公寓無線自動化管理系統設計

　　通過對RFID學生公寓自動化管理系統進行研究，將RFID、計算機和無線控制聯系起來，從而初步建立智能管理模式。其關鍵技術主要在于兩個方面：自動身份識別和自動控制。它能夠對進出的學生進行準確高效的管理。學生不需在登記簿上登記，可以方便、快捷地進出宿舍。本設計主要由管理軟件、無線收發模塊、報警器、計算機、RFID標簽和RFID閱讀器組成。系統能夠實現學生身份自動識別、學生信息登記和對外來人員的報警等功能2]。

　　1)每個入住公寓的學生身上都攜帶有一張記錄其身份信息的RFID標簽，RFID標簽屬性包括：學生姓名、學號、登記照、宿舍號和所在學院。2)在公寓門口放置一臺RFID閱讀器和一臺計算機和一套無線發射電路。3)在管理室里配置一個報警電路，此報警電路時基于單片機控制的4]。當帶有RFID標簽的學生進入到公寓門口時，安裝在門口的RFID閱讀器便會讀到RFID的信息，如果讀到的信息與數據庫里的信息一致，那么計算機會通過串口將信息傳輸給單片機，單片機通過控制電路點亮一個綠色的LED燈，這就說明是這個公寓里的學生，如果讀到的信息在數據庫里沒有與之匹配的信息，計算機也會通過串口將信息傳輸給單片機，單片機控制報警器報警同時點亮一個紅色的LED燈。4)學生進出公寓的全部信息均有電腦實時記錄，準確地讀寫到數據庫中，并生成日報，月報統計表。

　　2.3無線收發電路硬件設計

　　通過應用先進的PTR8000高速嵌入式無線芯片開發無線高速數據傳輸電路。電路包括兩個無線高速多頻道模塊、兩個開發板3]。開發板上有單片機、串口、報警器和相應的接口等，加上電源即可使用。可完成無線雙向數據高速傳輸的全部功能。對電路進行分塊分析，可將電路分成一下四個功能塊：供電模塊、串口模塊、C51控制模塊和PTR8000控制模塊。(1)供電模塊供電模塊由變壓器、整流、濾波、穩壓等部分組成。本設計需5V和3.3V的雙電源。這是因為除了MCU、Max232的工作需5V的電源之外，PTR8000模塊需要3V的電源。(2)串口模塊當兩張RFID信息驗證時，計算機向串口發送啟動關閉LED燈信息，驗證不成功時發送警報消息。電路板將串口接收到的數據通過Max232進行電平轉換，轉換后送入單片機進行處理。(3)C51模塊C51單片機的P2口接PTR8000無線收發模塊用來接收和發送控制信號。P1.1口接報警器，通過控制P1.1口高電平來導通集電器，使報警喇叭與200V交流電形成導通回路。P1.5口接綠色的LED燈，P1.6口接紅色的LED等。(4)PTR8000無線模塊PTR8000專為點對多點無線通信設計，內置數據協議和CRC檢錯，無亂碼輸出，載波檢測輸出，點對多點通信硬件控制，全面升級替代PTR2000系列無線模塊。PTR8000無線模塊連接到C51單片機P2口，可完成無線數據高速傳輸的功能。PTR8000模塊特性如下：1)超小體積，內置環形天線，性能穩定且不受環境影響，對電源不敏感，距離更遠。2)最大發射功率10dBm，高抗干擾GFSK調制，可調頻，數據速率50kb/s，獨特的載波檢測輸出，地址匹配輸出，數據就需輸出。

　　2.4自動化管理系統軟件設計

　　系統可以直接運行于本地計算機，在windows環境下，首先建立MicrosoftAccess數據庫表格，并在數據庫表格中添加添加發放用戶RFID標簽的基本信息。以VisualBasic6.0開發工具為基礎，實現數據采集、數據庫的數據訪問和信息響應等。RFID學生公寓自動化管理系統涉及系統維護、發卡、數據采集、記錄查詢、出入控制等功能。主要功能模塊設計如圖所示。圖主要功能模塊結構框圖(1)管理員登陸子模塊主要實現管理員登陸，不是管理員就沒有權限使用此系統。2)管理用戶電子標簽管理包括新用戶添加管理和標簽修改管理兩部分內容。在系統運行之前，需要先將車輛和用戶的基本信息錄入數據庫中，并分配卡號，標簽使用者的基本信息包括：學生的照片，學生姓名、學號、宿舍號和所在學院。

　　(3)記錄查詢系統數據庫中存儲有每個入住學生的基本信息、發卡信息以及學生出入公寓記錄等各種數據信息。系統管理員可以根據時間段，查詢學生進出的所有記錄，并可以以報表的形式打印，滿足管理部門的需求。(4)進出學生監控識別系統處于自動監控、信號采集狀態，當持卡學生進出系統大門設置的識別區域時，射頻卡被系統快速識別，如果學生身份信息與系統存儲的數據相符，系統對指示燈做出相應控制。如果不一致，系統會發出報警信號。

　　3、結束語

　　系統具有統計學生出入數據功能，方便管理人員進行管理，減輕了管理人員的勞動強度，并且可以使管理人員和用戶準確地查詢各種信息。突破了傳統的學生公寓管理模式，是未來學生管理的發展方向。對于該系統，目前已經成功完成一套演示系統，實驗的調試運行表明，該系統能夠實現設計初期的所有功能要求，運行良好。