法并没有立即付诸实施，后来随着集成电路技术的发展，芯片的集成度容 量安全性都得到了很大的提高，尤其是技术的成熟，使得卡的生产应用成 为现实。目前，以欧洲为中心的卡市场已发展成为世界性的市场。 学生考勤系统的总体设计 本学生考勤系统采用单片机原理结合非接触式射频卡技术等，设计实现读卡器硬 件电路，通过异步串行通讯技术与机连接，同时利用设计个用户操作 软件来控制读卡器。读卡器通过感应卡号向机返回考勤数据，机进行考勤记录， 最终实现学生考勤功能。系统框图如图。 精品文档欢迎下载 精品文档欢迎下载 图系统框图 系统流程图如图 图考勤系统流程图 考勤系统的硬件设计 计算机串口 计算机部分 数据线读卡器卡 读卡器部分卡部分 用户操作界面 连接成功 计算机记录 考勤信息 无学生考勤 有学生考勤 读卡器加电 初始化 软件连接 读卡器 计算机操作界 面初始化 读卡器读取信息 反馈给用户软件 连接失败 是否有学 生考勤精品文档欢迎下载 精品文档欢迎下载 方案论证与器件选择 考勤系统的硬件设计主要为读卡器。读卡器采用单片机进行控制，平时接触最多的单 片机主要为系列单片机，此单片机简单实用，但只支持单串口传输数据，若要满足 本系统的端口需求，需要另外接端口芯片，这无疑又增加了设计成本和控制可靠性。由于 本人在实习期间接触了许多款单片机，其中款单片机比较适合本系统。 如图。 与传统标准相比，采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需到 个时钟周期，倍于标准 压调节模块对电压进行进步的处理，包括稳压等，最终输出供给卡片上的各电路。在数字 电路部分模块中，主要包括有模块请求的应答 模块防止卡片重叠功能模块主要用于卡 片的选择模块认证及存取控制模块 控制及算术运算单元单元数据加密单元 存储器及其接口电路。 硬件电路组成及原理分析 本设计硬件电路包括读卡模块单片机数据处理模块串口通讯模块卡模块。 系统加电初始化后，由读卡芯片驱动读卡模块天线发射的无线电调制频率等 波形转换 正弦方波 整 流 电压调节 调制解调 复位 数字电路部分 射频接口电路 卡片天线 天线线圈 带保护层的 微晶片 精品文档欢迎下载 精品文档欢迎下载 待读卡，当有卡进入天线读卡区域时以内，卡被无线电调制频率感应供电 并驱动卡内芯片与读卡模块进行半双工通讯，读卡芯片将所接受的卡号和卡内存储的信息 发给单片机，由单片机进行数据控制并通过串口通讯模块与机串口通讯，并最后显示 到用户操作界面上，由用户进行数据处理以及对读卡机进行控制。本设计中卡片由学 生手持，在读卡器上考勤之后由教师操作机通过电脑操作界面对学生进行考勤，本设 计中包含自动保存功能，可以自动保存学生的考勤数据。硬件电路原理图请参阅附录。 考勤系统的单片机程序设计 单片机是通过对读卡芯片内特殊的内存寄存器的读写来控制读卡模块的。这些寄存器 位于读卡模块中的的内部。在对读卡模块进行读写操作时，各寄存器担负着不同的 功能和作用，并且不是所有的寄存器都是可写或可读的，即有些寄存器只能读而不能写， 有些则只能写不能读。 读取读卡芯片，般的指向卡请求。实际上是单片机与非接触 式智能射频卡之间信息数据交换的中间人。任何读取卡片上的数据，或写进 卡片上的数据均必须通过读卡模块来传递。以下是读卡芯片与单片机通讯特殊寄 存器 寄存器地址 任何传递到卡的数据或来自卡的数据都必须分别被写入寄存器 或从寄存器中读出。例如，单片机向卡片写数据，则必须首先被写入到 寄存器中，然后在读卡模块与卡片进行通信，由卡片上的将寄存器中 的数据读取并存放在指定的卡片上的存储器中，从而完成单片机向卡片写数据的 过程。寄存器中有个的先进先出队列寄存器。数据写到寄 存器后，被存放在这个的先进先出队列寄存器中，等待向卡片上或单 片机传送。如要进行传送寄存器中数据，则首先必须先设定要传输多少位或 多少字节，即必须对寄存器进行有效的正确设置，以确定有多少字节将要 被传送。 当卡片上的数据流接收结束或没有被接收时，寄存器中的标志被置位， 并且上的引脚也将由变为。如果设置了，则 寄存器中的出错位将被设置。如果没有相关的被设置，则 寄存器中的数据将被假设为正确，且可以被读出。 寄存器地址 是状态控制的缩写，是个状态控制寄存器。将数据写到 寄存器中将对进行状态控制，另外，设置了位，即，将使防重 叠状态机启动工作，执行内部存取。这存取在设置位后的开始，至结束。 在这间隙时间，不允许单片机向进行写数据操作。必须延迟。这 是为了保证防重叠状态机处理软件的正确运行，让其能识别叠放在起的多张卡 片，为下步进行选择张指定的卡片进行数据读写而作准 备。本系统中至少延迟，然后进行写，寄存器等操作。读取寄存器， 就可以得到及卡片的当前状况信息。精品文档欢迎下载 精品文档欢迎下载 寄存器，地址 寄存器的设置将影响卡片在通信时对和的校验。在寄存 器中有针对和校验的复位允许位。在对进行 编程的开始时，必须对寄存器进行写操作，即必须将位关闭。仅当执行 命令操作时才打开位。 寄存器，地址 是英文的缩写，意为传送时的位计数器寄存器。这 里的传送指的是向读卡模块的寄存器写数据。因此寄存器实际上是个字 节发送控制器，它控制了单片机向寄存器中写进的数据字节数目。由于寄存器 是控制向寄存器写数据的字节数目，因此这操作必须在数据写入寄存器之前完 成。在大量的字节数据被写入寄存器之后，自动地与卡片进行通信。 寄存器，地址 是英文的缩写，意为接收时的位计数器寄存器。 与寄存器相反，寄存器控制了单片机读取寄存器的数据字节数目。例如， 设置，则可向的寄存器读取的数据字节数目为个位字长的数据， 因为总的数目，忽略多余的数据。 寄存器，地址 被存储在读卡模块中的密码数据必须先被写入寄存器。为了能够存取读 卡模块内部中的密码，密码的存放地址必须首先在寄存器和寄存 器两者中指定。在做存放密码操作或做密码验证操作之前，首先必须对寄存器 进行设置。在密码被准确无误地存进之前，相关的传输密码必须被写入寄存 器中。传输密码和写入中的密码都是字节长，连续被写入寄存器中。 寄存器，地址 寄存器是指密码状态和密码控制寄存器。写入数据到寄存器进行设 置，将确定存取中的密码或传输密码的密码地址的部分。 精品文档欢迎下载 精品文档欢迎下载 单片机源程序 单片机源程序请参阅附录。 系统考勤流程图如图。 图系统考勤流程图 存储数据并与单片机通讯 单片机存储数据到寄存器 单片机驱动发声以及 闪亮 返回 读取卡数据 开始 防冲突机制 有卡考勤 否 密码校验精品文档欢迎下载 精品文档欢迎下载 学生考勤系统的设计 系统硬件模块的设计 引言 高校教学考勤制度普遍存在不完善的地方，学生考勤对加强我校教学管理，促进教学 改革有着非常重要的意义。部分大学生学习动力不足，治学态度不严，学习纪律松懈都与 他们对学习的认识和思想觉悟有直接关系，但与教学管理体制本身不完善，如学分制尚不 完善，考勤制度执行不力等也有着很大的关系。这些教学管理体制的不完善极容易使部分 同学养成些与我们大学生极不相称的学习生活状态，如迟到早退旷课外宿晚归 不按时就寝无序上网问题等等，而同学们的习惯是互相影响的，当然这些坏的习惯也很 容易产生共性。值我校本科教学评估年，进步完善学生考勤制度加强学生考勤制度的 执行力度，能够使同学们养成良好的学习生活习惯，有利于培育良好的校风和学风，帮助 同学们健康成才。加强学生课堂考勤，确保学生上课率，是搞好课堂教学的基础。因此， 学生考勤系统的设计有很大的现实意义和必要性，但传统的点名方式浪费了老师与同学们 许多宝贵时间。针对我校实际现状，本设计借鉴相关成熟经验，改进综合相关系统模块， 实现我校学生考勤功能，其目的是为实现我校学生考勤数据采集数据统计和信息查询过 程的自动化，完善考勤制度现代化，方便同学上课报到，方便教师统计考核同学出勤情 况，方便教务部门查询考核学生出勤率，准确地掌握学生出勤情况。 本设计的主要内容是实现学生考勤系统的硬件环境。硬件环境主要是单片机控制的射 频读卡器，读卡器采用非接触式射频卡技术与机连接，通过使用设 计的用户操作软件对读卡器进行控制以实现考勤功能。 本系统的可能创新点是通过进步完善软件环境可以扩展本系统为卡通系统。 卡通系统的实现也就是软件环境的进步改善和扩展。通过读取卡号，根据各个部 门的数据库内存储内容调出相应信息。例如学校的图书馆学生借阅管理学校微机机房的 记时考勤记录学校操场或学生宿舍的门禁管理学校食堂的收费等。 卡介绍 卡的分类和介绍 卡是由个或多个集成电路芯片组成，并封装们携带的卡片。卡按其内部 封装的芯片种类和功能可分为存贮卡和智能卡，存 贮卡和智能卡的区别就在于存贮卡芯片内不含微处理器，只具有存贮数据信息的功 能。存贮卡又分为非加密存贮卡般存贮卡和加密存贮卡简称逻辑加密卡。加密 卡有内建互相认证安全模块，是银行金融应用中在安全和成本上得到完美结合的卡。智能 卡又名卡电脑卡智慧卡聪明卡，它不仅具有像存贮卡样的数据存贮功能， 而