大學(xué),2010.張萬良.基于RFID技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子測(cè)試,2013(22):16-17.丁建南.基于UHFRFID的門禁與考勤系統(tǒng)[D].華北理工大學(xué),2015.ChigozirimA,OreoluwaA,AdekunleY.TheImpactofRadioFrequencyIdentificationDetectioninCellularNetworks[J].NetworkandComplexSystems,2014,4(1):1-6.王琪.基于移動(dòng)模式的一卡通系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].信息與電腦(理論版),2012(2):18-18崔梓涵.淺析無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程與前景[J].移動(dòng)信息,2015(1):87-87.劉建康.指紋識(shí)別及射頻技術(shù)在監(jiān)獄門禁系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué),2011.張潔.基于RFID技術(shù)的智能門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].河北科技大學(xué),2010.馬骉.嵌入式門禁控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].天津大學(xué),2007.章志勇.基于校園一卡通的考勤與門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].山東大學(xué),2010.JerryL,BarbaraC.ShroudsofTime:TheHistoryofRFID[J].2001.GaoX,XiangZ,WangH,etal.AnApproachtoSecurityandPrivacyofRFIDSystemforSupplyChain[C]//E-Commerc