基于rfid技术的教室考勤系统(附件)【字数：12880】
摘 要校园一卡通是一种非常科学有效的管理方式，它将校园内数量庞大的学生群体科学有效的管理起来，代表了现如今学校信息化发展的趋势，是学校现代化信息管理的一种重要标志。随着校园卡就餐消费领域的成功应用，校园卡同样也可适用于教室考勤系统，门禁管理系统等各方面信息化的校园系统中，随着学校管理信息化的发展，校园管理正逐步进入科学化，信息化的一种新模式中去。信息技术对于学校管理改革等方面产生了深远的影响。现代化的学校必不可少的就是现代化的管理设备，学校管理信息化水平正在成为衡量一个学校综合水平的重要标准之一，也是学校能否达成现代化的标准的一个重要标志。本设计采用的主要元器件有STC89C52单片机作为其控制的主要模块，液晶显示模块采用QC12864液晶显示屏为人机互相交换信息模块。IC卡刷卡模块则采用非接触式的RC522作为对IC卡的信息进行登记和授权注册等，可以准确查询迟到或缺勤人员。具体为采用手动的方式，当上课铃声响起时，按下对应的按键，之后签到的人员则为迟到人员，没有进行IC卡刷卡签到的人员则为缺勤人员，教师对学生上课签到情况一目了然，本系统亦可对IC卡进行注册或者注销等行为，功能十分简单实用。通过编写单片机源代码和设计相应的硬件电路，最后做出这一套基于单片机的非接触式的教室考勤系统。[]
目 录
[ABSTRACT]
第一章 绪论 1
1.1RFID技术考勤系统研究目的及意义 1
1.2RFID技术的历史 1
1.3本次课题所需研究内容及其要求 1
1.4设计思路及下步工作安排 3
第二章 设计方案 4
2.1系统方案的论证选择 4
2.2.2射频识别技术模块的选型 5
2．2.3显示模块的选型 6
2.2.4存储模块的选型 7
2.2.5驱动模块的选型 8
2.2主要元器件的选型 5
2.2．1控制选型 5
2.3本章小结 9
第三章 硬件设计 10
3.1最小系统电路 10
3.2液晶显示电路 10
3.3RC522通信电路 11
3.4蜂鸣器电路 12
3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
.5按键电路 12
3.6LED电路 13
3.7存储电路 13
3.8电源供电电路 14
3.9本章小结 15
第四章 软件的设计 16
4.1读卡程序的设计 16
4.2注册程序 16
4．3液晶显示模块设计 17
4.4按键流程图 18
4.5开发环境的介绍 19
4.5.1 Keil编译器 19
4.5.2Altium Designer设计软件 20
4.5.3 STCISP下载器 21
4.6本章小结 22
第五章 调试与实现 23
5.1调试遇到的问题 23
5.2实物的展示 24
5.3本章小结 32
第六章 总结和展望 33
6.1本文总结 33
6.2展望 33
致 谢 34
参考文献 35
附录A: 36
附录B: 37
第一章 绪论
1.1RFID技术考勤系统研究目的及意义
RFID技术简单来说就是一种通信技术[1]，亦可称为射频识别技术。此项技术的基本原理就是利用电磁波之间的耦合或传播进行通信，被标识过之后的对象能够自动识别它，获取识别对象的相关信息[2]。它通常由阅读器、标签卡片、数据管理库组成一个完成的RFID技术的通讯系统[3]，与老式的条形码对比，此项技术存储的数据更多，且也不需要进行视距的传输，容易被重新定义和编程，同时它更为安全，具有防水和耐高温等特性[4]。但是这项技术在国外应用广泛，在中国RFID领域来说应用却相对没那么广泛。这种技术可运用于车辆管理、企业考勤、教室考勤等方面[5]。因为成本低廉，方便简单容易操作。所以基于这些方面，本次课题研究设计，准备设计一个基于RFID技术的教室考勤系统。
1.2RFID技术的历史
射频识别技术，是上个世纪80年代刚刚兴起的一项通讯技术[6]，这项技术是哈里斯托克曼在1948年发表的“利用反射功率的通信”[7]奠定了此项技术的理论基础。1940年到1950年期间，随着雷达的广泛应用，更加加速了此项技术的发展。1950年至1960年期间，早期的射频识别技术在实验室实验研究中逐渐形成[8]。1960年到1970年，它的理论得到了更多的充实，这项技术开始运用于许多应用中去。到了1970年至2000年期间，射频识别技术逐渐成熟，应用到了各大商品中去，各种RFID技术的应用层出不穷。而到了2000年以后，射频识别技术的产品类型变得尤为丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展[9]，同时，电子标签的成本也逐渐降低，直接的好处就是，行业的应用规模得到了进一步的扩大。
1.3本次课题所需研究内容及其要求
所需研究内容及要求经过细致划分，总共分为下列5小步：
1.RFID考勤系统的设计和架构
要求建立基本的能够实现考勤的系统，思考并画出电路原理图和PCB图后，购买好元器件，在万用板上对基本电路进行架构。利用C语言程序编写出程序后，对单片机进行烧录。
2.RFID考勤系统硬件的设计
本次设计考勤系统的硬件设计，总体分为两步，选用好合适的元器件后进行电路的架构。电路系统总共分为8个小电路的设计，所需用到的电路模块分别为：最小系统电路、液晶显示电路、蜂鸣器电路、RC522通信电路、按键电路、LED电路、存储电路和电源供电电路。完成这8个小电路系统后，系统硬件的设计大体初步完成。
3.RFID读卡器的设计，设计RFID的读写和通信电路，实现RFID卡的读取功能和远程通信功能
本次设计初步选用RC522射频芯片作为通信电路模块，使用非接触式卡片进行读写，实现IC卡的读取和远程通信功能。之所以选用非接触式卡片，是因为其具有以下优点：
可靠性高
非接触式的IC卡保证了与读写设备间毫无任何机械式的接触，避免产生各种故障的概率。
（2）使用寿命长
平均每张校园IC卡可以使用100000次，读操作次数无限次。
（3）操作方面简单快捷
IC校园卡无需插拔，提高使用速度，采用非接触式操作，更加简便。
（4）防冲突
非接触式卡可以有效地防止多个卡在刷卡时产生的冲突，同时可以同时处理多个卡，从而提高操作效率。
（5）加密性好
每张IC卡具有全球独一无二的序列号，非接触式校园IC卡与机器之间能够互相识别对方，所有数据都经过特殊的处理加密，这样，在通讯的过程中使得信息的加密性更为优良。
目 录
[ABSTRACT]
第一章 绪论 1
1.1RFID技术考勤系统研究目的及意义 1
1.2RFID技术的历史 1
1.3本次课题所需研究内容及其要求 1
1.4设计思路及下步工作安排 3
第二章 设计方案 4
2.1系统方案的论证选择 4
2.2.2射频识别技术模块的选型 5
2．2.3显示模块的选型 6
2.2.4存储模块的选型 7
2.2.5驱动模块的选型 8
2.2主要元器件的选型 5
2.2．1控制选型 5
2.3本章小结 9
第三章 硬件设计 10
3.1最小系统电路 10
3.2液晶显示电路 10
3.3RC522通信电路 11
3.4蜂鸣器电路 12
3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
.5按键电路 12
3.6LED电路 13
3.7存储电路 13
3.8电源供电电路 14
3.9本章小结 15
第四章 软件的设计 16
4.1读卡程序的设计 16
4.2注册程序 16
4．3液晶显示模块设计 17
4.4按键流程图 18
4.5开发环境的介绍 19
4.5.1 Keil编译器 19
4.5.2Altium Designer设计软件 20
4.5.3 STCISP下载器 21
4.6本章小结 22
第五章 调试与实现 23
5.1调试遇到的问题 23
5.2实物的展示 24
5.3本章小结 32
第六章 总结和展望 33
6.1本文总结 33
6.2展望 33
致 谢 34
参考文献 35
附录A: 36
附录B: 37
第一章 绪论
1.1RFID技术考勤系统研究目的及意义
RFID技术简单来说就是一种通信技术[1]，亦可称为射频识别技术。此项技术的基本原理就是利用电磁波之间的耦合或传播进行通信，被标识过之后的对象能够自动识别它，获取识别对象的相关信息[2]。它通常由阅读器、标签卡片、数据管理库组成一个完成的RFID技术的通讯系统[3]，与老式的条形码对比，此项技术存储的数据更多，且也不需要进行视距的传输，容易被重新定义和编程，同时它更为安全，具有防水和耐高温等特性[4]。但是这项技术在国外应用广泛，在中国RFID领域来说应用却相对没那么广泛。这种技术可运用于车辆管理、企业考勤、教室考勤等方面[5]。因为成本低廉，方便简单容易操作。所以基于这些方面，本次课题研究设计，准备设计一个基于RFID技术的教室考勤系统。
1.2RFID技术的历史
射频识别技术，是上个世纪80年代刚刚兴起的一项通讯技术[6]，这项技术是哈里斯托克曼在1948年发表的“利用反射功率的通信”[7]奠定了此项技术的理论基础。1940年到1950年期间，随着雷达的广泛应用，更加加速了此项技术的发展。1950年至1960年期间，早期的射频识别技术在实验室实验研究中逐渐形成[8]。1960年到1970年，它的理论得到了更多的充实，这项技术开始运用于许多应用中去。到了1970年至2000年期间，射频识别技术逐渐成熟，应用到了各大商品中去，各种RFID技术的应用层出不穷。而到了2000年以后，射频识别技术的产品类型变得尤为丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展[9]，同时，电子标签的成本也逐渐降低，直接的好处就是，行业的应用规模得到了进一步的扩大。
1.3本次课题所需研究内容及其要求
所需研究内容及要求经过细致划分，总共分为下列5小步：
1.RFID考勤系统的设计和架构
要求建立基本的能够实现考勤的系统，思考并画出电路原理图和PCB图后，购买好元器件，在万用板上对基本电路进行架构。利用C语言程序编写出程序后，对单片机进行烧录。
2.RFID考勤系统硬件的设计
本次设计考勤系统的硬件设计，总体分为两步，选用好合适的元器件后进行电路的架构。电路系统总共分为8个小电路的设计，所需用到的电路模块分别为：最小系统电路、液晶显示电路、蜂鸣器电路、RC522通信电路、按键电路、LED电路、存储电路和电源供电电路。完成这8个小电路系统后，系统硬件的设计大体初步完成。
3.RFID读卡器的设计，设计RFID的读写和通信电路，实现RFID卡的读取功能和远程通信功能
本次设计初步选用RC522射频芯片作为通信电路模块，使用非接触式卡片进行读写，实现IC卡的读取和远程通信功能。之所以选用非接触式卡片，是因为其具有以下优点：
可靠性高
非接触式的IC卡保证了与读写设备间毫无任何机械式的接触，避免产生各种故障的概率。
（2）使用寿命长
平均每张校园IC卡可以使用100000次，读操作次数无限次。
（3）操作方面简单快捷
IC校园卡无需插拔，提高使用速度，采用非接触式操作，更加简便。
（4）防冲突
非接触式卡可以有效地防止多个卡在刷卡时产生的冲突，同时可以同时处理多个卡，从而提高操作效率。
（5）加密性好
每张IC卡具有全球独一无二的序列号，非接触式校园IC卡与机器之间能够互相识别对方，所有数据都经过特殊的处理加密，这样，在通讯的过程中使得信息的加密性更为优良。
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