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1、辽 东 学 院 本 科 毕 业 论 文（设 计）基于IC卡考勤终端系统的设计与实现Design and implementation of IC card terminal system based on学 生 姓 名： 学 院： 专 业： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 审 阅 教 师： 完 成 日 期： 辽 东 学 院Eastern Liaoning University独创性说明作者郑重声明：本毕业论文（设计）是我个人在指导教师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得辽东
2、学院或其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名：_ 日期：_ _ 基于单片机的智能停车场停车位管理系统的设计与实现摘 要本设计基于51单片机的智能IC考勤系统的设计与实现，利用51单片机作为主控制系统，采用IC模块对IC卡的识别并采用RS232通信协议将采集的信息发送给单片机。单片机将信息显示在12864液晶显示屏上，并将信息上发至上位机，可以利用上位机进行实时的监测。系统中应用了IC识别技术、12864液晶显示技术、实时时钟技术以及串口通信技术等先进技术实现了IC考勤的设计。设计拥有较好的市场发展前景。关键词：5
3、1单片机；IC考勤；12864液晶；实时时钟；- 18 -目 录摘 要I一、绪论3（一）考勤系统发展的背景3（二）IC卡系统介绍3（三）考勤系统设计意义5二、方案选择6三、硬件电路设计7（一）单片机介绍7（二）复位电路设计：9（三）单片机时钟电路设计9（四）12864液晶显示屏10（五）RS232串口设计11（六）蜂鸣器电路11（七）ATS522 IC卡识别模块12（八）实时时钟模块设计13四、软件设计15（一）主程序流程图15（二）软件程序各模块函数介绍161、延时函数：162、信息采集函数：163、 液晶屏初始化函数：164、实时时钟时间读取函数175、主程序18五、调试与仿真19总结21
4、参考文献22附录A硬件原理图23附录B程序源代码24致 谢37一、绪论（一）考勤系统发展的背景随着计算机技术和网络技术的迅速发展，人类科学正进入信息时代，信息技术本身正对社会的改革产生深远的影响。20世纪90年代，随着我国市场经济的快速发展，职工考勤管理系统在企业的日常管理中发挥着越来越重要的作用。职工考勤管理系统可以进行员工信息管理、出勤管理和密码管理等，方便处理企业内部员工的相关工资信息。此外Internet的迅速普及，使Intranet成为Internet技术在企业管理信息系统中的应用和延伸，形成了集计算机，计算机网络、数据库、分布式计算等于一体的信息技术综合体，它打破了时间和地域的界限
5、，使信息交流变得快捷、准确，为建立现代企业管理信息系统提供了充足的条件。企业信息管理系统在此基础上延伸、扩展，使之上下、内外全面贯通。引入Internet后，形成了新型的浏览器/服务器（Browser/Server）结构,而传统的客户机/服务器（Client/Server）结构在这方面就远不及B/S结构。职工考勤系统是在适应市场需求的客观前提下，为了满足中小型公司或事业单位管理自己的员工而开发的。不仅仅是对企业，许多学校也也相应建立了学生考勤系统。（二）IC卡系统介绍IC卡是由一个或多个集成电路芯片组成，并封装成人们携带的卡片。IC卡按其内部封装的芯片种类和功能可分为存贮IC卡（Memory
6、Card）和智能IC卡（Smart Card），存贮卡和智能卡的区别就在于存贮卡芯片内不含微处理器（CPU），只具有存贮数据信息的功能。存贮卡又分为非加密存贮卡（一般存贮卡）和加密存贮卡（简称逻辑加密卡）。加密卡有内建互相认证安全模块，是银行金融应用中在安全和成本上得到完美结合的卡。智能IC卡又名CPU卡、电脑卡、智慧卡、聪明卡，它不仅具有像存贮卡一样的数据存贮功能，而且也具有像微电脑一样的逻辑处理、逻辑判断、I/0控制、指令执行等诸多功能。IC卡按照使用方法和信息交换方式又可分为接触式IC卡和非接触式IC卡。传统接触式IC 卡是通过物理接触方式，将卡插入卡座后，与外界交换信息，所用集成电路芯
7、片露在塑料卡外面的一面是一块含有电路腿的接触片，大部分都镀金，例如我们平时生活中接触最多的IC电话卡、手机中的PIN卡等。非接触式IC卡是通过电磁波与外界交换信息，带有射频收发及相关电路的芯片与环形天线全部埋在塑料基片中，在进行读写时，读写设备向射频卡发一组固定频率的电磁波，卡片内与读写设备发射频率相同的LC串联谐振电路，在电磁波的激励下产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内贮存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，从而完成将卡内数据发射出去或接收读写设备的数据。根据卡中所镶嵌的集成电路的不同，
8、IC卡主要有四大类：1）存贮器卡；2）加密存贮卡；3）CPU卡；4）射频卡。比较它们的读写属性、安全性、容量、成本和使用的方便性等性能，以非接触式射频卡所具备的优势最大。IC卡管理系统是典型的信息管理系统(MIS),其开发主要包括后台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发两个方面。对于前者要求建立起数据一致性和完整性强、数据安全性好的库。而对于后者则要求应用程序功能完备,易使用等特点。IC卡系统功能结构一般组成卡管理中心与各子系统现。卡管理中心(服务器)由中心数据库服务器、存贮设备、中心应用服务器、前置机以及各种管理软件共同构成了IC卡管理中心。中心数据库服务器装有win9x或win2000
9、操作系统平台， Access2000数据库系统，根据企业的规模、营业流水的大小以及管理模式可以使用较高档次的PC服务器和数据存储设备，以保证数据的安全性与可靠性及系统的稳定性；中心服务器根据实际需要可以直接接入到公司局域网提供的虚拟专网中。目前许多学校大量使用IC卡，系统功能不仅仅是考勤并且包括为各前置机提供个人帐户记录、历史流水帐的实时查询服务，提供全部和部分数据库子集、索引的查询服务；实时存储各地交易、充值、扣款流水的服务；中心数据的实时更新、存储备等服务建设“IC卡管理系统”，为学校的教师、学生和教学管理人员提供具有开放性、灵活性、面向学校应用服务的管理平台、是教学管理科学化的必要前提和
10、基本途径，所以，“IC卡管理系统”的建设势在必行。（三）考勤系统设计意义.随着市场经济的发展和人们生活水平的提高，人们不但对IC卡的本身的质量要求越来越高，同时对IC卡的服务和管理也要求很高。通过本课题的研究使管理者和使用者对IC卡的使用能更方便、更快捷。IC卡技术在不断提高，考勤技术日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识，它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。 作为管理应用的一部分，使用IC卡考勤的各项信息进行管理，具有着手工管理所无法比拟的优点。因此，开发这样一套IC卡考勤管理系统软件是很有必要的事情。近年IC卡持有量的增长，IC卡考勤系统大量的兴建和投入使用，引入IC卡考勤
11、智能管理系统十分必要。本设计是基于IC卡的智能管理系统的设计并实现以IC卡，单片机为核心部件内容以便实现学生或者员工考勤系统的硬件环境。硬件设计主要包括单片机控制的射频读卡器，读卡器采用非接触式射频IC卡技术与PC机连接，通过软件程序设计对读卡器进行控制以实现考勤功能。二、方案选择本系统基于IC卡的智能管理系统的设计与实现是以IC卡，单片机，上位机为核心部件。在设计中，首先对系统的整体功能进行分析，通过查阅相关书籍和资料，确定整体硬件设计方案。之后根据系统功能，绘制核心程序流程图。然后利用流程图使用C语言结合少量汇编语言进行单片机程序的设计。程序设计结果利用Keil uvision 3调试。通
12、过后，利用Protel进行线路板的设计和制作，完成最终的设计。 IC卡识卡器单片机RS232上位机LED显示、RTC时钟图2.1系统结构图三、硬件电路设计本设计基于IC卡考勤终端系统的设计与实现，系统硬件主要由单片机系统、12864显示单元、ds1302实时时钟单元、IC识别单元以及上位机发送单元组成的，下面给出系统的各个模块的介绍。（一）单片机介绍AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反
13、复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。单片机XIAL1和XIAL2分别接30PF的电容，中间再并个12MHZ的晶振，形成单片机的晶振电路。以当前使用较多的AT89系列单片机来说，在复位脚加高电平2个机器周期（即24个振荡周期）可使单片机复位。复位后，主要特征是各IO口呈现高电平，程序计数器从零开始执行程序。单片机的外部引脚实物图如图3.1所示：图3.1单片机实物图单片机的管脚说明：VCC管脚：供电电压；GND管脚：接地；
14、P0口管脚：P0为一个8位漏极开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P1能够用于外部程序数存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程中，P0口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口管脚：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口管脚：P2口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器能接收输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入，并因此作为输入时，P2口的管脚被尾部拉低，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出四肢的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容，P2口在FLA
