基于RFID技术的课堂考勤系统设计

基于RFID 技术的课堂考勤系统设计

RFID 课程设计论文

题目：基于RFID 技术的课堂考勤系统设计

学院：运算机与通信学院班级：物联网（1）班姓名：李嘉诚学号：11280110 指导老师：薛建彬日期：2014.1.16

名目

摘要 (3)

引言 (3)

RFID 系统 (3)

1.1 RFID 技术的特点 (3)

1.2 RFID 系统的组成和工作原理 (3)

1.3 RFID 系统的应用现状 (4)

二.系统案例描述 (5)

2.1 RFID 学生考勤治理系统的应用优势 (5)

2.2高频RFID 的应用特性及应用领域 (5)

三.需求分析 (6)

3.1 试验箱各模块的介绍 (7)

3.2 系统整体结构的设计 (7)

四.系统开发环境与运行环境 (8)

4.1开发环境 (8)

4.2 运行环境 (8)

4.3 有关技术 (8)

五.课堂考勤系统设计 (9)

5.1 考勤系统总设计流程 (9)

5.2 系统结构总图 (9)

5.3 学生身份验证流程图 (10)

六.阅读器 (11)

6.1 MC9S08AW60 (11)

6.2 RFID 芯片 (12)

6.3 液晶显示与按键 (13)

6.4 外部通讯 (13)

6.5 学生卡 (14)

七.软件部分 (15)

7.1 RFID 通讯协议 (15)

八.总结 (18)

参考文献 (19)

摘要：本文研究和设计了一种基于射频识不（RFID ）技术的课堂考勤系统。此系统是利用RFID 技术，实现对到课堂上课人员的简单快速地自动签到和离开课堂的记录，储存有关的数据信息供教职人员检阅，从而免去平常点名占用的课堂时刻。下面简单介绍了课堂考勤系统的差不多功能和组成，然后对系统各重要组成部分进行了详细的分析。

关键词：射频识不，自动点到，电子标签，课堂考勤

引言

现在的大学校园里，学生翘课、迟到、早退的现象差不多屡见不鲜。考虑到每天每位老师都要进行对学生的考勤治理，专门在大学课堂上，上课人数众多，点名考勤要占用专门多时刻，学生的人数众多单靠少数人员的监督专门难做到对学生的实时治理，治理难度比较大。为了解决学校课堂考勤治理难的咨询题而设计了一种智能的课堂考勤系统。

本系统采纳了RFID 技术，旨在于对学生进行考勤，不仅提升了治理效率，更增加了学生的出勤率。

一.RFID 系统

1.1 RFID 技术的特点

RFID 是Radio Frequency Identification 的缩写，即射频识不，俗称电子标签。它是用无线射频方式进行非接触双向通信,以达到识不目的并交换数据的一项新技术。它要紧与当今数字化商务相适应,能够实现自动识不和

远程监控及治理。其通信距离范畴可从几厘米到几十米,而且依据读写方式

不同,能够输入几千字节的数字信息,具有极高的保密性］。

FRID 技术的环境适应性强，可全天候、无接触地完成自动识不、跟踪和治理功能,且穿透能力和抗干扰能力强。RFID 技术可识不高速运动物体，并可同时识不多个标签，操作快捷方便。因此，RFID 技术已在世界各地得到广泛应用，如工业自动化、商业自动化、交通运输操纵治理等众多领域。

1.2 RFID 系统的组成和工作原理

一个典型的RFID 系统由阅读器、应答器（RFID 卡）和中央治理操纵软件组成。阅读器是产生射频信号及高频能量来激活RFID 卡片工作, 并与卡片进行数据交换的设备。应答器（RFID 卡）的核心是含有一定储备容量的芯片，用于储备被识不物体的信息，它在接收并调制反射高频信号时达到与阅读器相互识不和通信的目的。中央治理操纵软件要紧是收集阅读器的信息，按照具体应用进行有关的数据处理。

RFID 系统分为有源和无源两类。有源RFID 卡由电池提供能量，而无源RFID 卡不用电池,由接收到的阅读器发射的高频信号转换成直流来提供工作能量。

无源RFID 卡的工作原理如下：当处于“工作”状态,即进入阅读器的辐射能量场，卡片上的天线接收到射频信号，然后由能量处理电路中有关的整流器件将射频检波、整流转化为直流电压，为RFID 卡上的芯片提供工作能量。芯片内部的调制器以一定的调制方式（幅移键控），将芯片内部的信息进行调制,然后通过天线发射出去。阅读器的接收天线接收并识不出调制信息后，按约定的解调方式进行解调，然后把解调的信息通过有关的接口（RS2232）传送到主机的中央治理软件进行数据处理。

1.3 RFID 系统的应用现状

RFID 作为一种自动无线识不和数据猎取技术，差不多使用了多年，应用领域越来越多。按照工作频率的不同，RFID 标签能够分为低频(LF) 、高频(HF)、超高频(UHF)和微波等不同种类。工作频率范畴为30kHz〜300kHz 低频段射频标签，其阅读

距离一样小于1 米。其典型应用有：动物识不、工具识不、电子闭锁防盗等。中高频段射频标签的工作频率一样为3MHz〜30MHz。典型工作频率为13.56MHz。其阅读距离一样情形下也小于1米。由于可方便地做成卡状，中频标签广泛应用于电子车票、电子身份证、电子闭锁防盗、小区物业治理、大厦门禁系统等。微波射频标签，其典型工作频率有433.92MHz、862(902)MHz〜928MHz、2.45GHz、5.8GHz。相应的射频识不系统阅读距离一样为4m〜6m,最大可达10m以上。超高频标签要紧用于铁路车辆自动识不、集装箱识不，还可用于公路车辆识不与自动收费系统中。在实际应用中,比较常用的是13.56MHz、860MHz〜960M Hz、2.45GHz 等频段。我国在125KHz、13.56MHz 等LF 禾口HF 频段RFID 标签芯片设计方面的技术比较成熟, HF 频段方面的设计技术接近国际先进水平，差不多自主开发出符合ISO14443 Type A、Type B和ISO15693标准的RFID 芯片,并成功地应用于交通一卡通和第二代身份证等项目中。

二.系统案例描述

2.1 RFID 学生考勤治理系统的应用优势

电子标签(RFID)具有一个双重角色的作用：一方面是身份识不，用来对物品进行跟踪和清点；另一方面用于物品的安全爱护。也确实是讲, RFI D 同时具备了身份识不和防盗的功能。RFID 的这种特点大大地提升了资料处理能力,通过一个简单的单一操作就可快速、准确地完成资料流通过程。

(1)简化考勤流程,提升考勤效率现有的考勤系统仍需要学生把自己随身携带的卡靠近阅读器来记录学生的考勤信息,如此的操作流程较为繁琐,考勤效率不高。同时, 卡内的芯片易收到破坏,使考勤的效率能够讲是大大降低。

基于RFID 的智能学生考勤系统能够幸免这种咨询题的发生，学生只要通过一个特定的地点就能够收到考勤信息，无需接近阅读器，大大提升了考勤的速度和效率，使考勤工作变得轻松而简单。

（2）提升考勤的正确率传统的考勤往往显得拥挤或者忙碌，可能一下赢来大批学生进行考勤，有时候几张卡放到一起进行读操作，可能显现漏读现象，这就造成有些人的考勤信息不被记录，从而使考勤工作变得不准确。而RFID 的显现正好解决了