易子滨　蔡子鑫　范培杰

摘 要：武警部队的生活作息是非常有规律且紧凑的，所以要求在办所有事情的时候用最短的时间达到最高的效率。针对于此本次设计面向武警部队在借阅图书和资料登记方面进行智能化管理设计。提出了一款可以用射頻刷卡借阅和登记的管理系统。

关键词：STC15W4K32S4单片机 RC-522射频 TFT触摸屏 管理系统

第1章 课题的背景及研究意义

在这个自动化和智能化程度越来越高的社会中。在人类生活水平不断提高的前提下。人类对很多物质的需求也不短提高，对一些原有的传统模式下的东西进行了淘汰。而最近市面需求量比较大的技术产品是射频技术产品。从普通的钥匙解锁开门到现在的刷卡门禁；从最基本的现金式交易到现在的刷卡交易；从最传统的医疗信息手动记载到现在的IC卡记忆；在图书管理方面从最初的登记管理到数据库后台管理。所有的变化都是从麻烦到便捷，从低层次的陈旧的方法到高技术的方法，都是向着更优的层面发展。在武警部队内更需要此类能提高生活效率的设备，这样才能能更好的保证执勤任务。

本次研究意义从学生的角度考虑：本次设计是针对于高校学生个人实践操作能力。此次设计将会使个人的理论知识，第一次大程度上被转化成现实中的具有实际意义的东西。且对于提高学生的动手能力和理论知识的巩固也起到极大的作用。

从经济层面分析：此次设备的购买成本很低，但是却可以起到很大的减少图书管理者的劳动支出，所以对于经济方面意义重大。

从技术层面分析：此次设计是将单片机技术、串口通讯技术，LCD显示驱动控制技术等技术的联合，对于业内技术的发展和应用具有重大意义。

第2章 系统的总体方案

2.1技术方案的选择

技术方案的确定就代表了整个研究方向的确定，是一个指向标，技术确定硬件的选择，硬件实现技术方案。

本次设计的根本是实现通过一种无线技术对所需的信息进行传送和交换（实质上是以一种方式进行重新编码和解码的过程）。针对于此根本，了解到的技术有两种。第一种是无线红外技术，另一种就是射频技术[3]。

对于此两者技术，前者唯一的优点是在于非接触式传播信息。只用接收端在发射端的传播范围内就可以接收到信息。但是缺点就很多了，它的接收端和发送端都得供电才能工作；它的接收端也不是唯一性（只要发射端的发射频率和接收端的一样就会接收数据，所以不适合在大量使用的场合）；因为它的接收端是需要供电才能工作所以不带记忆功能[4]。

而对于射频技术，它的使用方式是接触式信息交互。射频卡必须放在读写器上才能对卡的内容进行读写。这样也避免了远距离传播过程中信息别外部干扰的情况。并且也不存在多台机器共同操作时相互影响的情况。且它的IC卡是不需要供电的，它能利用自身的震荡电路产生电压用于一次数据交换。在广大社会中，射频技术被应用到餐饮、学校、公安等等各个方面。实践和社会都在证明，射频技术对于此次设计是安全、可靠和可行的，非常适合使用到武警部队中[5]。

所以不管是从经济，还是实用性考虑射频技术对于本次设计都是最好的选择。所以最终选用的技术是射频技术。

2.2系统的总体设计

在实际的武警部队生活中常常出现，在借阅图书或者在做信息登记的时候大量人员排队的现象。基于此问题，本系统设计的智能射频录入系统的方案如下所示：

此系统主要由电源电路、晶振电路、复位电路、按键控制电路、射频识别电路、外部存储电路、LED指示灯电路、串口显示屏电路和时钟电路组成[6]。

系统上电后，各功能模块开始初始化，初始化完毕后各模块开始工作。射频模块处于待触发状态；显示屏也处于时刻等待交换指令状态，且显示基本的界面。

2.3本章小结

本章首先对本系统的总体设计进行了介绍，对设计的思路进行了分析，并画出了系统框图，而后对部分主要模块的选择进行了对比、分析、说明，最终定下了一个切实可行的方案。

第3章 总结与展望

3.1本文总结

本文详细介绍了整个系统的构成和各个模块的具体功能介绍，在导师和同学的帮助下才得以圆满完成此次设计。此系统对于现在正服役的设备是一次良好的武警技术革新。

完成整个体系统后，自己也提升了很多，首先会基本的原理图绘制；其次，基于软件方面程序的编写，我再一次对C语言编程进行了深入的学习，同时也熟练掌握了Keil软件的基本操作。通过这一次实物的设计，我也大概了解了TFT液晶显示屏上位机开发的基本操作，清楚如何通过C语言实施控制；我还能将课堂上学习到的模拟电子技术、数字电路技术以及单片机的基础理论知识与实践操作进行结合。

3.2未来展望

受本人知识水平限制，个人能力也有限，所以本次设计中还存在着许多不足的地方，主要表现在以下几个方面：

1、本次射频芯片对电压的稳定性能比较高，后期改进时可以采用更为稳定的其它稳压芯片。

2.此次显示器使用的是电阻式触摸屏，其操作起来还是比较不灵敏的，后期可以选用电容式触摸屏进行改进。

在今后的学习探究中，本人将继续加强自身专业知识的学习，时刻关注武警部队中心工作装备器材的迫切需求，实时改进本人的设计，使其更加贴近部队的当前需要，更加智能化、人性化。