一种应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 206696905 U(45)授权公告日 2017.12.01

(21)申请号 201720212772.0(22)申请日 2017.03.07

(73)专利权人 哈尔滨理工大学

地址 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学

府路52号(72)发明人 蔡向东　丛业桐　王珂琦　(51)Int.Cl.

G07C 1/10(2006.01)G06K 7/00(2006.01)G06Q 50/20(2012.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图4页

(54)实用新型名称

一种应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置

(57)摘要

一种应用RFID射频技术的远距离教务考勤

本实用新型解决目前装置，属于智能考勤领域。

高校对学生的考勤考察工作还处于手工状态、考勤的自动化程度非常低的问题，通过使用RFID技术，实现远距离考勤，提高考勤效率。本实用新型包括射频卡、射频模块、主控模块、通信模块、电源模块、电源、状态指示模块、上位机。

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权　利　要　求　书

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1.一种应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置，其特征在于，它包括射频卡（1）、射频模块（2）、主控模块（3）、通信模块（4）、电源模块（5）、状态指示模块（6）、电源（7）、上位机（8）；

主控模块（3）由通信模块（4）从上位机接受命令，并对命令的类型和内容进行判断，主控模块对接受到的命令进行基带编码；

主控模块（3）将基带码传送给射频模块（2），由射频模块（2）完成对信号的调制、放大和功能；

射频卡（1）对命令操作完毕后，将射频信号传送给射频模块（2）；射频模块（2）完成对射频信号的解调，发送基带数据给主控制器；主控模块完成基带解码；

主控模块由通信模块对上位机进行数据回传，电源（7）给电源模块（5）供电，电源模块（5）通过电压转换给主控模块（3）供电。

2.根据权利要求书1所述应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置，其特征在于射频卡为内嵌RFID标签的校园卡。

3.根据权利要求书1所述应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置，其特征在于主控模块（3）采用STM32F103C8T6实现。

4.根据权利要求书2所述应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置，其特征在于射频模块（2）包括射频收发电路、功率放大电路；射频收发电路包括TR1000芯片、电阻R1~R7、电容C1~C5、电感L1~L3，Control引脚与主控模块（3）引脚相连；功率放大电路包括RF2132芯片、电阻R1、电容C1~C9、电感L1~L3，其中RF2132芯片的RFIN接口连接的TR1000射频发射电路的RFIN接口上，RF2132芯片的RFINOUT通过发射天线发射信号。

5.根据权利要求书2所述应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置，其特征在于通信模块（4）包括MAX232芯片、电容C1~C5；其中TXD0和RXD0与主控模块（3）串行发送口和串行接收口相连，而RSRXD0和RSTXD0将通过连接器与计算机的COM口连接。

6.根据权利要求书2所述应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置，其特征在于电源模块（5）包括一级电压转换电路、二级电压转换电路；一级电压转换电路包括变压器、整流二极管、极性电容C1和C4、非极性电容C2和C3、LM7805芯片，变压器与整流二极管相连，降压后经过电容C1和C4进行滤波，结果作为芯片LM7805的输入，LM7805的输出电压经过C2和C3滤波之后进行输出；二级电压转换电路包括AS1117芯片、电阻R1、电容C1~C3、发光二极管，5V电压作为输入经过C1和C2滤波之后，输出作为两部分，一部分与电阻R1和发光二极管相连，作为收到输入信号的指示灯，另一部分作为AS1117的输入，经过AS1117降压处理和C3滤波之后输出出来。

7.根据权利要求书2所述应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置，其特征在于状态指示模块（6）包括蜂鸣器、PNP型三极管、电阻；PNP的e极与5V电源相连，b极与电阻相连，c极与蜂鸣器正极相连，蜂鸣器负极接地。

8.根据权利要求书2所述应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置，其特征在于上位机（8）与通信模块（4）相连，上位机（8）发出的命令通过通信模块（4）发送到主控模块（3）。

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一种应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置

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技术领域

[0001]本实用新型涉及一种教务考察装置，属于智能考勤领域。

背景技术

[0002]目前在学校中，特别是在各大高校，学生的出勤率是学校对学生期末检验的重要指标，学生上课的出勤率也是学校对教师授课质量的一个客观评价。目前，学校对学生的考勤考察工作还处于手工状态，考勤的自动化程度非常低，长期以来，学生的考勤工作都依赖人工进行，大部分考勤数据都是由任课教师手工记录整理的，这极大的浪费了老师的教课时间。

[0003]RFID无线射频识别技术作为一门多学科、多技术综合运用的自动化信息采集技术，随着RFID无线识别技术的发展，为高校考勤的自动化提供了科学的方法，采用先进的RFID无线射频识别技术，使对学生考勤的自动化成为可能。随着校园 RFID 卡的推广使用，极大地方便学生、教工的生活，减轻携带各种证件的烦恼，并可与学校其他信息基础设施相配合，促进校园管理水平的提高。利用基于RFID的校园一卡通与RFID射频识别终端相结合可以实现对学生的自动化考勤。

发明内容

[0004]本实用新型目的为了提高高校考勤效率，提供了一种应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置。

[0005]本实用新型所述应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置，它包括射频卡、射频模块、主控模块、通信模块、电源模块、电源、状态指示模块。[0006]本设计采用高灵敏度无源RFID标签，无源RFID标签的能量来自读写器发射的射频能量，无须内置电源。当内嵌射频卡的学生证进入射频模块识别范围之内，将自动识别持卡人身份，记录并通过通信模块上传考勤信息，与此同时状态知识模块中的蜂鸣器发出声响，让学生明白自动考勤成功。由于本考勤采用远程模式，为了提高发射机输出功率水平和接收信噪比等，本发明设计了外接功率放大电路、射频功率检测等电路，使标签稳定识别距离大为提高，增加了整体的考勤效率。[0007]本实用新型的优点：本实用新型选取STM32F103C8作为主控芯片，通信模块选取MAX232芯片，并结合自行设计的射频模块、电源模块、状态指示模块完成了具有远距离考勤功能的装置。实现了远距离自动考勤，并将将考勤记录进行上传，极大地提升了考勤效率。附图说明

[0008]图1是本实用新型所述应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置的原理图。

[0009]图2是本实用新型所述应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置射频模块的射频收发电路。

[0010]图3是本实用新型所述应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置射频模块的功率

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放大电路。

[0011]图4是本实用新型所述应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置串口通信模块中的串口通信电路。

[0012]图5是本实用新型所述应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置电源模块中的一级电压转换电路。

[0013]图6是本实用新型所述应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置电源模块中的二级电压转换电路。

[0014]图7是本实用新型所述应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置状态指示模块的蜂鸣器电路。

具体实施方式

[0015]具体实施方式一：下面将结合附图说明本实施方式，如图1所示，本实施方式所述的应用RFID射频技术的远距离教务考勤装置，它包括射频卡、射频模块、主控模块、通信模块、电源模块、电源、状态指示模块；[0016]射频卡作为RFID识别标签，当射频卡进入射频模块识别范围，可实现与射频模块的数据交互。

[0017]主控模块为STM32F103C8，通过主控模块完成基带解码工作。[0018]射频模块包括射频收发电路、功率放大电路。如图2所示，射频收发电路包括TR1000芯片、电阻R1~R7、电容C1~C5、电感L1~L3，Control引脚与主控模块（3）引脚相连。当Control引脚为高电平时，射频电路为接收模式，TR1000芯片接收来自射频卡的数据；当Control引脚为低电平时，射频电路为接收模式，TR1000芯片发送数据给射频卡。[0019]功率放大电路包括RF2132芯片、电阻R1、电容C1~C9、电感L1~L3，如图3所示，其中RF2132芯片的RFIN接口连接的TR1000射频发射电路的RFIN接口上，RF2132芯片的RFINOUT通过发射天线发射信号。[0020]通信模块（4）包括MAX232芯片、电容C1~C5。如图4所示，本设计采用RS232串行接口进行数据传输，采用MAX232芯片实现RS232电平与TTL电平之间的转换。通过外接电容，在保证数据传输速率下保持RS232输出电平，完成TTL电平与RS232电平之间的转换。[0021]电源模块（5）包括一级电压转换电路、二级电压转换电路。一级电压转换电路包括变压器、整流二极管、极性电容C1和C4、非极性电容C2和C3、LM7805芯片，如图5所示，电容C1和C4作为滤波元件，对经变压器降压与整流二极管整流之后的电压进行滤波，滤波后电压作为芯片LM7805的输入，LM7805的输出电压经过C2和C3滤波之后进行输出5V电压。二级电压转换电路包括AS1117芯片、电阻R1、电容C1~C3、发光二极管，如图6所示，5V电压作为输入经过C1和C2滤波之后，输出作为两部分，一部分与电阻R1和发光二极管相连，当有电压流入进行降压操作时，发光二极管作为指示灯会发亮，另一部分作为AS1117的输入，经过AS1117降压处理和C3滤波之后输出3.3V电压。[0022]指示模块（6）包括蜂鸣器、PNP型三极管、电阻。如图7所示，PNP的e极与5V电源相连，b极与电阻相连，c极与蜂鸣器正极相连，蜂鸣器负极接地。本系统配备了一个蜂鸣器作为状态指示模块。在考勤终端考勤时，如果考勤是成功的，蜂鸣器鸣叫一声，如果考勤出现错误，蜂鸣器连续鸣叫，以此实现状态指令的功能。蜂鸣器的鸣响时间可以通过BUZ端口的

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低电平时间加以控制。通过BUZ端口来控制蜂鸣器，当BUZ端口处于低电平时，三极管导通，这时电压加在蜂鸣器上，即发出响声。[0023]上位机与通信模块相连，当上位机发出命令并对对命令的类型和内容进行判断，主控模块对接受到的命令进行基带编码，解码后主控模块将数据传送给射频模块，射频模块进入发射模式，射频卡接收数据。当射频卡发送数据、射频模块接收数据时，射频模块将接收到的数据传送给主控芯片，主控芯片在通过通信模块将数据传送给上位机，上位机端得到考勤情况。

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图1

图2

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图3

图4

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图5

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图7

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