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深入了解IC卡考勤系統的設計與技術實現

文字:[大][中][小] 發布時間:2019-8-13  瀏覽次數:2613

近幾年,非接觸IC卡考勤機管理系統廣泛應用于公司、工廠、銀行和賓館等,對職工的出勤進行考核,實現自動化管理。非接觸式卡使用時沒有方向性,卡片可以任意方向掠過,即可完成操作,這大大提高了每次使用的速度??梢赃m合于多種應用,非接觸式卡的存儲結構特點使它一卡多用,能應用于不同的系統,用戶可根據不同的應用設定不同的密碼和訪問條件。本文主要介紹一種基于非接觸式IC卡的門禁考勤管理系統的設計與實現方法,該系統不僅能夠滿足普通考勤管理的需要,而且較好地解決了工作時間與工作地點靈活多變時的考勤管理問題。

一、考勤系統設計

(一)考勤需求分析
考勤管理最基本的工作就是如實地記錄員工上班與下班的時間,然后再分階段進行數據匯總以形成員工的考勤記錄,單位再以這些記錄為基礎對員工實行考核并計發薪酬。然而,由于各個單位具體情況的差別,他們對考勤管理的要求可能并不完全一樣。

(二)系統結構設計

根據對用戶需求的分析,考慮到用戶的要求和軟件結構的合理性,本系統上位軟件劃分為表示層、業務層和數據層。其中表示層由考勤機和考勤管理軟件的操作界面組成,分別負責考勤數據的采集和處理;業務層又劃分為數據錄入模塊、數據采集模塊、報表生成模塊和系統維護模塊,這四大模塊是考勤管理系統的核心,實現了考勤管理的主要功能;數據層主要由數據庫管理系統組成,完成各類考勤數據的管理工作。

二、考勤系統的硬件構成

本系統硬件可分為卡、讀卡考勤機和PC機三個部分。讀卡考勤機部分由讀卡模塊、P87LP 64單片機、存儲模塊(EEP—ROMA 4C64)、時鐘模塊(PCF8583)、顯示模塊(用串行口擴展7415164 實現顯示)、串行通訊模塊(與pc機通信)、CPU復位電路、外部振蕩電路組成。

工作原理:讀卡考勤機向IC卡發一組固定頻率的電磁波,卡片內有一個Lc串聯諧振電路,其頻率與讀卡考勤機發射的頻率相同,在電磁波的激勵下,LC諧振電路產生共振,從而使電容內有了電荷,在這個電容的另一端,接有一單向導通的電子泵,將電容內的電荷送到另一個電容內儲存,當所積累的電荷達到2V時,此電容可做為電源為其它電路提供工作電壓,將卡內數據發射出去。

射頻讀卡考勤機工作原理。本系統讀卡塊(射頻識別)是基于U2270B基站芯片的,由基站芯片設計基站發射和接收電路,同時設計基站天線,采用5V直流電壓供電,與該系統其他模塊工作電壓相同,只需要同一輸出電壓的電源供電,這樣能夠簡化系統的硬件電路,降低系統成本。非接觸Ic卡發送數據后由射頻基站天線接收,由基站處理后經基站的輸出腳把得到的數據流發給微處理器的輸人口。此模塊只完成信號的接收和整流工作,而信號的解調解碼的工作由微處理器來完成。微處理器要根據輸入信號在高電平、低電平的持續時問來模擬時序進行解碼操作。

四、考勤系統的軟件設計

(一)下位機程序設計

下位機是由單片機(P87u 64)、H歷時鐘(PCF8583)、EEPROM(A1r24C64)、讀卡模塊等組成。單片機(P87LPC764)是該系統的控制核心,P87LPC764具有IIC總線,這是該系統所用的原因。P87LP 64的IIC總線符合標準的IIC總線規范,是有其標準模字節方式的總線結構。IIC總線工作所需的時鐘信號可由P87LFIC64自動產生,但數據卻是以位的方式和接收的。因此它的控制軟件比較復雜,但卻更為靈活。

P87LPC764的IIC總線有4種工作方式:主發送、主接受、從接受、從發送。IIC總線系統中以P87 64 為主器件節點,既可以做主控器也可以做被控器。PCF8583和E1)ROM(AT24C64)也具有IIC總線的數據傳送格式。下位機采用1787LPC764單片機完成信息的接收以及送往數碼管、點陣發光二極管(LED)顯示屏等設備進行顯示。

(二)上位機程序設計

上位機主要是用到串行口控件,串行口是計算機與外部設備進行數據交換的重要介質,所以串行通信在工程實現中有著廣泛的應用。MSComm控件有2種不同的方式來處理和解決各類通信軟件的開發和設計問題。事件驅動方式:是一種功能強大的處理問題的方法。在實際工作中,往往要處理許多通信中的相關事件,例如:當線路數據到達本端或CD線和RTS信號線狀態發生變化時,要求我們使用相應的事件來跟蹤和處理,該控件是使用OnComm 事件來實現的,它也包括檢測和處理通信錯誤等方面的問題,CommEvent值返回最近的通信事件或錯誤的數字代碼。查詢方式:由程序設計者負責讀取CornmEvent的值并處理所發生的錯誤或事件。通常簡單的應用程序設計可采用這種辦法。根據這次設計中實際情況,采用的查詢方式通信方式。

Microsoft公司的VB6.0功能強大,在VB6.0當中,提供了ActiveX控件,特別是MSomm控件,可方便地支持串口通信。在采用以PC機為控制中心的數據處理非接觸IC卡考勤系統中,通常需要單片機處理數據,然后用異步串行通訊方式傳給Pc機,Pc對單片機進行定時取數,如果系統不很復雜這可以免去“握手”協議的繁瑣過程,簡化編程,提高速度。VB具有面向對象的設計方法,友好的用戶界面,簡單方便的串行通訊和實用性強等優點,不用借用其他語言就可以開發出優秀的控制系統通訊軟件上位機即PC機負責數據處理、數據庫的處理及向下位機發送,并對下位機進行控制。平時沒有通信任務時,下位機僅做顯示工作,上位機可進行其他工作。只有在上位機發來通信信號時,下位機才暫時去響應并接收。用VB語言編寫的上位機軟件具有界面友好、能多任務運行的優點,同時可以有選擇地單獨向某一臺下位機發送顯示信息,比用其他語言(比如:C語言)易于開發,程序簡練。

在上位機的設計當中,主要采用了Microsoft公司的VB6.0來進行界面的設置與編輯,利用VB6.0中的強大的界面編輯功能與通俗易懂的通信控件與圖表控件進行設計,在上位機的設計過程中,最關鍵的地方就是如何進行pc機與單片機的通信,即是怎么樣將單片機的數據傳送到pc機,和收到單片機數據怎樣和數據庫連接跟數據庫的數據進行比較。又因為單片機采用的是壓縮的BCD碼,與pc機所采用的數值是不一樣的,所以,在傳送過程中,必須進行數值的轉換,否則會出現發送與接受數據的不一致性。

實踐表明基于上述方法設計的考勤管理系統具有較好的通用性,用戶只需輸入一些必要的初始信息,并結合本單位的實際情況來設置考勤規則即可較好地滿足各種考勤管理的需要。從應用情況來看,IC卡考勤管理系統既消除了考勤工作的繁瑣性,又提高了單位的管理水平。

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