基于RFID的考勤器系统设计和实现 计算机专业.docx

基于RFID的考勤器系统 目 录 摘 要 5 Abstract 6 引 言 8 1 RFID考勤器的整体研究 10 1.1考勤器的发展简介 12 1.3 RFID考勤器的前景 13 2 RFID考勤器的整体设计 14 2.1单片机选型 15 2.2 RFID读写器选型 18 2.3 时钟模块选型 19 2.4 显示屏选型 20 3 RFID考勤器的硬件设计 23 3.1 单片机的电路设计 23 3.2 电源电路设计 24 3.3 显示电路设计 25 3.4 刷卡电路设计 25 3.5 系统硬件电路连接 26 3.6 硬件的实物连接 27 4 RFID考勤器的软件设计 29 4.1 软件设计思路 29 4.2 读卡模块 29 4.2.1 RC522读卡程序 31 4.3 时钟模块 32 4.4考勤功能的软件实现 34 4.4.1 注册与注销模块设计 34 4.4.2 签到模块设计 35 4.4 存储数据库 35 4.4.1数据库创建、识别与更新用户 36 4.4.2筛选并标记模块设计 37 4.4.3 数据库E-R图 38 5 系统调试和结果 41 5.1 系统实物焊接 41 5.2 软件调试 43 5.3 软硬件结合 44 5.4卡片信息注册和设置时间 45 5.5考勤打卡实现 49 5.6存储数据查看 49 结 论 50 致 谢 53 参 考 文 献 54 附 录 56 3 摘 要 智能考勤系统是一种学生考勤技术。智能考勤系统的主要采用STC89C52RC单片机，配备OLED液晶显示模块、非接触式IC卡读卡模块和DS1302时钟模块等，来实现非接触式IC控制考勤系统。本设计主要是从整体设计、硬件设计、软件设计以及结果调试四个方面介绍智能考勤系统。 近年来智能考勤系统几乎应用于各行各业，例如：学校教师与学生的考勤签到与迟到记录查询，写字楼以及各企业上班打卡签到智训能化查询与管理，医院记录大夫护士上班时间与迟到记录，工厂员工上下班的签到。这些工作都越来越多的利用到了RFID的无线射频技术，用来实现更方便、快捷的考勤方式，更加智能化地查看迟到缺勤人员具体信息，大大减少了人工查询的时间与精力，和对纸张记录人事管理的浪费。大大提高企业，学校等工作单位的办公效率。也为人力资源的管理者提供较大方便，增加了考勤的真实性。 本设计基于以上的好处通过射频刷卡模块、读卡模块进行对IC卡的识别，利用导入到单片机里的核心程序对识别到的IC卡实现多种功能，最后反馈到液晶屏上，从而实现智能考勤：查看缺勤或迟到人员。本系统不但可以对新入学生的学生进行信息注册，而且还可以对已经毕业的学生进行信息注销（若希望保存信息导出即可），实现对人员的智能化管理。 关键词： 智能考勤系统；单片机；读卡模块；射频模块； IC卡 Abstract The intelligent attendance system is a student attendance technique. The intelligent attendance system mainly uses STC89C52RC MCU, OLED LCD module, non-contact IC card reading card module and DS1302 clock module to realize non contact IC control attendance system. This design mainly introduces the intelligent attendance system from four aspects: the overall design, hardware design, software design and result debugging. In recent years, the intelligent attendance system is almost used in all walks of life, such as attendance check attendance and late record inquiry of school teachers and students, office building and business card check-in in the intellectual training can be querying and management, hospital records of doctor and nurse work time and late records, workers and workers sign to and from work. More and more use of these work to RFID radio frequency technology, used to achieve more convenient and quick way of checking attendance, more intelligent to view the late attendance personnel specific information, greatly reduced the time and energy of artificial inquiry, and the waste of paper records personnel management. The office efficiency of enterprises, schools and other working units can be greatly improved. It also provides greater convenience for managers of human resources and increases the authenticity of attendance. This design is based on the above benefits through the radio card module, read card module to identify the IC card, using the core program introduced into the microcontroller to achieve a variety of functions identified in the IC card, and finally feedback to the LCD screen, so as to realize the intelligent attendance: check absence or late to the personnel. The system can not only register new students, but also cancel the information of students who have already graduated, and do not realize intelligent management of personnel. Key word： Intelligent attendance system; MCU; card reader module; RF module; IC card. 引 言 智能考勤在日常生活的应用，企业工作管理，工厂员工统计出勤甚至部队管理中，都得到了非常广泛的应用。随着日新月异的技术革新，传统考勤系统如：学生签到，员工上班打卡等一系列公司和学校人员管理都已经走向快捷化和智能化。而基于RFID的考勤系统则为智能考勤提供了更大的方便。它融合了无线射频技术，软件编程技术及机械电子和单片机原理技术等。RFID技术也被应用到如：银行、小区、酒店、数据库中心，国家军火库等保密和安全性要求极高的场所。随着科技的不断进步和向前发展，考勤系统的早已不仅仅限制于简单的功能，目前的技术已经能够实现一机多功能并且安全又稳定的控制管理系统。 考勤的方法例如老师人工点名，学生签到，指纹或者打卡，人脸识别打卡机等。但都遇到各自实际的问题，人工点名浪费大量的时间，还可能会存在徇私舞弊的现象，学生本人签到费时费力，指纹打卡存在因汗渍或手指受伤存在的指纹识别出错现象，人脸识别系统刚刚问世价格居高不下。 就目前来看，基于RFID技术的智能考勤系统已经从最开始的认知和理论教育的阶段，发展到了研发及应用阶段。但我国的研究发展还依然存在着各种问题需要解决，比如还依然存在仿造国外已经有的系统，和现成的集成模块等。对识别读卡模块的研究以及考勤系统的开发都略有劣势。所以未来我国对于智能考勤系统的开发一定还会加大力度，打破产品形式单一以及直接购买国外技术的现状。从而节省更多资金并保证技术的安全性和专利性。 当然，就目前的发展和未来趋势来看，智能考勤系统和RFID技术都有着巨大的前景，考勤系统也发挥着自己越来越多的功能和优势，尤其是把系统本身的硬件与适合的软件环境相结合，就可以实现非常全面的功能，人工操作的繁冗复杂也得到了很大程度上的改善，极大提升了办公的效率。现在学生想到图书馆借阅书籍，车辆进入停车场的出入控制，企业核心办公区的出入管理以及小区人员的进出都必须用到此系统。所以本次设计也有着很积极的作用，其研究设计的应用价值极高。 本设计解决了目前现存的的考勤器存在的一些问题，使用RFID射频识别，单片机控制，后台数据库存储等功能。只要通过个人刷卡便可实现签到的目的，一人一卡不存在徇私舞弊或者带签等问题，并且数据会存储在后台的数据库中方便随时调用查看。人机交互方面来看，采用OLED显示屏幕，将刷卡后的信息直观的呈现在刷卡人的面前，成本低，效果好。在系统的拓展性上，只需添加所需的功能模块就能轻松实现功能，例如脱机刷卡，无线传输等，并且不存在安装成本，整个界面看起来简单清晰，容易上手操作。从识别到读写模式过程都无需任何人工参与，其最大的优点就是非接触式识别，而且不同的硬件模块和频率能实现的识别距离也不同，对于一些不同的应用技术识别距离可以达到30-100米甚至更远。这意味着此技术识别区域受外界影响的干扰非常小，它可以透过各种包装，泥垢，雾，冰雪，涂料等一系列介质进行识别。短距离射频技术可以代替条码而且不受油渍等恶劣环境的干扰。利用此系统可24小时进行管理。此外射频技术的读取速度极快，大多时候不会超过100ms，所以可想而知，应用此技术到工作生活中将会比人工劳动力结约大把时间。 本系统体积小巧，方便存放或携带，操作简易，只需在上课时由放置在讲台或教室门口由学生打卡，打卡后数据自动将存入考勤器的数据库中，每周系统会进行一次更新，使用者可讲数据通过串口连接电脑，将数据上传保存，随时准备调用或查看。 综上所述，基于以上的应用价值分析和市场前景，本设计得以拥有研究的背景，在课题中，RFID技术思想，智能考勤思路和单片机，液晶显示器都有着很大作用。 1 RFID考勤器的整体研究 RFID技术的主要应用包括：物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处理、邮件/快运包裹处理、文档追踪/图书馆管理、动物身份标识、运动计时、门禁控制/电子门票、道路自动收费、城市一卡通的应用、高校手机一卡通的应用、仓储中塑料托盘、周转筐中的应用等。 RFID （Radio Frequency Identification）是一种近年来兴起的