基于RFID技术的学生考勤机的设计
摘要：本文介绍了以AT89C52单片机作为微控制器，以射频技术为核心，非接触式IC卡学生读写器考勤机，阐述了该系统的组成、工作原理以及相应的软硬件设计。
关键词：射频识别；非接触式IC卡；读写器； AT89S52
1引言
学生考勤机是基于非接触式IC卡和读卡机利用射频识别技术的一种设备，合理的利用学生考勤机可以有效的查看学生的出勤情况，减少教职员公的工作量，提高工作效率。学生考勤机的核心部分式非接触式IC卡和读卡器。下面我们介绍下读卡器和非接触式IC卡。
非接触式IC卡读写器以射频识别技术为核心，读写器内主要使用专用的读写处理芯片，它是读/写操作的核心器件，其功能包括调制、解调、产生射频信号、安全管理和防碰撞机制。其内部结构分为射频区和接口区，射频区内含调制解调器和电源供电电路，直接与天线连接；接口区有与单片机相连的端口，还具有与射频区相连的收/发器、数据缓冲器、防碰撞模块和控制单元。这是与智能IC卡实现无线通信的核心模块，也是读写器读写智能IC卡的关键接口芯片。读写器工作时，不断地向外发出一组固定频率的电磁波，当有卡靠近时，卡片内有一个LG串联谐振电路，其频率与读写器的发射频率相同，这样在电磁波的激励下，LG谐振电路产生共振，从而使电容充电有了电荷。在这个电容另一端，接有一个单向导电的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储。当电容器充电达到一定电压值时，此电容就作为电源为卡片上的其他电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接收读写器发出的数据与保存。
非接触式IC 卡又称感应IC卡、射频IC卡。是最近几年发展起来的一项新技术，它成功的将射频识别技术与IC卡技术结合起来，解决了无源(卡中无源)和免 接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。其工作频率有低频段，如125KHz；高频段如13.56MHZ、915MHZ、2.45GHZ；微波等。其工作原理是射频读写器向IC卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个IC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，这样在电磁波激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷；在这个电荷的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储，当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。具有操作快捷、抗干扰性强、工作距离远、安全性高、便于“一卡多用”等特点，在自动收费、身份识别和电子钱包等领域具有接触式IC卡所无法比拟的优越性，具有广阔的市场前景。非接触式IC卡读卡器是非接触式IC卡应用系统的关键设备之一。基于实际应用项目的需要，本课题开发了一种读写距离为5CM的非接触式IC卡读卡器。
课题需要完成的任务：
设计一个非接触式IC卡学生考勤机，能实现基本的读卡功能，同时可以存储和显示刷卡人的基本信息。课题的具体要求如下：
1、 当前学生考勤机研究现状与发展趋势；
2、 可行性方案论证及设计方案论述；
3、 硬件电路设计，主要包括：单片机最小系统、读卡电路和主控模块（按键、显示、报警、存储等）。
4、 软件程序设计，采用C51语言编程，要求：显示系统时钟（年、月、日、小时、分钟和秒）和持卡人的基本信息；读取非接触式感应射频卡，读卡距离不小于5cm；存储感应卡权限和刷卡记录，对非授权卡作报警处理；能实现对系统时钟的设置和对出勤情况的查询操作等功能。
5、 设计硬件电路原理图，编写软件；
6、 毕业设计小结。
目录
1引言 ……………………………………………………………………………3
2总体方案设计和论证 …………………………………………………………3
2.1系统总体基本构成 ……………………………………………………3
2.1.1系统实现方案 ……………………………………………………4
2.1.2系统结构 …………………………………………………………4
2.2系统工作原理 …………………………………………………………4
2.3方案比较 ………………………………………………………………4
2.3.1方案一 ……………………………………………………………5
2.3.2方案二 ……………………………………………………………5
3分电路设计 ……………………………………………………………………5
3.1系统硬件构成 …………………………………………………………5
3.1.1单片机AT89C52……………………………………………………5
3.1.2稳压芯片L7805……………………………………………………7
3.1.3射频识别模块RFID ………………………………………………7
3.1.4片外数据存储器AT24C16…………………………………………9
3.1.5点阵液晶屏TS12864………………………………………………9
3.2系统硬件电路模块 ……………………………………………………10
3.2.1单片机最小系统 …………………………………………………11
3.2.2电源模块 …………………………………………………………12
3.2.3射频识别模块 ……………………………………………………12
3.2.4报警模块 …………………………………………………………13
3.2.5数据存储模块 ……………………………………………………13
3.2.6开关控制模块 ……………………………………………………14
3.2.7液晶显示模块 ……………………………………………………15
4软件设计 ………………………………………………………………………16
4.1系统初始化 ……………………………………………………………16
4.2主程序流程………………………………………………………………17
4.3各个模块设计……………………………………………………………19
4.3.1显示模块……………………………………………………………19
4.3.2键盘控制程序………………………………………………………20
4.3.3射频识别模块………………………………………………………11
4.3.4数据存储模块………………………………………………………22
5调试………………………………………………………………………………22
5.1硬件调试…………………………………………………………………22
5.2软件调试…………………………………………………………………23
5.2.1显示模块调试………………………………………………………23
5.2.2时钟模块调试………………………………………………………23
5.2.3数据存储模块调试…………………………………………………23
5.2.4开关控制模块调试…………………………………………………23
6附录………………………………………………………………………………24
7参考文献…………………………………………………………………………25
参考文献
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