杨文锦，贺弘正，王 帅，魏媛媛，陈佳琪，王文艳

(太原工业学院，山西 太原 030038)

0 引言

我校一直有体育出勤卡考核的优良传统，但是对于出勤卡管理一直处于人工阶段，各项考核都比较混乱，而且收放卡过程太浪费时间。为进一步推动学校体育改革，促进大学生身心健康，体魄强健，完善我院体育打卡制度，设计制作了一种体育出勤打卡装置来解决打卡混乱、浪费时间的局面。这种装置不但可以记录显示学生的信息，还可以免预约，高时效的明确打卡次数及时间，从而大大节约签到签退所耗费的人力和时间。我们小组经过一学期工程实训课学习，研制出了一种体育打卡装置——出勤卡管理器。这种装置与之前纸质签到相比，具有速度快，时效性高，防伪能力强，学生数据不丢失的特点，还具有免预约，明确打卡次数，打卡方式多种多样的特点。具体操作步骤为：学生进入运动场后，将自己的学生卡放入卡槽，当听到系统提示音后，系统自动识别学生的学号姓名，并记录签到时间，之后学生方可取卡运动，运动结束后，再将卡插入卡槽，记录结束时间，上传数据，便可以达到管理出勤卡的目的。

1 硬件电路

图1 装置结构图

该系统由电源模块、稳压模块、单片机模块、OLED显示模块、RFID读卡模块五部分组成。

1.1 电源模块

本模块的12 V的锂电池是由3个或4个锂电池串联在一起组合成的电池组，是一种安全的新型电池，锂电池和稳压模块相连接为整个电路进行供电。

1.2 LM2596稳压模块

LM2596S降压电源模块，采用开关电源稳压IC-LM2596制作的数显大电流可调稳压电源，本系统使用该模块将12 V的电压降为5 V的电压，再连接主控芯片STM32F103ZE单片机，提供稳定的5 V电压。

1.3 STM32F103ZE模块

系统主控芯片是中央控制系统的主要信息处理单位，是控制系统的核心。系统主控芯片采用STM32F103单片机作为系统主控制器[1]，STM32F103单片机连接RFID频射模块，RFID将从IC卡读取的数据传输给单片机，由单片机对这些数据进行处理并记录。

1.4 MF RC522 RFID频射模块

射频模块MF RC522是整个读卡器的核心,它使单片机和IC卡进行连接。将IC卡插入读卡器后，读卡器的射频信号的产生、调制、解调等功能都将通过MF RC522来完成,将插入的IC卡中学生的学号姓名以及打卡的时间进行读取后传送给单片机，再由单片机处理记录后在OLED模块显示。IC卡与MFRC522之间的数据传输和能量传递的过程是两个线圈之间的耦合[2]。

1.5 OLED模块

本模块主要是显示打卡器的状态以及读取到的IC卡的内容。将电源打开后，OLED上显示启动界面，在学生未插入卡时状态为等待，将IC卡插入后屏幕上会显示RFID读取到的IC卡的信息并显示时间。

2 结论

通过LM2596稳压模块，将锂电池的12 V电压，转换为可供STM32单片机使用的5 V电压，单片机将蓝牙模块、频射模块、OLED模块的信号集于一体进行处理。成功后，实现对IC卡读取信息，第一次打卡成功，运动完之后，再次在打卡器附近连接蓝牙进行打卡签退。

出勤卡智能管理器性能是搭载12 V，5000 mA式移动电源，续航能力较好，可在日常工作环境中正常运行；特点是通过单片机实现模块集成化，内置程序实现自动化控制，操作灵活性强，通过蓝牙模块与用户手机连接实现规定范围内人机交互。作用是实现用机器代替人工，提高了管理部门工作效率。