嵌入式课程设计-ARM-刷卡考勤-IC

课程设计报告

课程：嵌入式系统课程设计

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成绩：________________________ 电子与信息工程学院

2016年6月

第一章引言

1.1 研究目的及意义

随着经济的飞速发展，愈来愈多的管理者认识到管理与效益是息息相关的，实现数据规范化、自动化的管理，是一个管理规范、运作高效的企事业单位的必然要求。现在的市场竞争是知识的竞争，管理手段的竞争。谁有先进的技术设备和管理手段，谁就有成功的先机。企业或单位对于方便、快捷的考勤系统有迫切的需求。而一些当前的刷卡考勤系统主要是基于计算机控制的联网型系统，不仅价格昂贵，体积庞大、笨重，而且需要网络的连接，不利于广泛的用于小范围的考勤管理。为了可以满足日常的方便快捷的考勤，本文设计了基于单片机的刷卡考勤系统。

刷卡考勤系统将射频识别技术和现代管理结合起来。在企业中，刷卡考勤系统可以以节省大量的人力物力，简化日常管理的繁琐程序，提高企业的管理效率。在高校中，刷卡考勤系统对加强学生的教学管理，促进教学改革也有着非常重要的意义。

本系统的可能创新点是通过进一步完善软件环境使本系统与“一卡通”系统的兼容，实现了“校园一卡通”作为考勤卡的作用，拓展了本校“一卡通”的适用范围。通过读取IC 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。

1.2 发展趋势

目前，非接触式IC 卡中的主流为PHILIPS 公司的Mifare 技术，并且已经被制定为国际标准：ISO/IEC 14443 TYPE A 标准。欧洲一些较大的IC 射频卡制造商和IC 射频卡读写设备制造商以及IC 射频卡软件设计公司等大都把Mifare 技术作为技术标准，而发展和推进IC 卡行业快速的向标准化发展。而对于非接触式IC 智能射频卡方面的研究则代表了整个大行业的发展方向。非接触式IC 卡和接触式IC 卡相比，它继承了接触式IC 卡的容量大、安全性高的特点，同时也克服了以接触方式工作的IC 卡所无法避免的缺点，如触点磨损、污染、静电以及插卡不便的读写过程，使非接触式IC 卡的使用更加自由，应用更加广泛。

当前，国内IC 卡及相关产品的生产和研究的企业主要有上海复旦微电子股份有限公司，深圳市明华澳汉科技有限公司等。中国IC 卡产业虽然起步虽晚，但发展迅猛，通过引进先进的技术和自主研发，在几年间，整体生产能力突破了2 亿张。全国IC 卡应用装置的开发和系统集成厂商也达到上千家。由于智能卡的潜在应用范围非常广，国内外学术界和科技工作者对非接触式智能卡的开发，给予了广泛关注和研究。近几年来，射频识别系统的发展极其迅猛。尤其自1993 年金卡工程启动实施以来，IC 卡的应用领域得到

不断的扩展，一条完整的IC 卡产业链已经初步建立起来了，并逐步成为国民经济新的持续增长点。

1.3 可行性分析

经济方面：现在市面上销售的中档考勤机售价一般在500 元左右，若批量采购的话售价能够相对的降低，学校可以根据每个教研室的授课老师的数量来配备2-5 台考勤机，由于学生考勤系统选用一般计算机操作，对硬件设施没有较高要求，所以每个科室的可以配置一台计算机作为客户端，预计每台客户端的售价为3000 左右，鉴于本系统对计算机的硬件要求不高，可以考虑采用一般低档的服务器，预计售价为10000 左右。

技术可行性分析主要包括四个方面：目前有关的技术能否支持所开发的新系统；新系统开发人员的数量和水平，即人力资源；硬件和软件资源。

1.技术支持

首先根据新系统的目标，考虑目前有关的技术能否支持所开发的新系统。这里讨论的技术必须是已经普遍使用的，而不是待研究的或正在研究的。

2.硬件资源

开发管理信息系统所需的硬件资源包含以下两个方面。

系统开发人员在管理信息系统的开发过程中所需要的计算机设备及其有

关的外部设备；管理信息系统开发成功投入使用后，使用单位所应具备的计算机设备及其有关的外围设备。对硬件资源进行可行性分析时主要考虑计算机的主机内存、类型、功能、联网能力、安全保护措施以及输入/输出设备，外存储器和联网数据通信设备的配置、功能、效率等指标是否符合系统方案设计要求，同时还要考虑计算机的性能/ 价格比。

3.软件资源

软件资源的可行性分析主要考虑以下几点是否满足使用者，即学校的要求。

⑴ 操作系统的选择。

⑵ 编译系统的选择。

⑶ 数据库管理系统的选择。

⑷ 高级编程语言的选择。

⑸ 汉字处理系统的选择。

⑹ 应用软件包的选择。

1.4 基本内容

本文主要是通过对射频设别技术的研究来设计一款基于单片机的刷卡考勤系统的硬件设备及其软件。在设计IC 卡读卡器的基础上，完成考勤系统的设计。

本课题主要完成的任务包括：

(1) 文献部分：无线识别技术的研究。

(2) 硬件部分：包括单片机控制的射频读卡器的设、12864 液晶显示电路的设计、报警电路的设计等。

(3) 软件部分：ARM 控制程序。

(4) 系统的综合调试与分析：在软硬件完成以后，要对系统进行综合的测试与实验，分析系统的可靠性与实用性，调整系统的不足。

第二章开发环境的安装和配置

2.1 开发环境及其工具的介绍

Linux 是一套免费使用和自由传播的类Unix 操作系统，是一个基于POSIX 和UNIX 的多用户、多任务、支持多线程和多CPU 的操作系统。它能运行主要的UNIX 工具软件、应用程序和网络协议。它支持32 位和64 位硬件。Linux 继承了Unix 以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。

Linux 操作系统诞生于1991 年10 月5 日（这是第一次正式向外公布时间）。Linux 存在着许多不同的Linux 版本，但它们都使用了Linux 内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中，比如手机、平板电脑、路由