【正文】 ， 大部分 采用 RFID 射頻技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標對象獲取數(shù)據(jù)，識別工作不受環(huán)境的影響，操作方便快捷，具有防污、防水、加密存儲等優(yōu)點，較傳統(tǒng)的接觸式 IC 卡，具有明顯的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用在身份識別、 消費等各項 服務(wù)上， 為 企業(yè)或單位的管理以及 人們的 生活提供極大的便利。另外， 傳統(tǒng) 簽到的考勤方式既浪費時間，也給考勤數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析帶來了諸多麻煩。 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 目前，在考勤管理系統(tǒng)方面，國外早在多年之前就進行了相關(guān)的研究和設(shè)計，現(xiàn)在已經(jīng)在其單位和 企業(yè)得到了較為廣泛的普及，而我們國內(nèi)，因為相關(guān)研究起步較晚，相關(guān)研究盡管達到同國外相同的水平，但是成本較高，許多單位和企業(yè)認識進行傳統(tǒng)方式的考勤管理。 總體方案 設(shè)計思路 本次設(shè)計要設(shè)計 基于單片機的考勤管理系統(tǒng)設(shè)計 ,主要的過程是用讀卡器識別出射頻卡唯一標簽，將數(shù)據(jù)通過單片機傳送至 PC 機，進行簽到處理。該芯片 具有 成本低 ， 工作穩(wěn)定 ， 精確的采樣點 等優(yōu)點。讀卡 電路輸出信號有單片機識別出卡號，傳送到 PC 機行處理。 軟件描述 軟件部分主要是實現(xiàn)讀卡電路與單片機之間數(shù)據(jù)的通信。與其他電子類考勤寬利系統(tǒng)相比，所選用的硬件都是性價比較高的，在保證系統(tǒng)簽到準確方便，工作穩(wěn)定的同時，降低企業(yè)和單位在考勤管理方面的開支。 本課題設(shè)計出來的系統(tǒng)為企業(yè)和單位 提供了 較為 科學 的 、可靠的考勤管理 方法 ，是 現(xiàn)代化 企業(yè) 考勤管理的 最佳模式。美國的電子產(chǎn)品代碼（ EPC）全球協(xié)會正在制定美國的電子產(chǎn)品代碼無線接口協(xié)議 。另一方面，我國的RFID 標準也正在 由 電子標簽國家標準工作組制定。在當今全球化的生產(chǎn)中， 產(chǎn)業(yè) 鏈很可能會跨越 多 個國家，那么 產(chǎn)業(yè) 鏈 的管理系統(tǒng)就需要 考慮到 各個國家的有關(guān)標準，避免不必要的法律糾紛。高頻系統(tǒng)識別距離長、讀寫數(shù)據(jù)速率高，而低頻和中頻系統(tǒng)作用距離短、成本低。 射頻識別 的標簽也可以分為有源和無源兩種。因此在 開始進行 方案選型的時候 ，用戶需要 根據(jù) 自身的使用環(huán)境，選擇最 適合 的系統(tǒng)方案，防止 資金 的浪費。 因此 ，世界上的大部分 ERP 提供商都擁有或者正在開發(fā) 屬于 自己的基于 射頻識別 的供應(yīng)鏈管理方案， 來 大大降低由于兼容性所引起的 不必要的 風險。 二 .特點： 是集成的 ， 從而使 自適應(yīng)載波頻率 與 天線 諧振頻率 相配 。A； 85176。當 SHD 為高電平 時 ， EM4095為睡眠模式，電流消耗 為 最小。當 SHD 為低電平的時候，回路 可以 發(fā)射射頻場，并且開始對天線上的振幅調(diào)制信號進行解調(diào)。 當在 該引腳上施加高電平 的 時 候 ，天線驅(qū)動將 被 阻塞， 進而 電磁場 會關(guān)掉 ； 當 在該引腳上施加低電平的時候 ，片上 VCO 將 進入自由運行模式，沒有經(jīng)過調(diào)制的 125KHz 的載波將出現(xiàn) 在 天線上。 環(huán)濾波、電壓控制振蕩器和相比較模塊 加在一起 組成鎖相環(huán)。鎖相環(huán)將載波頻率鎖定在天線的諧振頻率上。當諧振頻率 落 在 100kHz 到150kHz 之間的時候，就會被鎖相環(huán)鎖定。接收鏈路的輸入信號 用的是 DEMOD_IN 引腳。輸入信號的級別 可以 通過外部電容分壓 來進行 調(diào)節(jié)。直流偏置取消、帶通濾波 還有 比較器組成接收 電 路。采樣 AM 信號，通過 VCO 時鐘 來 同步， CDEC 電容移除所有信號 中的 直流 部分 。接收信號 通 過放大和濾波 處理， 傳輸?shù)疆惒奖容^器，比較器的輸出緩存至 DEMOD_OUT。 VDD 和 VSS 上的電壓 降 并不是流過管腳 DVDD 和 DVSS 電流 產(chǎn)生 的電壓降。 如果我們對 VSS 管腳還有 VDD 管腳 進行隔離 ，這也是可以有效果的 。 天線驅(qū)動使用提供 VSS 和 VDD的電源 的 驅(qū)動器 ANT， 任何 電源的變化和 外界的噪聲 都 會很嚴重的對 天線諧振回路 產(chǎn)生影響 。 我們可以把在 管腳 AGND 上電容 的 值從 220nF 調(diào)至 1uF。 A 我們 可以 利用 外部電容和內(nèi)部電阻 （ 2KΩ ）對 GND 電壓 來 濾波。 在 天線諧振回路的設(shè)計 上，務(wù)必要求 最大電流不 可以高于 250mA。 務(wù)必使 控制 NMOS 門的信號 以及 MOD 信號 一起調(diào)為 低電平， 該信號要想變?yōu)?置高電平 ，必須是在 調(diào)制天線的振幅之后。 要想提升 讀取 的 靈敏性 ，可以用 外部檢測 回路 來實現(xiàn) 。 由四個部分組成的 ISO/IEC 14443協(xié)議 將卡定義為 2種類型，Type A 以及 Type B。 調(diào)制方式上 A型 和 B型 的主要差別是， A 型 數(shù)據(jù)傳輸與微處理器工作是 不能同時 進行的 ，而 B型數(shù)據(jù)傳輸與微處理器工作是 可以 同時進行的 。 協(xié)議 ATQ 對請求的應(yīng)答 ATQA 對 A型卡請求的應(yīng)答 ATQB 對 B 型卡請求的應(yīng)答 ATR 對重新啟動的請求的應(yīng)答 ATS 對選擇請求的應(yīng)答 ATQID 對 ID 號請求的應(yīng)答 CRC 環(huán)檢驗碼 RATS 對選擇應(yīng)答請求 REQA 對 A 型卡的請求 REQB 對 B 型卡的請求 REQID 請求 ID 號 RESEL 重新選擇的請求 卡片返回的代碼說明： 0x00: 對指定地址的訪問被拒絕 0x01: CRC 或奇偶校驗錯誤 0x04: 交易 : 溢出錯誤 其它命令 :對指定地址的訪問被拒絕 0x05: CRC 或奇偶校驗錯誤 0x0A: 確認 基本命令： REQUEST 控制單元 射頻卡 Command: 0x26 or 0x52 0x26: IDLE 模式，只選擇天線范圍內(nèi) IDLE 模式的卡片 0x52: ALL 模式，選擇天線范圍內(nèi)所有卡片 Len: 0 射頻卡 控制單元 Len： 2 Data[0]： _TagType（低字節(jié)） 0x04 Data[1]： _TagType（高字節(jié)） 0x00 在重新選擇卡片時必須執(zhí)行 request 操作。 HALT 控制單元 射頻卡 Command: 0x50 Len: 0 射頻卡 控制單元 Len: 0 將操作后的卡片置于 halt 模式。 READ 控制單元 射頻卡 Command: 0x30 Len: 1 Data[0]: _Adr 塊地址（ 0～ 63） 射頻卡 控制單元 Len: 16 Data[0]: 數(shù)據(jù)塊的第一字節(jié) : Data[15]：數(shù)據(jù)塊的最后一個字節(jié) WRITE 控制單元 射頻卡 Command: 0xA0 Len: 17 Data[0]: _Adr 要寫入數(shù)據(jù)的塊地址（ 1～ 63） 射頻卡 控制單元 Len： 4Bit DATA[0]: 0x0A(ACK) Data[1]: 要寫入卡片中的第一個數(shù)據(jù) : Data[16]: 要寫入卡片中的最后一個數(shù)據(jù) 射頻卡 控制單元 Len: 4Bit DATA[0]: 0x0A(ACK) INCREMENT 控制單元 射頻卡 Command: 0xC1 Len: 5 Data[0]: _Adr 數(shù)值塊的地址 射頻卡 控制單元 Len: 4Bit DATA[0]: 0x0A(ACK) Data[1]: _Value(LL) Data[2]: _Value(LH) Data[3]: _Value(HL) Data[4]: _Value(HH) 要增加的數(shù)值 射頻卡 控制單元 Len: 0 DECREMENT 控制單元 射頻卡 Command: 0xC0 Len: 5 Data[0]: _Adr 數(shù)值塊的地址 射頻卡 控制單元 Len: 4Bit DATA[0]: 0x0A(ACK) Data[1]: _Value(LL) Data[2]: _Value(LH) Data[3]: _Value(HL) Data[4]: _Value(HH) 要減少的數(shù)值 射頻卡 控制單元 Len: 0 RESTORE 控制單元 射頻卡 Command: 0xC2 Len: 6 Data[0]: _Adr 數(shù)值塊的地址 射頻卡 控制單元 Len: 4Bit DATA[0]: 0x0A(ACK) Data[1]: 0x00 Data[2]: 0x00 Data[3]: 0x00 Data[4]: 0x00 射頻卡 控制單元 Len: 0 此操作相當于執(zhí)行 decrement(0)。 天線發(fā) 發(fā)射出 的 是 頻率為 的 的調(diào)制信號。累加器用32 個通用寄存器代 代替 ， 這樣就取消 了 以往 累加器 和 存儲器之間的數(shù)據(jù)傳送，一條指令訪 問兩個獨立的寄存器 ， 在一個時鐘周期內(nèi) 就能得到 執(zhí)行 。 AVR 單片機中 的 引腳 ,既有較多的器件也有較少的器件 ， 在用 戶 進行選擇的時候給了很多方便 。 AVR 單片機 片內(nèi)的 資源 與其他類型的單片機相比較為 豐富。 AVR 單片機 的 保密 強度非常高 。 可重新 編程 AVR 單片機片內(nèi)可以進行系統(tǒng)內(nèi)重新編程 ,這樣對于老產(chǎn)品的維護就會很方便，同時對于 新產(chǎn)品的開發(fā) ，也有了很大的便利 ?？垢蓴_的能力也為用戶的使用提供了許多方便。 采用 的是 ATMEL 公司特有 的密度 高 、非易失性存儲 的 技術(shù) 進行 生產(chǎn) 。單片機內(nèi) 通用 的8位 中央處理器以及 Flash 存儲單元在片內(nèi)也被安置 ， 此種型號的 單片機在電子 技術(shù) 行業(yè) 內(nèi) 的應(yīng)用 較為廣泛 。 電源部分：本 課題選用的 單片機 電壓為 5V 電 壓 ， AVR 單片機 標準 工作電壓為 ， 但是在 AVR 單片機 內(nèi)部 帶有一個 5V 轉(zhuǎn) 的變壓 電路， 所以，我們 可 以 在單片機上 連接 5V 電壓從而獲得 5V 和 電壓。 AT89C52 原理圖如圖 ： 圖 ATMEL原理圖如圖 DS1302 實時時鐘部分 DS1302 芯片簡介 美國 DALLAS 公司推出 了一種實時時鐘電路 DS1302，它具有 功耗 低、 帶RAM、 性能高 等特點。它的 工作電壓 范圍在 ～ 之間 。 作為 DS1302，他是 DS1202 升級 的 產(chǎn)品， 并且兼容升級之前的型號 。 SPI 簡介 作為 一種同步串行 的 外 圍 接口 ， SPI 總線系統(tǒng)它使 得 MCU 與各種外圍設(shè)備串行 的 方式 來 交換信息。 SPI 總線系統(tǒng) 的方便之處是它允許 與各 其他公司產(chǎn)出 的 其他 標準 的 外圍設(shè)備直接 連接。當然特殊情況下 3根也 是允許的，比如單向傳輸?shù)臅r候 。而 SDI 剛好相反它是 主設(shè)備 進行 數(shù)據(jù)輸入， 從屬 設(shè)備 進行 數(shù)據(jù)輸出 。 SCLK 是由主設(shè)備發(fā)出的 時鐘信號 。 操控 芯片 是不是 被選中的 是 CS， 意思就是想要對此芯片操作有效用，必須是當 片 選信號 是提前設(shè)定 的使能信號 ，這種情況下才可以實現(xiàn)對此芯片的操作是有效用的 。 這種情況下就要利用 SCK 時鐘線， 用 SCK 來產(chǎn)生 時鐘脈沖， 這樣 SDI 和 SDO 就能根據(jù)這個 脈沖 來實現(xiàn) 數(shù)據(jù) 之間的 傳輸。 SPI 的 接口不 用 進行尋址操作 的情況是 在點對點的通信 的時候 ， 這種情況下會使通信變得 簡單高效。 SPI 協(xié)議格式如圖所示： 圖 DS1302 與 AVR 單片機連接原理圖 DS1302 與 AVR 單片機連接原理分析 ： DS1302 提供 電 壓 ， 該連接電路帶有 晶振 Y 時鐘管腳、輸入 /輸出 以及復位 管腳 ，他們分別與 單片機 IO 口的 PD PD PD7 相連 。 因為我們可以運用它來 為分布式控制系統(tǒng) 中每個 節(jié)點之間 進行 實時的 、可靠的數(shù)據(jù)通信 。 與之前 大部分 分布式控制系統(tǒng) 相比 ，在以下 幾個 方面基于 CAN 總線的分布式控制系統(tǒng) 擁有非常大優(yōu)點 ： 第一點 ，工作 在 多主方式 的 CAN 控制器， 可以 讓 不 相 同的節(jié)點 同一時間 收到相同的數(shù)據(jù) 。 第二點 ， 如果當 系統(tǒng) 出現(xiàn) 錯誤 是 ， CAN 總線不會出現(xiàn)多 個 節(jié)點 一起 向總線發(fā)送數(shù)據(jù)， 以至于 總線 出現(xiàn) 短路， 進而 損壞 其中一些 節(jié)點的 情況 。 保證不會出現(xiàn)， 如果單個 節(jié)點 發(fā)生情況 ， 讓 總線 發(fā)生 “死鎖”的 狀態(tài)。 除此之外 ， CAN 總線 還有高 通信速率、實現(xiàn) 很容易 、而且 性價比 非常 高等 優(yōu)點 。還有 一類 則 是 置有 片 CAN 的微控制器。 原理圖及其解析 解析： 電源 設(shè)計 SJA1000 里面 三對電源引腳 用來連接 CAN 控制器不同 的部分： 電源引腳 VDD1/VSS1 內(nèi)部邏輯數(shù)字 電源引腳 VDD2/VSS2 輸入比較器模擬 電源引腳 VDD3/VSS3 輸出驅(qū)動器模擬 復位 設(shè)計 SJA1000 的 復位 因為要保證 正確 ，所以 必須 有一個十分 穩(wěn)定的振蕩器時鐘來連接 CAN