考勤机 设计.doc

基于单片机的卡式考勤机的设计

前言

近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益的更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。智能 IC 卡考勤机是在实际工作生产中提出的研究课题，在实际工作中对每个员工的出勤情况的统计是企业事业单位人力资源管理的一项重要内容。智能 IC 卡考勤机能够智能的记录员工的出勤、缺席、迟到、早退次数，以此来更好的约束员工养成良好的出勤习惯。每个员工在一定时间内的出勤情况一目了然，方便了领导对员工出勤情况的统计。

本设计主要采用高性能、低功耗的AT89C52 单片机为控制核心,键盘输入、显示和存储采用串口连接的方式，键盘输入为4×4 键盘，键盘除了0~9 十个数字键外还设有方便查询工作的功能键，显示为静态显示，6 个数码管在平时可显示年、月、日或时间，每个员工在上班和下班的时候打卡，系统自动记录打卡时间，然后和系统设定好的时间进行对比，从而判定员工的出勤，缺席，迟到，早退情况，智能 IC 卡考勤机会将员工每天的出勤情况进行累加，方便查询者更快的了解员工一个阶段的出勤状况。本设计力争做到准确、实用、节省时间、操作方便。

1 单片机的概述

单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。

通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。

单片机经过1、2、3、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压底功耗。

1.1 单片机基础知识

单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。

MVS-51系列或其兼容的单片机仍是美国INTEL公司于1980年推出的产品，于MVS-48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MVS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MVS-51单片机作为代表进行理论基础学习。

MVS-51系列单片机主要包括8031、8051、和8751等通用产品。

DP-51S单片机仿真试验仪是由广州致远电子有限公司设计的DP系列单片机仿真实验仪之一，是一种功能强大的单片机应用技术学习、调试。

1.2 单片机的应用领域

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分为如下几个范畴：

◆在智能仪器表的应用

单片机具有体积小功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功能、频率、湿度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。

◆在家用电器中的应用

可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子称量设备，五花八门，无所不在。

◆在工业控制中的应用

用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统，例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。

◆在计算机网络和通信领域中的应用

现代单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为计算机网络和通信设备间的应用提供了很好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机、电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。

◆单片机在医用设备领域中的应用

单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。

此外，单片机在工商、金融、科研、教育、国防航空等领域都有着十分广泛的用途。

1.3 单片机的发展趋势

单片机现在可以说百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但他们各具特色，护城互补，为单片机的应用提供了广阔的天地。纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：

◆微型单片机

现在常规的单片机普遍都是将中央处理器（CPU）、随机存取数据存储（RAM）、只读程序存储器（ROM）、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW（脉宽调制电路）、WDT （看门狗）、有些单片机将LED（液晶）驱动电路都集成在单一芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大，甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。

此外，现在的产品普遍要求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功能强和功耗低外，好要求体积小。现在的许多单片机都具有多种封装形式，其中SMD（表面封装）越来越受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。

◆低功耗CMOS化

MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS（互补金属氧化物半导体工艺）。和CHMOS（互补高密度金属氧化物半导体工艺）。CMOS虽然功耗低，单由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，这些特征，更适合于要求低功耗像电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。

◆主流与多品种共存

现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以80C51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的Winbond