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基于射频识别卡的学生考勤系统的设计与实现

作　者: 桑静
导　师: 王宜怀
学　校: 苏州大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 射频识别 IC卡读写设备 USB通信学生考勤系统
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 502次
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内容摘要

传统的点名考勤方法,不仅占用大量的授课时间,也不能真实地反映学生出勤情况,教师对学生出勤情况的报告与统计工作难度极大、信息的准确性差。根据实际应用的需求,本文应用Freescale(原Motorola)的新型8位MCU设计了基于射频识别卡的学生考勤系统,实现了对学生考勤和记录的智能管理。学生考勤管理系统是在长时间的教学调查后,根据教学的实际情况,开发的一个实用的系统模块。本系统由硬件和软件两大部分组成。硬件平台包含为整个系统提供电源的电源模块、能识别标签频率的射频基站模块、能显示当前系统时间与学生标签号的时钟和液晶模块、能与PC机进行通信的USB模块以及具有报警功能的蜂鸣器模块;软件平台由MCU方软件与PC方管理软件组成。MCU方软件主要功能为射频芯片对电子标签进行解码、将液晶显示缓冲区所指字符或汉字显示在液晶屏上以及与PC机的通信等。PC方高端软件是利用Microsoft Visualstudio6.0集成开发环境选用VB语言开发的应用程序,实现学生考勤信息的采集。文章给出了学生考勤系统的硬件设计、硬件模块的原理框图以及硬件测试流程;重点阐述了射频基站模块和USB通信模块的设计要点、难点和细节,包括射频频率、射频天线、USB数据通信等模块子程序的设计;对射频电路的频率切换、射频芯片的解码以及实现系统与PC机通信等问题进行了深入的讨论。本学生考勤系统在测试、调试完毕后,已经用于教学管理中,实践证明:该系统读写非接触式IC卡方便、快捷、稳定、可靠。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-16
  1.1 基本概念及开发背景  8-12
    1.1.1 基本概念  8-9
    1.1.2 开发背景  9-12
  1.2 考勤系统的实现目标和开发要求  12-14
    1.2.1 考勤系统的实现目标  12-13
    1.2.2 考勤系统的开发要求  13-14
  1.3 本文工作与论文结构  14-16
    1.3.1 本文工作  14
    1.3.2 论文结构  14-16
第二章系统总体设计及相关技术基础  16-27
  2.1 系统设计过程  16
  2.2 系统功能概述与系统结构  16-19
    2.2.1 系统功能概述  16-17
    2.2.2 系统结构  17-19
  2.3 相关技术基础  19-26
    2.3.1 射频识别系统的基本原理  19
    2.3.2 射频识别系统的分类  19-20
    2.3.3 射频识别系统中信号的编码和调制  20-21
    2.3.4 射频识别系统数据传输的完整性  21-22
    2.3.5 IIC 总线简介  22-25
    2.3.6 USB 通信的基本原理  25-26
  2.4 本章小结  26-27
第三章硬件平台设计  27-46
  3.1 硬件选型  27-31
    3.1.1 主控MCU 的选择  27-29
    3.1.2 USB 芯片的选择  29-30
    3.1.3 U2270B 芯片的选择  30-31
  3.2 硬件设计  31-35
    3.2.1 GZ60 最小系统支撑电路  32
    3.2.2 硬件设计框图  32-35
  3.3 电路设计  35-43
    3.3.1 电源模块设计  35-36
    3.3.2 U2270B 无线射频通信模块  36-40
    3.3.3 LCD 工作电路设计  40
    3.3.4 时钟芯片工作电路设计  40-41
    3.3.5 JB8 芯片的USB 通信电路设计  41-43
    3.3.6 蜂鸣器电路设计  43
  3.4 硬件测试  43-45
    3.4.1 测试方法  43
    3.4.2 测试步骤  43-45
  3.5 硬件设计过程中的体会  45
  3.6 本章小结  45-46
第四章主控MCU 方软件设计  46-62
  4.1 主控MCU 方各功能模块  46-48
  4.2 系统主程序  48-50
    4.2.1 主程序框架设计  48-49
    4.2.2 系统初始化  49-50
  4.3 中断程序  50-52
    4.3.1 中断向量的处理  50-51
    4.3.2 输入捕捉中断  51
    4.3.3 IRQ 中断  51-52
  4.4 主控芯片GZ60 子模块程序设计  52-60
    4.4.1 U2270B 模块的子程序设计  52-56
    4.4.2 LCD 子模块程序设计  56-57
    4.4.3 时钟模块处理子程序设计  57-58
    4.4.4 Flash 擦除及写入子程序模块设计  58-59
    4.4.5 读卡子程序  59-60
    4.4.6 蜂鸣器子模块电路程序设计  60
  4.5 软件测试  60-61
  4.6 本章小结  61-62
第五章接口芯片JB8 的MCU 方程序设计  62-74
  5.1 JB8 的接口USB 模块  62-63
    5.1.1 JB8 的引脚功能  62-63
    5.1.2 JB8 芯片的USB 功能寄存器  63
  5.2 JB8 芯片的USB 基本编程方法  63-67
    5.2.1 JB8 芯片的USB 中断  63-65
    5.2.2 JB8 芯片的USB 通信编程  65-67
  5.3 JB8 芯片的USB 编程实例  67-71
    5.3.1 JB8 芯片的USB 通信子模块编程步骤  67-68
    5.3.2 JB8 芯片的USB 通信子程序模块设计  68-71
  5.4 测试实例  71-73
  5.5 本章小结  73-74
第六章总结与展望  74-76
  6.1 总结  74
  6.2 展望  74-76
参考文献  76-79
附录A 芯片相关资料  79-84
附录B ZOODIA 标签存储格式  84-85
附录C 硬件原理、实物图  85-87
附录D 学生考勤系统射频读写子程序  87-92
攻读硕士学位期间参与的科研项目和公开发表的论文  92-93
致谢  93

基于射频识别卡的学生考勤系统的设计与实现

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