建筑工地基于IC卡讀寫技術(shù)網(wǎng)絡(luò)式考勤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

滕佳啟

摘要：本文主要介紹施工現(xiàn)場基于IC卡讀寫技術(shù)、VB、SQL數(shù)據(jù)庫以及AVR單片機(jī)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)式工人考勤管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。內(nèi)容包括軟件和硬件兩部分，軟件以VB6.0為主，SQL數(shù)據(jù)庫、MAX485通訊為輔。硬件以Atmega32為主，RC522模塊為輔。

網(wǎng)絡(luò)式考勤系統(tǒng)與傳統(tǒng)的現(xiàn)場手工登記式考勤相比較，其優(yōu)越性不言而喻，傳統(tǒng)的現(xiàn)場手工登記式考勤效率慢、人情關(guān)系牽涉復(fù)雜、考勤班組單一，并不能實(shí)現(xiàn)快速有效、資源共享。對于現(xiàn)在的工程管理要求和工程特點(diǎn)來說，已經(jīng)更不上時(shí)代發(fā)展，而網(wǎng)絡(luò)式工人考勤管理系統(tǒng)則是發(fā)展的必然需求。

本設(shè)計(jì)上位機(jī)采用的VB6.0編寫的軟件，下位機(jī)系統(tǒng)采用ICCAVR編寫的程序，燒錄至單片機(jī)。上位機(jī)包含多種功能模塊，下位機(jī)只包含信息采集和信息上傳，論文將逐個(gè)模塊進(jìn)行了論述，包括其功能、優(yōu)點(diǎn)及實(shí)際出現(xiàn)的問題。本設(shè)計(jì)重在網(wǎng)絡(luò)式工人考勤管理系統(tǒng)的信息通信的設(shè)計(jì)。論文首先介紹了工人考勤管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，接著詳細(xì)介紹了軟件、硬件各功能模塊部分的設(shè)計(jì)原理，最后簡要的對IC卡讀寫卡模塊進(jìn)行技術(shù)簡介。

本設(shè)計(jì)應(yīng)用的技術(shù)有：VB6.0編程技術(shù)、SQL數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)、AVR單片機(jī)接口技術(shù)、以及基于MAX485總線的通信技術(shù)等。系統(tǒng)開發(fā)的最終軟件成果是可以在WIN7系統(tǒng)運(yùn)行的工人考勤管理軟件，硬件成果是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)式通信和讀卡識別的考勤管理設(shè)備，軟件和硬件通過MAX485總線實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)通信和遠(yuǎn)程考勤。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)式考勤系統(tǒng)

第1章 緒論

1.1設(shè)計(jì)目的

在數(shù)字技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，考勤管理技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展?？记诠芾硐到y(tǒng)早已超越了單純的出勤統(tǒng)計(jì)管理，它已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一套完整的管理支配系統(tǒng)。但是提及考勤管理，似乎都是HR部門，此片論文講述的考勤管理對象則是建筑工地的施工工人。作為一線的施工管理人員，對此有著深刻的感觸。施工管理以人、機(jī)具和材料為重點(diǎn)，考勤管理系統(tǒng)如果能把這三點(diǎn)融合為一體，將大大節(jié)約我們的管理成本，降低材料損耗，節(jié)約資金。

1.2設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

通過VB編寫的計(jì)算機(jī)平臺考勤軟件與以Atmega32為核心的讀卡硬件通訊，實(shí)現(xiàn)考勤自動記錄與統(tǒng)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)對工人的考勤管理。

設(shè)計(jì)內(nèi)容大致可分為管理人員使用的用戶界面軟件、安裝在服務(wù)器上的通訊界面軟件、工人信息錄卡軟件以及讀卡器硬件。

用戶使用界面軟件包含登錄模塊，權(quán)限模塊，人為錄入考勤模塊，信息查詢模塊，報(bào)表模塊。

硬件通訊界面軟件包含通訊接口設(shè)置模塊，數(shù)據(jù)庫更新設(shè)置模塊，讀卡器設(shè)置模塊，顯示模塊，從機(jī)選擇模塊，考勤時(shí)限設(shè)置模塊。

讀卡器硬件包含通訊模塊，時(shí)鐘模塊，存儲模塊等。

1.3設(shè)計(jì)的實(shí)際意義

首先，國內(nèi)絕大部分的建筑公司都是管理公司，并沒有自己的一線勞務(wù)工人，而是把工程分包給各個(gè)工種的勞務(wù)公司，為了把控現(xiàn)場施工質(zhì)量與進(jìn)度，掌控勞務(wù)公司的施工人員的出勤信息，是十分有必要的。

其次，隨著中國的發(fā)展，我們面臨的機(jī)遇無限大，工程的承接也多樣化，工程管理也必須加快步伐，甚至邁向國際，實(shí)現(xiàn)管理的透明化，數(shù)字化，智能化，以及辦公的無紙化是大勢所需，潮流所向，在管理上開拓進(jìn)取，必是我們邁向成功的一枚牢固基石。

第2章 網(wǎng)絡(luò)式工人考勤管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

2.1系統(tǒng)基本方案

起初設(shè)計(jì)時(shí)的想法，仍然是人為考勤，但不同的是通過電腦批量考勤，這樣省去了手寫登記的繁瑣，又能快速統(tǒng)計(jì)工時(shí)，按照這樣的要求做出了第一款軟件，實(shí)踐時(shí)發(fā)現(xiàn)還是需要人為的確定工人是否已進(jìn)場工作，所以就產(chǎn)生想通過一種媒介來自動記錄工人考勤。

參照市面上的設(shè)備，想到了三種媒介用來考勤，一是人臉識別技術(shù)、二是指紋識別技術(shù)、三是IC卡識別技術(shù)。人臉識別技術(shù)對硬件要求較高，對于識別的存儲數(shù)據(jù)不利于交換，可作為單機(jī)考勤機(jī)，但不適合用于多機(jī)聯(lián)網(wǎng)，因此放棄人臉識別技術(shù)。指紋識別技術(shù)對硬件要求不高，但對于識別的存儲數(shù)據(jù)同樣不利于網(wǎng)絡(luò)交換，特別是對于施工工人而言，每天的高強(qiáng)度作業(yè)，會破壞指紋，所以指紋識別技術(shù)不可取。IC卡識別技術(shù)被廣泛用于各行各業(yè)，技術(shù)成熟，價(jià)格低廉，同時(shí)還可以兼門禁卡用，最終確定IC卡識別技術(shù)為最優(yōu)選擇。

選擇IC卡識別技術(shù)后，為了實(shí)現(xiàn)功能的整合，又編寫兩款讀卡寫卡軟件。

2.2系統(tǒng)擴(kuò)展方案

2.2.1門禁功能的整合擴(kuò)展

既然選擇IC卡為考勤媒介，就很自然的想到把門禁系統(tǒng)整合進(jìn)來，這樣工人進(jìn)出門崗，刷卡機(jī)就自動記錄工人在場信息，并在門崗的大屏幕上時(shí)時(shí)顯示，工種，人數(shù)，再設(shè)置一個(gè)小屏幕，用于顯示進(jìn)出人員的照片，姓名，用于門衛(wèi)核對。

2.2.2庫房管理功能的整合擴(kuò)展

項(xiàng)目工程中，將庫房內(nèi)所有的工具材料采用條形碼管理，來庫房取材料，工長要在電腦上，上傳流程，流程信息中包涵工人的Ic卡信息、材料信息和工長信息，發(fā)起流程后，工人就可以到庫房刷IC卡取工具或材料了，這樣就保證了出庫信息的實(shí)時(shí)記錄，便于后期的追溯，以及材料的補(bǔ)缺。

2.2.3工程收發(fā)資料統(tǒng)計(jì)功能的整合擴(kuò)展

一個(gè)工程下來，會產(chǎn)生上百份的聯(lián)系單和工程簽證，為保證聯(lián)系單和簽證單編號不重復(fù)，就需要做收發(fā)文臺賬，每次發(fā)聯(lián)系單或簽證單時(shí)，都要去翻臺賬，很是費(fèi)時(shí)，把收發(fā)資料統(tǒng)計(jì)功能整合到系統(tǒng)中，就可以自動為聯(lián)系單或簽證單編號，這樣不同的專業(yè)的工長再發(fā)起聯(lián)系單或簽證單時(shí)，只要登錄系統(tǒng)申請單號，就會自動為其分配單號，系統(tǒng)會記錄該單號發(fā)起的簡易內(nèi)容、時(shí)間和發(fā)起人。

第3章 網(wǎng)絡(luò)式工人考勤管理系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

3.1整體方案流程

系統(tǒng)操作流程：首先管理人員通過用戶使用軟件，將工人信息批量錄入本地服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，工人信息包括工人工號、姓名、性別、身份證號和銀行卡號等，然后管理人員再通過信息寫卡軟件和IC卡讀寫器，將數(shù)據(jù)庫中已有的工人工號寫入到IC卡中，錄入后，工人每天上下班刷卡考勤時(shí)，IC卡讀寫器會記錄工人工號和考勤時(shí)間，在通訊暢通時(shí)會通過硬件通訊軟件，把考勤信息自動上傳到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，通過用戶使用軟件，管理人員就可以查看考勤報(bào)表，這就完成了工人考勤的全部過程。

3.2用戶使用軟件設(shè)計(jì)

用戶使用軟件主要功能有工人信息的錄入與刪除，工人考勤信息統(tǒng)計(jì)報(bào)表，工人班組劃分，管理人員職能劃分，部分?jǐn)U展功能，如庫房管理、資料收發(fā)文管理等。用戶使用軟件分為登錄模塊，權(quán)限模塊，人為錄入考勤模塊，信息查詢模塊和報(bào)表模塊。

登錄模塊的作用就是對登錄者權(quán)限進(jìn)行核實(shí)。并且同一時(shí)間同一帳號不允許兩地登錄，登錄者必須為管理人員。

權(quán)限模塊是對所有管理人員進(jìn)行權(quán)限分配，使其具有相應(yīng)的權(quán)限進(jìn)入相應(yīng)的模塊，進(jìn)行規(guī)定內(nèi)的權(quán)限操作。進(jìn)人權(quán)限模塊也是需要權(quán)限的，軟件系統(tǒng)起始帳號admin，具有最高權(quán)限，當(dāng)設(shè)置完真實(shí)管理人員權(quán)限后，可以將admin帳號刪除。

人為錄入考勤模塊是軟件設(shè)計(jì)最初想法，讓記錄考勤更快捷方便，后來系統(tǒng)擴(kuò)展后，其變?yōu)檩o助功能，當(dāng)Ic卡讀寫器出現(xiàn)故障時(shí)，可用此功能考勤。

信息查詢模塊包括項(xiàng)目管理人員信息查詢和工人信息查詢。

報(bào)表模塊包括工人個(gè)人考勤報(bào)表、班組形式的考勤報(bào)表以及總工時(shí)報(bào)表。

3.3硬件通訊軟件設(shè)計(jì)硬件通訊軟件設(shè)計(jì)界面如圖3-1所示。

硬件通訊軟件的作用就是把工人的刷卡考勤信息錄入到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，為統(tǒng)計(jì)報(bào)表提供數(shù)據(jù)。硬件通訊軟件包括通訊接口設(shè)置模塊，數(shù)據(jù)庫同步設(shè)置模塊，讀卡器設(shè)置模塊，顯示模塊，從機(jī)選擇模塊，考勤時(shí)限設(shè)置模塊。

通訊接口設(shè)置模塊是設(shè)置串口參數(shù)的模塊，用以匹配考勤讀卡器的通訊參數(shù)。包括端口選擇，波特率選擇，奇偶校驗(yàn)位選擇等。

數(shù)據(jù)庫同步設(shè)置模塊包含兩個(gè)功能，一是將遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫中的工人信息同步到本地計(jì)算機(jī)，二是將本地的考勤信息傳送到遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)庫中。這兩個(gè)功能都是用于數(shù)據(jù)庫連接調(diào)試用的，正常情況下，這個(gè)兩個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)都是自動的。

讀卡器設(shè)置模塊包括選擇讀卡器讀卡密碼，A密碼還是B密碼，讀卡器讀卡地址的選擇，以及讀卡器的讀卡秘鑰。

顯示設(shè)置模塊是設(shè)置顯示窗體的顯示格式，包含是否以十六進(jìn)制格式顯示，是否允許表格顯示，清空文本框，清空表格等。

從機(jī)選擇模塊共有8個(gè)讀卡器可用于選擇，最多可以8個(gè)讀卡器同時(shí)工作。

考勤時(shí)限設(shè)置模塊，包含3個(gè)時(shí)段考勤時(shí)間設(shè)定，有上午考勤，下午考勤，加班考勤。每個(gè)考勤又有起始時(shí)間設(shè)定、終止時(shí)間設(shè)定、遲到時(shí)限的設(shè)定，以及正常權(quán)值，遲到權(quán)值設(shè)定。

同時(shí)硬件通訊軟件還有系統(tǒng)時(shí)間同步的功能，讓每一個(gè)IC卡讀寫器的時(shí)間與系統(tǒng)同步，此功能是手動的，只在讀寫器初次使用時(shí)，同步一次，讀寫器會自動保存時(shí)間。

3.4信息寫卡軟件設(shè)計(jì)

信息寫卡軟件其界面如圖3-2所示。

信息寫卡軟件作用就是把數(shù)據(jù)庫中工人工號發(fā)送給讀卡器，讀卡器把其記錄到IC卡中。其包含通訊設(shè)置模塊，IC卡基礎(chǔ)操作模塊，數(shù)據(jù)庫操作模塊，讀寫卡操作模塊，錢包設(shè)置模塊。

通訊設(shè)置模塊就是設(shè)置軟件與IC卡讀寫器的通訊參數(shù)的，包括端口、波特率、奇偶校驗(yàn)等。

IC卡基礎(chǔ)操作模塊是為了驗(yàn)證所選IC卡是否可用，只在讀卡出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)使用。其包含了4個(gè)讀卡基本功能，尋卡、防沖突、選擇、終止。這4個(gè)功能是讀卡的4個(gè)基礎(chǔ)步驟。

數(shù)據(jù)庫操作模塊有一個(gè)顯示窗口，其可以調(diào)出數(shù)據(jù)庫中的工人信息，包括工人工號，姓名，身份證號等，也可以調(diào)出管理人員信息；在調(diào)出的工人信息中選擇要錄入IC卡的工人，其信息就會填充到信息錄入窗口。

讀寫卡操作模塊包括讀寫卡操作、選擇讀寫卡地址、更改IC卡的密碼。

錢包設(shè)置模塊是擴(kuò)展功能，其將IC卡指定的扇區(qū)變?yōu)殄X包模式，預(yù)用于工人就餐等后續(xù)擴(kuò)展功能。

第4章 網(wǎng)絡(luò)式工人考勤管理系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

4.1硬件設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖

硬件系統(tǒng)主要以Atmega32單片機(jī)為主，輔以USB串口模塊CH340G、DS1302時(shí)鐘模塊、AT24C512擴(kuò)展的E2PROM存儲模塊、RS-485通信模塊、電源模塊以及IC卡讀寫模塊RC522，它們共同作用組成了IC卡讀寫器。MCU（微控制器）采用ATmega32（其開發(fā)簡單，運(yùn)行穩(wěn)定），與上位機(jī)的通信采用RS-485通信模式，或者USB通訊模式，RS-485通信距離可以達(dá)1200m左右。

硬件系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，一是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程考勤，二是用于工人信息錄卡。硬件系統(tǒng)框圖如圖4-1所示。

在本系統(tǒng)中，ATmega32單片機(jī)為主控芯片，負(fù)責(zé)各部分功能的總體控制和實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)用做考勤機(jī)功能時(shí)，RC522模塊（IC卡讀寫模塊）會自動讀取IC卡相應(yīng)地址中的數(shù)據(jù)（工人工號），并將其發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)會把接收來的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)此刻的時(shí)間合并為新的數(shù)據(jù)，如果網(wǎng)絡(luò)不忙，就會發(fā)送給上位機(jī)，如果忙，就會存儲到AT24C512中，待網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)，再發(fā)送給上位機(jī)。

當(dāng)用作工人信息寫卡器時(shí)，RC522模塊不自動讀卡，需要上位機(jī)發(fā)送指令給單片機(jī)，單片機(jī)再發(fā)送指令給RC522模塊，從而實(shí)現(xiàn)把工人的信息寫入到指定地址的IC卡扇區(qū)中。

4.2系統(tǒng)中各子模塊的硬件電路設(shè)計(jì)

讀卡器硬件包含最小系統(tǒng)構(gòu)架，通訊模塊，時(shí)鐘模塊，存儲模塊，蜂鳴顯示模塊，電源模塊。

4.2.1ATmega32為主的最小系統(tǒng)構(gòu)架

ATmega32是AVR單片機(jī)中ATmega系列中的一款，選用的原因如下：

性價(jià)比高的AVR芯片之一，零售價(jià)低，貨源充足；

32KB的Flash，滿足絕大部分的實(shí)際要求；

內(nèi)置資源豐富、功能強(qiáng)大，幾乎涉及AVR芯片的所有功能；

支持JTAG仿真，特別適合AVR初學(xué)者和需要繁瑣調(diào)試的低成本系統(tǒng)應(yīng)用。而且DIY或購買JTAG很經(jīng)濟(jì)，不需要購買昂貴的仿真器。

運(yùn)行速度快，大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為單個(gè)時(shí)鐘周期。

AVR單片機(jī)有自動上電復(fù)位電路、獨(dú)立的看門狗電路、低電壓檢測電路BOD，多個(gè)復(fù)位源（自動上下電復(fù)位、外部復(fù)位、看門狗復(fù)位、BOD復(fù)位），可設(shè)置的啟動后延時(shí)運(yùn)行程序，增強(qiáng)了嵌入式系統(tǒng)的可靠性。

AVR單片機(jī)還具有多種省電休眠模式，且可超寬電壓運(yùn)行.（18V～5.5V，不同單片機(jī)略有不同），抗干擾能力強(qiáng)，可降低一般8位機(jī)中的軟件抗干擾設(shè)計(jì)工作量和硬件的使用量。

4.2.2通信模塊

通訊模塊在硬件上設(shè)計(jì)采用兩個(gè)芯片，一個(gè)是RS485通訊，另一個(gè)是CH340G串口轉(zhuǎn)USB通訊。RS485用于刷卡考勤，因其對通訊時(shí)限要求不高；CH340G用于工人信息寫卡，用其工作時(shí)要求距離近，通訊時(shí)限性高。

（1）工人刷卡考勤的通訊協(xié)議：

上位機(jī)發(fā)送問詢，單片機(jī)應(yīng)答，一對多的關(guān)系，1臺上位機(jī)，多臺IC卡讀寫器（硬件地址碼只做到了8臺），輪番的問詢，當(dāng)有一臺讀寫器有考勤信息時(shí)，這臺讀寫器會與上位機(jī)保持通訊，直至考勤信息上傳完成，此時(shí)其他讀寫器會存儲新產(chǎn)生的考勤，等待上位機(jī)的問詢。

上位機(jī)問詢格式：第一個(gè)字節(jié)是固定值，是一串?dāng)?shù)據(jù)的起始碼，第二個(gè)字節(jié)為下位機(jī)的標(biāo)示碼，讓在總線上的讀寫器知道上位機(jī)是否在問自己，第三個(gè)字節(jié)是指令代碼，它告訴下位機(jī)上位機(jī)想要什么，第四個(gè)字節(jié)是發(fā)送的數(shù)據(jù)長度值，接下來就是數(shù)據(jù)字節(jié)，數(shù)據(jù)字節(jié)后就是CRC校驗(yàn)字節(jié)，校驗(yàn)字節(jié)后就是數(shù)據(jù)串的最后一個(gè)字節(jié)，結(jié)束碼，其也為一個(gè)固定值。

單片機(jī)應(yīng)答格式與上位機(jī)的問詢格式相同，但其第二個(gè)字節(jié)為自己的標(biāo)示碼。此處就規(guī)避了下位機(jī)與下位機(jī)之間的通訊。同時(shí)建議單片機(jī)發(fā)上位機(jī)的字節(jié)數(shù)為固定值，這是上位機(jī)與單片機(jī)的時(shí)序的問題，比如單片機(jī)在所有情況下，最多需要發(fā)送22個(gè)字節(jié)，那么建議單片機(jī)發(fā)送上位機(jī)的字節(jié)數(shù)設(shè)為30個(gè)字節(jié)，多出的字節(jié)用零補(bǔ)充，上位機(jī)做30個(gè)字節(jié)的接收固定值中斷，避免上位機(jī)接收出錯(cuò)。

（2）工人信息寫卡的通訊協(xié)議：

上位機(jī)發(fā)送問詢，單片機(jī)應(yīng)答，一對一的關(guān)系，1臺上位機(jī)，1臺IC卡讀寫器。上位機(jī)發(fā)送指令，下位機(jī)回答對應(yīng)的指令。

上位機(jī)問詢格式：第一個(gè)字節(jié)是發(fā)送的字節(jié)數(shù)（不包括此字節(jié)）；第二個(gè)字節(jié)CMD值，可以理解為按鈕值或功能代號；接下來的字節(jié)就是CMD值所要發(fā)送的內(nèi)容；最后一個(gè)字節(jié)是8位的CRC校驗(yàn)字節(jié)，其校驗(yàn)對象是CMD值和CMD值內(nèi)容。

單片機(jī)應(yīng)答格式：第一個(gè)字節(jié)是作為應(yīng)答需要發(fā)送的字節(jié)數(shù)（不包括此字節(jié)），同樣建議單片機(jī)發(fā)上位機(jī)的字節(jié)數(shù)為固定值，避免上位機(jī)接收出錯(cuò)；第二字節(jié)是單片機(jī)接收到上位機(jī)指令執(zhí)行動作后，所處的狀態(tài)值，分為正常值和各種錯(cuò)誤值；接下來就是發(fā)送此狀態(tài)值對應(yīng)的數(shù)據(jù)；最后一個(gè)字節(jié)就是發(fā)送狀態(tài)值及其所對應(yīng)的數(shù)據(jù)的一個(gè)8位CRC校驗(yàn)碼字節(jié)。

4.2.3存儲模塊設(shè)計(jì)

存儲功能主要用于刷卡考勤，因?yàn)樯衔粰C(jī)與多個(gè)下位機(jī)的通訊是輪巡模式，存在時(shí)差，為確保每一個(gè)數(shù)據(jù)都準(zhǔn)確無誤的傳輸給上位機(jī)，下位機(jī)IC卡讀寫器就必須有自己的存儲功能。

存儲芯片選用的是AT24C512，它有65536個(gè)存儲字節(jié)，如果一個(gè)考勤信息占用22個(gè)字節(jié)，那么他可以存儲2978個(gè)考勤信息。

4.2.4時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì)

時(shí)鐘功能主要用于刷卡考勤，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)通信具有時(shí)差性，為確?？记跁r(shí)間準(zhǔn)確性，設(shè)置了時(shí)鐘模塊，時(shí)鐘模塊選用的是DSl302芯片，其具有寬操作電壓，2V～5.5V，且在2V電壓下的工作電流小于300nA，同時(shí)具備備用電源，在失去讀寫器主電源時(shí)，能為時(shí)鐘保持電源，讓時(shí)間保持運(yùn)行?？紤]到時(shí)鐘芯片干擾能力比較強(qiáng)，單獨(dú)配有兩個(gè)引腳作為數(shù)據(jù)傳輸。時(shí)鐘模塊的時(shí)間同步來自上位機(jī)，為確保了時(shí)間記錄的客觀性，在IC卡讀寫器上不能人為設(shè)置時(shí)間。

4.3IC卡讀寫模塊RC522功能說明

IC卡讀寫模塊選用的是深圳優(yōu)信電子推出的RC522模塊，該模塊適用于S50卡，也稱M1卡，市面上用的大部分Ic卡都屬于此種類型卡。

M1卡為8K位的EEPROM，也就是1024個(gè)字節(jié)，其分為16個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)4個(gè)塊，每塊16個(gè)字節(jié)，以塊為存儲單位。每個(gè)扇區(qū)有獨(dú)立的一組密碼及訪問控制。每張卡有唯一的32位序列號，數(shù)據(jù)保存期為十年，可改寫十萬次，讀無限次，工作頻率在13.56MHz。

每個(gè)扇區(qū)的4個(gè)塊，分別為3個(gè)數(shù)據(jù)塊加1個(gè)控制塊，控制塊的16個(gè)字節(jié)分別為6個(gè)字節(jié)的A密碼加4個(gè)字節(jié)的存取控制，再加6個(gè)字節(jié)的B密碼。每個(gè)扇區(qū)的密碼和存取控制都是獨(dú)立的，可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定各自的密碼及存取控制。

IC卡與讀寫器通信流程如圖4-2所示。

復(fù)位應(yīng)答：M1射頻卡的通訊協(xié)議和通訊波特率是定義好的，當(dāng)有卡片進(jìn)入讀寫器的操作范圍時(shí)，讀寫器以特定的協(xié)議與它通訊，從而確定該卡是否為M1射頻卡，即驗(yàn)證卡片的卡型。

防沖突機(jī)制：當(dāng)有多張卡進(jìn)入讀寫器操作范圍時(shí)，防沖突機(jī)制會從其中選擇一張進(jìn)行操作，未選中的則處于空閑模式等待下一次選卡，該過程會返回被選卡的序列號。

選擇卡片：選擇被選中的卡的序列號，并同時(shí)返回卡的容量代碼。

三次相互驗(yàn)證：選定要處理的卡片之后，讀寫器就確定要訪問的扇區(qū)號，并對該扇區(qū)密碼進(jìn)行密碼校驗(yàn)，在三次相互認(rèn)證之后就可以通過加密流進(jìn)行通訊。（在選擇另一扇區(qū)時(shí)，則必須進(jìn)行另一扇區(qū)密碼校驗(yàn)。）

在驗(yàn)證之后，就可以對卡的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行操作，包括讀數(shù)據(jù)塊，寫數(shù)據(jù)塊，對數(shù)據(jù)塊加值減值，存儲、傳輸、暫停等操作。

結(jié)論

本設(shè)計(jì)是建筑工地基于IC卡讀寫技術(shù)網(wǎng)絡(luò)式考勤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。論文中已詳細(xì)論述了系統(tǒng)的各個(gè)軟件、硬件組成部分以及構(gòu)架流程，并結(jié)合實(shí)際遇到的問題，討論了如何加以改正的方法。

這次設(shè)計(jì)讓我學(xué)到最多的地方是做通訊的編程上，人們都說只有經(jīng)歷了付出，才能體會到收獲的喜悅，我體會到了。因?yàn)樗仁刮胰タ紤]問題，不管問題出現(xiàn)在哪，我都必須找到它的根源，一旦問題被破解，就如石破天驚，恍然大悟。這次做板前，沒有進(jìn)行CH340G試驗(yàn)，導(dǎo)致板子生產(chǎn)后，串口的兩個(gè)管腳接反，這是我的一個(gè)慘痛的教訓(xùn)！

最后，經(jīng)過聯(lián)機(jī)調(diào)試證明，本次設(shè)計(jì)所采用的軟件、硬件，都滿足自己預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)。但由于一些客觀因素的存在，系統(tǒng)中仍有不足之處，這也是不可避免的。總的來說，本次設(shè)計(jì)簡潔明了的完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)要求，網(wǎng)絡(luò)式IC卡考勤系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定可靠地工作。

感謝吉林建筑大學(xué)陳偉利老師的技術(shù)指導(dǎo)，感謝深圳優(yōu)信電子技術(shù)支持。