基于51单片机的智能考勤系统射频RFID卡考勤上课上班人数统计方案原理图程序设计

硬件电路的设计

（末尾附文件）
系统的功能分析及体系结构设计
3.1.1系统功能分析
本设计由STC89C52单片机电路+RFID模块电路+1602液晶显示电路+按键电路+蜂鸣器报警电路+电源电路组成。
1、系统有3张卡，分别代表依次是张三、李四、王二。
2、任何一个人刷卡成功能，1602液晶响应显示，未刷卡显示空“ ”位置上空的，刷卡成功后相应位置显示有人。
3、液晶第二行显示刷卡人数，即出勤总人数。
4、按下按键表示上课，如果签到人数和总人数不符合，蜂鸣器报警处理。
3.1.2系统总体结构
本系统具体框图如下图所示：

原理图：

MFRC-522RFID射频模块电路设计
本系统选择MFRC-522射频模块进行刷卡操作。MF RC522是应用于13.56MHz非接触式通信中高集成度的读写卡芯片，是NXP公司针对“三表”应用推出的一款低电压、低成本、体积小的非接触式读写卡芯片，是智能仪表和便携式手持设备研发的较好选择。MF RC522利用了先进的调制和解调概念，完全集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。支持14443A兼容应答器信号。数字部分处理ISO14443A帧和错误检测。此外，还支持快速CRYPTO1加密算法，用语验证MIFARE系列产品。MFRC522支持MIFARE系列更高速的非接触式通信，双向数据传输速率高达424kbit/s。作为13.56MHz高集成度读写卡系列芯片家族的新成员，MF RC522与MF RC500和MF RC530有不少相似之处，同时也具备许多特点和差异。它与主机间通信采用SPI模式，有利于减少连线，缩小PCB板体积，降低成本。MF522-AN模块采用Philips MFRC522原装芯片设计读卡电路，使用方便，成本低廉，适用于设备开发、读卡器开发等高级应用的用户、需要进行射频卡终端设计/生产的用户。本模块可直接装入各种读卡器模具。模块采用电压为3.3V,通过SPI接口简单的几条线就可以直接与用户任何CPU主板相连接通信,可以保证模块稳定可靠的工作、读卡距离远；
一、电气参数简介
（1）工作电流：13—26mA/直流3.3V
（2）空闲电流：10-13mA/直流3.3V
（3）休眠电流：<80uA
（4）峰值电流：<30mA
（5）工作频率：13.56MHz
（6）支持的卡类型：mifare1 S50、mifare1 S70、mifare UltraLight、mifare Pro、mifare Desfire
（7）环境工作温度：摄氏-20—80度
（8）环境储存温度：摄氏-40—85度
（9）环境相对湿度：
（10）相对湿度5%—95%
二、模块接口SPI参数
（1）数据传输速率：最大10Mbit/s
三、模块主要指标
（1）容量为8K位EEPROM
（2）分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位
（3）每个扇区有独立的一组密码及访问控制
（4）每张卡有唯一序列号，为32位
（5）具有防冲突机制，支持多卡操作
（6）无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路
（7）数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次
（8）工作温度：-20℃~50℃(湿度为90%)
（9）工作频率：13.56MHZ
（10）通信速率：106 KBPS
（11）读写距离：10 cm以内（与读写器有关）
模块接口原理图如下图所示。

5V转3.3V电源电路设计
AMS1117-3.3是一种输出电压为3.3V的正向低压降稳压器，适用于高效率线性开关电源稳压器。其输出电流为1A，系统电路简单，工作稳定。本电路中，通过AMS1117-3.3芯片将5V直流电压降为3.3V，给系统的特定模块电路供电。
一、基本参数
（1）工作结温范围：-40~125°C
（2）最大输入电压：15V
（3）焊接温度（25秒）：265°C
（4）存储温度：- 65~150°C
（5）输出电压：3.267~3.333V
（6）纹波抑制（最小）：60dB
其电路原理图如下图所示。电容为电解电容，起到滤波作用，滤除电源中的低频参量，让电压输出更加平稳。

程序流程图

#include //包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义
#include
#include 
#include "delay.h"
#include "rc522.h"
#include "1602.h"

sbit key = P1^1;  //接口定义
sbit buzzer  = P1^0;  //接口定义

/*********/
unsigned char code zsID[4]={0x56,0xe9,0xe0,0x73};	//张三卡号
unsigned char code lsID[4]={0x8a,0xa7,0xe3,0x73};	//李四卡号
unsigned char code weID[4]={0xc9,0xad,0x84,0xc3};	//王二卡号
/*********/

unsigned char UID[5];	//卡号
unsigned char Temp[4] ; //暂存数组  

unsigned long time_20ms;   //定时计数
char dis0[16];		//液晶显示数组
char dis1[16];
unsigned char zsFlag =' ';//张三 是否到标志
unsigned char lsFlag =' ';//李四 是否到标志
unsigned char weFlag =' ';//王二 是否到标志
unsigned char disFlag =0;	//显示标志
unsigned char manNum=0;			 //人数
bit buzFlag = 0; //蜂鸣器报警标志
void Init_Timer0(void);		 //函数声明
void UART_Init(void);
void uartSendStr(unsigned char *s,unsigned char length);
void uartSendByte(unsigned char dat);

void main (void)
{     
	unsigned char disPlace=0;	//显示位置
	Init_Timer0();        //定时器0初始化
	UART_Init();	  //串口初始化

	buzzer = 0; //报警	 开
	LCD_Init();           //初始化液晶
	DelayMs(100);          //延时有助于稳定
	LCD_Clear(); 
	buzzer = 0; //报警	 关

	PcdReset();//复位RC522
	PcdAntennaOn();//开启天线发射 

	sprintf(dis0,"ZS:%c LS:%c WE:%c ",zsFlag,lsFlag,weFlag);//打印数据	
	LCD_Write_String(0,0,dis0);//显示第二行

	while (1)         //主循环
	{

	 	if(PcdRequest(0x52,Temp)==MI_OK)  //检测到卡号
	    {
	      if(PcdAnticoll(UID)==MI_OK) //读取卡号成功
	      { 
	        uartSendByte(0x00);	//串口发送卡号
			uartSendStr(UID,4);
	        uartSendByte(0x00);
			if((UID[0]==zsID[0])&&(UID[1]==zsID[1]))//张三 到
			{
				if(zsFlag != 0xff)	//第一次刷到该卡
				{							
					zsFlag =0xff;	   //显示 到
					time_20ms = 8;buzzer = 0;  	//蜂鸣器短暂鸣叫
				}
			}
			else if((UID[0]==lsID[0])&&(UID[1]==lsID[1]))//李四 到
			{
				if(lsFlag != 0xff)	  //第一次刷到该卡
				{
					lsFlag =0xff;	  //显示 到
					time_20ms = 8;buzzer = 0; 	//蜂鸣器短暂鸣叫
				}
			}
			else if((UID[0]==weID[0])&&(UID[1]==weID[1]))//李四 到
			{
				if(weFlag != 0xff)	 //第一次刷到该卡
				{
					weFlag =0xff;	  //显示 到
					time_20ms = 8;buzzer = 0;	//蜂鸣器短暂鸣叫
				}
			}
	      }
	    }
		if(disFlag  == 1)
		{
			sprintf(dis0,"ZS:%c LS:%c WE:%c ",zsFlag,lsFlag,weFlag);//打印数据	
			LCD_Write_String(0,0,dis0);//显示第二行
			manNum=0;			//清空总人数
			if(zsFlag==0xff)		//张三到 +1
			{manNum=manNum+1;}
			if(lsFlag==0xff)
			{manNum=manNum+1;}	//李四到 +1
			if(weFlag==0xff)
			{manNum=manNum+1;}	//王二到 +1	
			sprintf(dis1,"ZongRen:%d  ",(int)manNum);//打印数据	
			LCD_Write_String(0,1,dis1);//显示第二行								
			disFlag =0;		
		}

		if(key == 0) //按键按下
		{
			if(manNum != 3)	  //人数不够
			{
				buzFlag = 1; //蜂鸣器报警标志
			}		
		} 

	}
}


void Init_Timer0(void)
{
	TMOD |= 0x01;	  //使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响		     
	TH0=(65536-20000)/256;		  //重新赋值 20ms
	TL0=(65536-20000)%256;
	EA=1;            //总中断打开
	ET0=1;           //定时器中断打开
	TR0=1;           //定时器开关打开
}

void Timer0_isr(void) interrupt 1 
{
	TH0=(65536-20000)/256;		  //重新赋值 20ms
	TL0=(65536-20000)%256;	
	time_20ms++;
	if(time_20ms%10==0)	   //定时显示
	{
		disFlag = 1 ;
		DelayMs(150);  
		if(buzFlag == 1) buzzer =!buzzer;//蜂鸣器报警
		else buzzer = 1;//不报警
	}
}

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