易子濱　蔡子鑫　范培杰

摘 要：武警部隊(duì)的生活作息是非常有規(guī)律且緊湊的，所以要求在辦所有事情的時(shí)候用最短的時(shí)間達(dá)到最高的效率。針對(duì)于此本次設(shè)計(jì)面向武警部隊(duì)在借閱圖書(shū)和資料登記方面進(jìn)行智能化管理設(shè)計(jì)。提出了一款可以用射頻刷卡借閱和登記的管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：STC15W4K32S4單片機(jī) RC-522射頻 TFT觸摸屏 管理系統(tǒng)

第1章 課題的背景及研究意義

在這個(gè)自動(dòng)化和智能化程度越來(lái)越高的社會(huì)中。在人類(lèi)生活水平不斷提高的前提下。人類(lèi)對(duì)很多物質(zhì)的需求也不短提高，對(duì)一些原有的傳統(tǒng)模式下的東西進(jìn)行了淘汰。而最近市面需求量比較大的技術(shù)產(chǎn)品是射頻技術(shù)產(chǎn)品。從普通的鑰匙解鎖開(kāi)門(mén)到現(xiàn)在的刷卡門(mén)禁；從最基本的現(xiàn)金式交易到現(xiàn)在的刷卡交易；從最傳統(tǒng)的醫(yī)療信息手動(dòng)記載到現(xiàn)在的IC卡記憶；在圖書(shū)管理方面從最初的登記管理到數(shù)據(jù)庫(kù)后臺(tái)管理。所有的變化都是從麻煩到便捷，從低層次的陳舊的方法到高技術(shù)的方法，都是向著更優(yōu)的層面發(fā)展。在武警部隊(duì)內(nèi)更需要此類(lèi)能提高生活效率的設(shè)備，這樣才能能更好的保證執(zhí)勤任務(wù)。

本次研究意義從學(xué)生的角度考慮：本次設(shè)計(jì)是針對(duì)于高校學(xué)生個(gè)人實(shí)踐操作能力。此次設(shè)計(jì)將會(huì)使個(gè)人的理論知識(shí)，第一次大程度上被轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實(shí)中的具有實(shí)際意義的東西。且對(duì)于提高學(xué)生的動(dòng)手能力和理論知識(shí)的鞏固也起到極大的作用。

從經(jīng)濟(jì)層面分析：此次設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)成本很低，但是卻可以起到很大的減少圖書(shū)管理者的勞動(dòng)支出，所以對(duì)于經(jīng)濟(jì)方面意義重大。

從技術(shù)層面分析：此次設(shè)計(jì)是將單片機(jī)技術(shù)、串口通訊技術(shù)，LCD顯示驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)等技術(shù)的聯(lián)合，對(duì)于業(yè)內(nèi)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有重大意義。

第2章 系統(tǒng)的總體方案

2.1技術(shù)方案的選擇

技術(shù)方案的確定就代表了整個(gè)研究方向的確定，是一個(gè)指向標(biāo)，技術(shù)確定硬件的選擇，硬件實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案。

本次設(shè)計(jì)的根本是實(shí)現(xiàn)通過(guò)一種無(wú)線(xiàn)技術(shù)對(duì)所需的信息進(jìn)行傳送和交換（實(shí)質(zhì)上是以一種方式進(jìn)行重新編碼和解碼的過(guò)程）。針對(duì)于此根本，了解到的技術(shù)有兩種。第一種是無(wú)線(xiàn)紅外技術(shù)，另一種就是射頻技術(shù)[3]。

對(duì)于此兩者技術(shù)，前者唯一的優(yōu)點(diǎn)是在于非接觸式傳播信息。只用接收端在發(fā)射端的傳播范圍內(nèi)就可以接收到信息。但是缺點(diǎn)就很多了，它的接收端和發(fā)送端都得供電才能工作；它的接收端也不是唯一性（只要發(fā)射端的發(fā)射頻率和接收端的一樣就會(huì)接收數(shù)據(jù)，所以不適合在大量使用的場(chǎng)合）；因?yàn)樗慕邮斩耸切枰╇姴拍芄ぷ魉圆粠в洃浌δ躘4]。

而對(duì)于射頻技術(shù)，它的使用方式是接觸式信息交互。射頻卡必須放在讀寫(xiě)器上才能對(duì)卡的內(nèi)容進(jìn)行讀寫(xiě)。這樣也避免了遠(yuǎn)距離傳播過(guò)程中信息別外部干擾的情況。并且也不存在多臺(tái)機(jī)器共同操作時(shí)相互影響的情況。且它的IC卡是不需要供電的，它能利用自身的震蕩電路產(chǎn)生電壓用于一次數(shù)據(jù)交換。在廣大社會(huì)中，射頻技術(shù)被應(yīng)用到餐飲、學(xué)校、公安等等各個(gè)方面。實(shí)踐和社會(huì)都在證明，射頻技術(shù)對(duì)于此次設(shè)計(jì)是安全、可靠和可行的，非常適合使用到武警部隊(duì)中[5]。

所以不管是從經(jīng)濟(jì)，還是實(shí)用性考慮射頻技術(shù)對(duì)于本次設(shè)計(jì)都是最好的選擇。所以最終選用的技術(shù)是射頻技術(shù)。

2.2系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

在實(shí)際的武警部隊(duì)生活中常常出現(xiàn)，在借閱圖書(shū)或者在做信息登記的時(shí)候大量人員排隊(duì)的現(xiàn)象?；诖藛?wèn)題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的智能射頻錄入系統(tǒng)的方案如下所示：

此系統(tǒng)主要由電源電路、晶振電路、復(fù)位電路、按鍵控制電路、射頻識(shí)別電路、外部存儲(chǔ)電路、LED指示燈電路、串口顯示屏電路和時(shí)鐘電路組成[6]。

系統(tǒng)上電后，各功能模塊開(kāi)始初始化，初始化完畢后各模塊開(kāi)始工作。射頻模塊處于待觸發(fā)狀態(tài)；顯示屏也處于時(shí)刻等待交換指令狀態(tài)，且顯示基本的界面。

2.3本章小結(jié)

本章首先對(duì)本系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，對(duì)設(shè)計(jì)的思路進(jìn)行了分析，并畫(huà)出了系統(tǒng)框圖，而后對(duì)部分主要模塊的選擇進(jìn)行了對(duì)比、分析、說(shuō)明，最終定下了一個(gè)切實(shí)可行的方案。

第3章 總結(jié)與展望

3.1本文總結(jié)

本文詳細(xì)介紹了整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成和各個(gè)模塊的具體功能介紹，在導(dǎo)師和同學(xué)的幫助下才得以圓滿(mǎn)完成此次設(shè)計(jì)。此系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)在正服役的設(shè)備是一次良好的武警技術(shù)革新。

完成整個(gè)體系統(tǒng)后，自己也提升了很多，首先會(huì)基本的原理圖繪制；其次，基于軟件方面程序的編寫(xiě)，我再一次對(duì)C語(yǔ)言編程進(jìn)行了深入的學(xué)習(xí)，同時(shí)也熟練掌握了Keil軟件的基本操作。通過(guò)這一次實(shí)物的設(shè)計(jì)，我也大概了解了TFT液晶顯示屏上位機(jī)開(kāi)發(fā)的基本操作，清楚如何通過(guò)C語(yǔ)言實(shí)施控制；我還能將課堂上學(xué)習(xí)到的模擬電子技術(shù)、數(shù)字電路技術(shù)以及單片機(jī)的基礎(chǔ)理論知識(shí)與實(shí)踐操作進(jìn)行結(jié)合。

3.2未來(lái)展望

受本人知識(shí)水平限制，個(gè)人能力也有限，所以本次設(shè)計(jì)中還存在著許多不足的地方，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、本次射頻芯片對(duì)電壓的穩(wěn)定性能比較高，后期改進(jìn)時(shí)可以采用更為穩(wěn)定的其它穩(wěn)壓芯片。

2.此次顯示器使用的是電阻式觸摸屏，其操作起來(lái)還是比較不靈敏的，后期可以選用電容式觸摸屏進(jìn)行改進(jìn)。

在今后的學(xué)習(xí)探究中，本人將繼續(xù)加強(qiáng)自身專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，時(shí)刻關(guān)注武警部隊(duì)中心工作裝備器材的迫切需求，實(shí)時(shí)改進(jìn)本人的設(shè)計(jì)，使其更加貼近部隊(duì)的當(dāng)前需要，更加智能化、人性化。