淺談基于WIFI接口的RFID便攜式拍卡查詢系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文
一、引言
隨著物聯(lián)網(wǎng)、無線通信技術(shù)與門禁、考勤、一卡通技術(shù)的融合。針對(duì)持有RFID 卡人員活動(dòng)情況信息實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)的需要，設(shè)計(jì)了一款基于WIFI 接口的便攜式實(shí)時(shí)信息拍卡查詢系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
系統(tǒng)基于WIFI 通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出一款實(shí)時(shí)查詢和管理RFID 卡片信息的便攜式設(shè)備。通過該系統(tǒng)我們可以實(shí)時(shí)認(rèn)證持卡人的身份和查詢卡內(nèi)信息的變動(dòng)情況，并對(duì)其的出勤情況進(jìn)行即時(shí)了解。系統(tǒng)配有WIFI 通信接口，通過它可以將數(shù)據(jù)上傳至手機(jī)平臺(tái)上的APP 軟件。
當(dāng)手機(jī)APP 軟件通過WIFI 信道和系統(tǒng)互聯(lián)處于在線模式下，RFID 讀卡模塊讀取卡片內(nèi)序列號(hào)和相關(guān)信息后直接上傳至手機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)手機(jī)平臺(tái)處于離線模式下，由RFID 讀卡模塊讀取卡片內(nèi)序列號(hào)和相關(guān)信息將存儲(chǔ)于本地EEPROM 存儲(chǔ)器內(nèi)，待手機(jī)APP 上線后再上傳給手機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)。
2.1 主控芯片電路
主控芯片選用的是美國(guó)TI 公司的'MSP430G 系單片機(jī), 它是一款16 位的超低功耗混合型單片機(jī)，片內(nèi)外設(shè)比較豐富，系統(tǒng)工作穩(wěn)定。選用MSP430G2553 單片機(jī)最小系統(tǒng)，只需要復(fù)位電路，晶振電路即可工作。本設(shè)計(jì)為手持便攜式設(shè)備，那么就需要考慮功耗問題，其相對(duì)于51、PIC 等單片機(jī)，雖然成本有所提升，但是工作的穩(wěn)定性以及低功耗性更加有優(yōu)勢(shì)。
2.2 RFID 讀卡頭電路
MFRC522 構(gòu)成的讀寫器，其外圍電路簡(jiǎn)單，只需要對(duì)天線進(jìn)行處理，就可以與IC 卡進(jìn)行諧振通信，可通過I2C 或是SPI 接口，由主控芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。
2.3 WIFI 模塊介紹
本系統(tǒng)采用的WIFI 接口模塊，此模塊內(nèi)置天線，也預(yù)留了2.4G 外天線接口，體積較小，信號(hào)強(qiáng)傳輸范圍廣，可以達(dá)到目標(biāo)要求。該芯片支持802.11b/g/n 無線標(biāo)準(zhǔn)，超低功耗，支持WPS 聯(lián)網(wǎng)配置，UART/PWM/GPIO 數(shù)據(jù)通信，可以同時(shí)與5 路TCP Client 連接，也能實(shí)現(xiàn)Smart Link 智能聯(lián)網(wǎng)功能，即可直聯(lián)手機(jī)APP。
2.4 電源管理電路
本設(shè)計(jì)為手持設(shè)備，對(duì)電量的消耗要有效控制。采取BQ24032 為管理主芯片，通過主控芯片MSP430 進(jìn)行控制。該電路具備充電定時(shí)設(shè)定功能、睡眠模式和備用模式、自動(dòng)充電電源選擇功能和電池溫度的監(jiān)視調(diào)整功能。
三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)的軟件工作流程如圖4 所示。系統(tǒng)通過初始化，檢測(cè)有效范圍內(nèi)的IC 卡，讀取其序列號(hào)和相關(guān)數(shù)據(jù)，并將信息存儲(chǔ)起來。當(dāng)結(jié)束使用，有兩種方式讀取數(shù)據(jù)：(1)系統(tǒng)可以通過wifi 與無線終端 組成局域網(wǎng)，無線終端可以同APP 等應(yīng)用軟件，讀取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)同步到數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與共享。(2)通過手持設(shè)備wifi，將設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接，并將數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)中，之后使用者可以通過訪問數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)，以及從數(shù)據(jù)庫(kù)下載數(shù)據(jù)備份。
四、總結(jié)
本設(shè)計(jì)方便攜帶，共享性強(qiáng)，可與手機(jī)、計(jì)算機(jī)等無線終端設(shè)備進(jìn)行通信。實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地統(tǒng)計(jì)RFID 卡內(nèi)相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，配合手機(jī)APP 軟件可完成信息的存儲(chǔ)、查詢，滿足設(shè)計(jì)任務(wù)要求。
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