鐘艷飛 梁斌 劉海明 王亮亮
【摘要】 針對持有RFID卡人員活動情況信息實時統(tǒng)計的需要,設計了一款基于WIFI接口的便攜式實時信息拍卡查詢系統(tǒng)。系統(tǒng)由單片機MSP430G2553核心處理器、13.56MHz高頻RFID讀卡模塊、USR-WIFI232模塊、手機APP應用軟件構成。其可方便讀取持卡人卡片中的相關信息,并暫時保存于系統(tǒng)自帶存儲器。當接收到手機APP軟件發(fā)出的提取數(shù)據(jù)指令后,將之前存儲的所有數(shù)據(jù)通過WIFI信道傳遞給手機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。并對該便攜式設備做了低功耗應用設計,以增加手持設備的續(xù)航能力。
【關鍵字】 WIFI接口 RFID讀卡 MSP430G2553單片機
一、引言
隨著物聯(lián)網(wǎng)、無線通信技術與門禁、考勤、一卡通技術的融合。針對持有RFID卡人員活動情況信息實時統(tǒng)計的需要,設計了一款基于WIFI接口的便攜式實時信息拍卡查詢系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)方案設計
系統(tǒng)基于WIFI通信技術與物聯(lián)網(wǎng)相結合,設計出一款實時查詢和管理RFID卡片信息的便攜式設備。通過該系統(tǒng)我們可以實時認證持卡人的身份和查詢卡內(nèi)信息的變動情況,并對其的出勤情況進行即時了解。系統(tǒng)配有WIFI通信接口,通過它可以將數(shù)據(jù)上傳至手機平臺上的APP軟件。其系統(tǒng)整體方案如圖1所示。
當手機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)序列號和相關信息后直接上傳至手機數(shù)據(jù)庫。當手機平臺處于離線模式下,由RFID讀卡模塊讀取卡片內(nèi)序列號和相關信息將存儲于本地EEPROM存儲器內(nèi),待手機APP上線后再上傳給手機數(shù)據(jù)庫。
2.1主控芯片電路
主控芯片選用的是美國TI公司的MSP430G系單片機,它是一款16位的超低功耗混合型單片機,片內(nèi)外設比較豐富,系統(tǒng)工作穩(wěn)定。選用MSP430G2553單片機最小系統(tǒng),只需要復位電路,晶振電路即可工作。本設計為手持便攜式設備,那么就需要考慮功耗問題,其相對于51、PIC等單片機,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。
2.2 RFID讀卡頭電路
如圖2所示為MFRC522構成的讀寫器,其外圍電路簡單,只需要對天線進行處理,就可以與IC卡進行諧振通信,可通過I2C或是SPI接口,由主控芯片進行數(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,也預留了2.4G外天線接口,體積較小,信號強傳輸范圍廣,可以達到目標要求。該芯片支持802.11b/g/n無線標準,超低功耗,支持WPS聯(lián)網(wǎng)配置,UART/PWM/GPIO數(shù)據(jù)通信,可以同時與5路TCP Client連接,也能實現(xiàn)Smart Link智能聯(lián)網(wǎng)功能,即可直聯(lián)手機APP。
2.4電源管理電路
本設計為手持設備,對電量的消耗要有效控制。采取BQ24032為管理主芯片,采用圖3所示的主電路,通過主控芯片MSP430進行控制。該電路具備充電定時設定功能、睡眠模式和備用模式、自動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)軟件設計
整個系統(tǒng)的軟件工作流程如圖4所示。系統(tǒng)通過初始化,檢測有效范圍內(nèi)的IC卡,讀取其序列號和相關數(shù)據(jù),并將信息存儲起來。當結束使用,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等應用軟件,讀取數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)同步到數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計與共享。(2)通過手持設備wifi,將設備與互聯(lián)網(wǎng)連接,并將數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫中,之后使用者可以通過訪問數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計,以及從數(shù)據(jù)庫下載數(shù)據(jù)備份。
四、總結
本設計方便攜帶,共享性強,可與手機、計算機等無線終端設備進行通信。實現(xiàn)隨時隨地統(tǒng)計RFID卡內(nèi)相關信息和數(shù)據(jù),配合手機APP軟件可完成信息的存儲、查詢,滿足設計任務要求。
參 考 文 獻
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