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基于RFID的学生考勤系统设计

发布时间:2020-06-30 21:46:18 阅读: 来源:洋酒厂家

摘要:提出了一种无线射频非接触式RFID学生考勤系统的设计方法。采用以射频卡U2270B器件为核心完成支撑电路设计,包括电源模块、频率模块、天线模块和数据输入;以及软件模块设计,主要模块有初始化、开启、停止和解码。目的是实现利用无线射频识别技术对学生进行考勤记录管理,从而达到考勤工作方便、快捷、省时。主要技术涵盖了射频卡读写器,和其关键器件射频卡基站器件。结果表明,该系统能快速实现各种考勤记录,提高了学校的教学管理效率。关键词:考勤系统;设计;IC卡;学生;RFID

本文引用地址: 随着电子信息技术的发展,智能卡(IC卡)在生活中随处可见。而射频识别卡(简称射频卡、RFID卡)正逐渐取代传统的接触式IC卡,成为智能卡领域的新潮流。RFID卡由于成功结合了射频识别技术和IC卡技术,解决了无源(卡内无电池)和免接触的难题,因此,具有磁卡和接触式IC卡不可比拟的优点。RFID卡由IC芯片、感应天线组成,完全密封在一个标准PVC卡片中,无外露部分。学生考勤系统设计利用无线射频识别(RFID)技术,实现对学生进行考勤、记录等功能。 通过点名、磁卡和接触式IC卡等方式对学生的到课情况进行考勤、记录管理,既耗时又容易相互干扰;而非接触式RFID学生考勤系统实现了利用无线射频识别技术对学生考勤管理,既方便快捷,又省时。学生考勤系统由应答器和阅读器组成,其中应答器由标签(即卡片)构成,阅读器(读卡器)由射频卡基站器件U2270B及其支撑电路、主控器件MCU及其支撑电路和外围接口电路(键盘、液晶、时钟和串口模块)构成,如图1所示。

学生考勤系统的工作原理为:MCU工作于低功耗状态,标签因为没有能量而处于休眠状态。当按下键盘上的IRQ按钮时,MCU被换醒,同时激活U2270B开始工作,U2270B的两个天线端子通过线圈将能量传输给外界。当有标签靠近线圈时,标签获得能量开始工作,并将其内部存储的信息发送到U2270B的输入端,U2270B经过转换后再将信息送至输出端口发送给MCU,MCU接收到信息后将其转换成可识别的数据,再将其送至液晶显示。本文着重介绍考勤系统中的射频卡基站器件U2270B及其支撑电路设计。

1 射频卡基站器件U2270B及其电路设计 U2270B是ATMEL公司生产的基站器件,是一个对IC卡进行读写操作的非接触式工作基站,内部由振荡器、天线驱动器、电源供给电路、频率调节电路、低通滤波电路、高通滤波电路、输出控制电路等部分组成。1.1 频卡基站器件U2270B的射频频率 U2270B基站的射频频率要求在100~150 kHz范围内,在频率为125 kHz情况下标准的数据传输速率可以达到5000波特率,它可以采用曼彻斯特和双相调制两种方式。基站的工作电源可以是汽车电瓶或其他的5 V标准电源。U2270B具有可微调功能,与其他微控制器有很好的兼容接口,在低功耗模式下低能量消耗,并可以为IC卡提供电源输出。U2270B器件内部结构如图2所示。

U2270B的射频频率是通过调整U2270B内部结构中的RF引引脚所接电阻的大小,可以将内部振荡频率固定在特定的频率上(典型为125 kHz),然后通过天线驱动器的放大作用,在天线附近形成特定频率的射频场,当应答器进入该射频场内时,由于电磁感应的作用,在标签内的天线端会产生感应电势,该感应电势也是标签的能量来源。将数据写入应答器是采用场间隙方式,即由数据的“0”和“l”控制振荡器的肩振和停振,并由天线产生带有窄间歇的射频场,不同的场宽度分别代表数据“0”和“l”,这样完成将基站发射的数据写入标签的过程。

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