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公寓無線自動化管理系統(tǒng)設(shè)計

作者: 時間:2011-08-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
2.2系統(tǒng)

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/155840.htm

  通過對RFID學(xué)生進(jìn)行研究,將RFID、計算機(jī)和控制聯(lián)系起來,從而初步建立智能管理模式。其關(guān)鍵技術(shù)主要在于兩個方面:自動身份識別和自動控制。它能夠?qū)M(jìn)出的學(xué)生進(jìn)行準(zhǔn)確高效的管理。學(xué)生不需在登記簿上登記,可以方便、快捷地進(jìn)出宿舍。本主要由管理軟件、收發(fā)模塊、報警器、計算機(jī)、RFID標(biāo)簽和RFID閱讀器組成。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生身份自動識別、學(xué)生信息登記和對外來人員的報警等功能2]。

  1)每個入住的學(xué)生身上都攜帶有一張記錄其身份信息的RFID標(biāo)簽,RFID標(biāo)簽屬性包括:學(xué)生姓名、學(xué)號、登記照、宿舍號和所在學(xué)院。2)在門口放置一臺RFID閱讀器和一臺計算機(jī)和一套發(fā)射電路。3)在管理室里配置一個報警電路,此報警電路時基于單片機(jī)控制的4]。當(dāng)帶有RFID標(biāo)簽的學(xué)生進(jìn)入到公寓門口時,安裝在門口的RFID閱讀器便會讀到RFID的信息,如果讀到的信息與數(shù)據(jù)庫里的信息一致,那么計算機(jī)會通過串口將信息傳輸給單片機(jī),單片機(jī)通過控制電路點(diǎn)亮一個綠色的LED燈,這就說明是這個公寓里的學(xué)生,如果讀到的信息在數(shù)據(jù)庫里沒有與之匹配的信息,計算機(jī)也會通過串口將信息傳輸給單片機(jī),單片機(jī)控制報警器報警同時點(diǎn)亮一個紅色的LED燈。4)學(xué)生進(jìn)出公寓的全部信息均有電腦實(shí)時記錄,準(zhǔn)確地讀寫到數(shù)據(jù)庫中,并生成日報,月報統(tǒng)計表。

  

  2.3無線收發(fā)電路硬件

  通過應(yīng)用先進(jìn)的PTR8000高速嵌入式無線芯片開發(fā)無線高速數(shù)據(jù)傳輸電路。電路包括兩個無線高速多頻道模塊、兩個開發(fā)板3]。開發(fā)板上有單片機(jī)、串口、報警器和相應(yīng)的接口等,加上電源即可使用??赏瓿蔁o線雙向數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)娜抗δ?。對電路進(jìn)行分塊分析,可將電路分成一下四個功能塊:供電模塊、串口模塊、C51控制模塊和PTR8000控制模塊。(1)供電模塊供電模塊由變壓器、整流、濾波、穩(wěn)壓等部分組成。本設(shè)計需5V和3.3V的雙電源。這是因?yàn)槌薓CU、Max232的工作需5V的電源之外,PTR8000模塊需要3V的電源。(2)串口模塊當(dāng)兩張RFID信息驗(yàn)證時,計算機(jī)向串口發(fā)送啟動關(guān)閉LED燈信息,驗(yàn)證不成功時發(fā)送警報消息。電路板將串口接收到的數(shù)據(jù)通過Max232進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)進(jìn)行處理。(3)C51模塊C51單片機(jī)的P2口接PTR8000無線收發(fā)模塊用來接收和發(fā)送控制信號。P1.1口接報警器,通過控制P1.1口高電平來導(dǎo)通集電器,使報警喇叭與200V交流電形成導(dǎo)通回路。P1.5口接綠色的LED燈,P1.6口接紅色的LED等。(4)PTR8000無線模塊PTR8000專為點(diǎn)對多點(diǎn)無線通信設(shè)計,內(nèi)置數(shù)據(jù)協(xié)議和CRC檢錯,無亂碼輸出,載波檢測輸出,點(diǎn)對多點(diǎn)通信硬件控制,全面升級替代PTR2000系列無線模塊。PTR8000無線模塊連接到C51單片機(jī)P2口,可完成無線數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)墓δ?。PTR8000模塊特性如下:1)超小體積,內(nèi)置環(huán)形天線,性能穩(wěn)定且不受環(huán)境影響,對電源不敏感,距離更遠(yuǎn)。2)最大發(fā)射功率10dBm,高抗干擾GFSK調(diào)制,可調(diào)頻,數(shù)據(jù)速率50kb/s,獨(dú)特的載波檢測輸出,地址匹配輸出,數(shù)據(jù)就需輸出。

  2.4軟件設(shè)計

  系統(tǒng)可以直接運(yùn)行于本地計算機(jī),在windows環(huán)境下,首先建立MicrosoftAccess數(shù)據(jù)庫表格,并在數(shù)據(jù)庫表格中添加添加發(fā)放用戶RFID標(biāo)簽的基本信息。以VisualBasic6.0開發(fā)工具為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)訪問和信息響應(yīng)等。RFID學(xué)生公寓涉及系統(tǒng)維護(hù)、發(fā)卡、數(shù)據(jù)采集、記錄查詢、出入控制等功能。主要功能模塊設(shè)計如圖所示。圖主要功能模塊結(jié)構(gòu)框圖(1)管理員登陸子模塊主要實(shí)現(xiàn)管理員登陸,不是管理員就沒有權(quán)限使用此系統(tǒng)。2)管理用戶電子標(biāo)簽管理包括新用戶添加管理和標(biāo)簽修改管理兩部分內(nèi)容。在系統(tǒng)運(yùn)行之前,需要先將車輛和用戶的基本信息錄入數(shù)據(jù)庫中,并分配卡號,標(biāo)簽使用者的基本信息包括:學(xué)生的照片,學(xué)生姓名、學(xué)號、宿舍號和所在學(xué)院。

  (3)記錄查詢系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中存儲有每個入住學(xué)生的基本信息、發(fā)卡信息以及學(xué)生出入公寓記錄等各種數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)管理員可以根據(jù)時間段,查詢學(xué)生進(jìn)出的所有記錄,并可以以報表的形式打印,滿足管理部門的需求。(4)進(jìn)出學(xué)生監(jiān)控識別系統(tǒng)處于自動監(jiān)控、信號采集狀態(tài),當(dāng)持卡學(xué)生進(jìn)出系統(tǒng)大門設(shè)置的識別區(qū)域時,射頻卡被系統(tǒng)快速識別,如果學(xué)生身份信息與系統(tǒng)存儲的數(shù)據(jù)相符,系統(tǒng)對指示燈做出相應(yīng)控制。如果不一致,系統(tǒng)會發(fā)出報警信號。

  3、結(jié)束語

  系統(tǒng)具有統(tǒng)計學(xué)生出入數(shù)據(jù)功能,方便管理人員進(jìn)行管理,減輕了管理人員的勞動強(qiáng)度,并且可以使管理人員和用戶準(zhǔn)確地查詢各種信息。突破了傳統(tǒng)的學(xué)生公寓管理模式,是未來學(xué)生管理的發(fā)展方向。對于該系統(tǒng),目前已經(jīng)成功完成一套演示系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)的調(diào)試運(yùn)行表明,該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計初期的所有功能要求,運(yùn)行良好。


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