软件开发评职论文一卡通系统及读卡器的设计

　　摘要：由于公司的运行特点，需要24小时不间断运行，各部门职工的上岗时间的不确定，运行中出现各种问题，临时加班，对考勤工作造成的难度，本着科学管理，人性管理，在总公司的人力物力的支持下，开发污水处理厂一卡通。以往员工加班常常是手写签字，经常漏算漏签多签，食堂就餐管理落后，在公司内部管理中引入智能IC卡技术已经成为一种趋势。所谓的“一卡”，就是指在一张卡上实现多种不同的功能的智能管理，在一张卡上通行多种设备。本文对将公司一卡通系统进行设计，致力于将该系统打造成既可以实现污水处理厂内的个人考勤认证，与公司管理信息系统连接，又可以实现职员工的基本信息个人查询，领导与部门宏观管理的数据查询与综合分析的系统。

　　关键词：污水处理厂,一卡通系统,读卡器,设计

　　1 系统的总体设计

　　根据公司一卡通系统的要求功能和原则，采用分布式数据库结构，各个应用子系统可以与其它子系统相互协调分工，通过TCP/IP 网络共同完成公司管理、考勤、就餐等功能。也可以单独运行完成某一个功能。一卡通系统的整体结构采用WINDOWS7 操作系统的计算机对整个网络中心进行整个系统资源的管理和更新，数据的处理、统计结果的查询和打印服务，各个终端的管理都由各管理工作站分别进行，工作站将终端设备的数据采集发送到数据库，主计算机在数据库中提取各种信息，并负责主计算机命令的下载;而整个系统数据命令的传输都由高速网络完成。

　　系统的数据库利用大型的SQLSERVER数据库，该数据库为多用户式，允许同时有多个用户使用。整个系统的原始数据记录、工作站发送的刷卡数据都由其管理。在用户进行查询操作时，终端读取的卡号等信息实时送往主机，由数据库调出相符合的记录，供员工查询。

　　2 数据库模型

　　在公司一卡通系统中，因业务较为复杂，要实现的功能很多。因而在数据库中用于不同功能的表较多，但高扩起来分为二类表：

　　2.1 基本功能表

　　此类表的作用是记录其他表所需要的一些辅助性信息。包括用户密码、员工个人信息相应的表垃圾表、黑名单表、解挂表、存款信息表、消费记录表、等相应的一些表。

　　2.2 功能操作表

　　此类表用于记录各系统功能操作生成的数据，在具体的管理系统中介绍。为了方便在程序编写中引用不同数据库中的对象，所以再设计对象名时，将所有计算机系子数据库中的对象名均以“JSJ”为前缀。

　　3 一卡通读卡器硬件系统

　　根据一卡通的特点设计一卡通读卡器。该读卡器的控制器是AVR单片机。与IC卡、通信接口、时钟芯片、键盘显示器、报警模块相连接。其中将天线接入非接触式射频卡读写芯片MFRC500 中，再将非接触式射频卡读写芯片MFRC500、AT24C01 IC 卡、RS485 通信接口、时钟芯片DS1302、键盘、LED显示接口、声光报警模块分别接入MUCAtmega16 中。

　　4 Atmega16 单片机

　　AVR 单片机，具有速度高、片内硬件资源丰富等优点，它最大的优点是低功耗和高速度，其掉电方式、闲置方式至工作方式下的耗电约为1μA～2.5mA.。Atmega16 是AVR系列单片机中非常典型的一款芯片，内置16KB 在线可编程FlashROM、1KB 的片内SRAM、512 字节片内在线可编程EEPROM;运行速度为0~16Mb/s，工作在1MHz、3V、25°时的典型功耗：正常工作模式为1.1mA，空闲工作模式为0.35mA，掉电工作模式为<1μA。上述的众多功能，为嵌入式控制系统提供了极大的方便。

　　5 IC卡的设计和选择

　　IC 卡分为接触式和非接触式两大类，其可靠性和安全性均比磁卡好，但价格比较贵。接触式IC 卡是将IC 芯片封装在一个的标准PVC卡中，靠裸露的芯片与读写器卡座之间的直接接触来读写数据的。非接触式IC 卡由IC 芯片、感应天线组成，并完全密封在一个的标准PVC卡中，不易受外界的不良因素影响。接触式IC 卡与读写器之间通过无线电波来完成读写，存储容量大，传递速度快，读写寿命长。

　　5.1 非接触式射频IC 卡部分设计该系统以PHILIPS 公司的Mifare 系列射频卡为基础，读写芯片选用的是PHILIPS 公司专为Mifare 卡设计的专用读写芯片，工作频率为13.56MHz,它可以在有效的发射空间形成一个13.56MHz 交变电磁场，为处于发射区域内的射频卡提供能量，同时射频卡与MFRC500 需要传送的数据信息也被调制在这个频率上。MFRC500与射频卡之间能量的传递和数据双向传输的过程是初级和次级两个线圈之间的耦合过程。

　　5.2 接触式IC 卡部分设计

　　该系统中所选用的接触式IC卡为AT24C01，采用ATmega16 单片机的PA.0- 3 作为读卡信号线。控制部分只要负责读取IC 卡中的数据，进行分析处理，存储在自身的RAM中或是通过RS232 传送到上位机进行存储。读卡部分根据控制部分的控制信号，对IC 卡进行度或写操作，并可实时检测IC卡的插入或拔出。并将读出的数据通过驱动电路传送到控制电路或将控制电路所传送的数据写入IC卡。

　　6 串行通信接口

　　目前最常见的串行通信接口标准是RS- 232 串行总线，传输的是单端信号，即信号信号线中一条是公共地线，另一条是信号线。这种总线标准只适用于数据传送速率要求不高，距离叫短的场合。适合于长距离传送的总线标准有：RS- 422、RS- 423、RS- 485、RS- 499 以及20MA电流环串行接口。

　　7 实时时钟

　　刷卡时要记录刷卡的时间，用外接硬件实时时钟芯片的方式为系统提供一个准确可靠的时钟，用3V备用电池保证在系统掉电时也能正常走时。这里选用体积小、接口简单的实时时钟芯片DS1302，它是美国DALLAS 公司推出的低功耗串行通信接口专用芯片，片内有31 字节的SRAM，可自动进行闰年补偿。

　　8 结论

　　本文对一卡通系统进行了设计并就其组成结合软件工程、串口通讯、AVR 单片机、密码学、数据库理论的技术进行分析。就污水处理厂一卡通的应用建立了一套比较实用的系统流程，为公司管理提供了有效的管理工具。有效的节约了资源的使用。

　　参考文献

　　[1]游战清，李苏建.无线射频识别技术(RFID)理论与应用[M].北京：电子工业出版社。2004.

　　[2]Klans Finkertzeller[德]著，吴晓峰译.射频识别技术(第3版)[M].北京：电子工业出版社，2006.

　　[3]徐新民，张春升.TEMIC系列射频卡及其应用叨.电测与仪表，2002，(1)：49—52.

　　[4]Philips.MF RC50 m#y Integrated ISO 14443A Reader IC[R]，2002.

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