论文总字数：15425字

摘 要

随着物联网的发展，RFID技术的运用已经十分广泛。本论文研究的是基于RFID技术的食堂刷卡系统。论文分析RFID技术的国内外现状，研究情况以及原理。此系统利用单片机控制刷卡模块对IC卡进行注册，充值，消费，查询，删卡，并将卡信息用液晶显示模块显示。硬件方面包括12864显示模块、RC522刷卡模块的电路设计等，其中重点讨论读卡器与 IC卡之间通信所要求的请求应答、防冲撞、认证、读写功能的实现原理。系统使用VB语言编写上位机软件，可以进行对卡信息的实时监控，对数据库表进行增删改查，Excel批量导入以及报表功能。此系统实现硬件与软件的结合，可极大地提高学校食堂的工作效率。

关键词：射频识别，RC522，IC卡，单片机

Abstract：With the development of the Internet of Things, the use of RFID technology has been very extensive. This paper studies the canteen credit card system based on RFID technology. The paper analyzes the status quo, research situation and principle of RFID technology at home and abroad. The system uses the single-chip computer to control the card swipe module to register the IC card, recharge, consume, query, delete the card, and display the card information with the liquid crystal display module. The hardware includes 12864 display module, circuit design of RC522 card module, etc., which focuses on the implementation principle of request response, anti-collision, authentication and reading and writing functions required for communication between card reader and IC card. The system uses VB language to write the upper computer software, which can perform real-time monitoring of card information, add, delete and change database tables, Excel batch import and report functions. This system realizes the combination of hardware and software, which can greatly improve the efficiency of the school canteen.

Keywords：rfid, rc522, ic card, stc89c52

目 录

1 绪论 3

1.1 课题研究的背景与意义 3

1.2 食堂刷卡系统的国内外现状及前景 3

1.3 食堂刷机系统面临的机遇与挑战 3

2 射频识别技术简介 4

2.1 射频识别技术的研究情况及应用情况 4

2.2 射频识别原理介绍 4

2.3 射频识别组成介绍 4

3 食堂刷卡系统的总体设计方案 5

3.1 系统功能要求 5

3.2 系统技术要求 5

3.3 系统的组成 6

4 系统的硬件设计 6

4.1 串口电路设计 7

4.2 读卡芯片电路的设计 8

4.3 液晶显示模块电路的设计 11

4.4 单片机控制模块电路的设计 13

4.5 其他模块电路的设计 14

5 软件部分设计 15

5.1 单片机软件设计 15

5.2 上位机软件设计 19

5.3 数据库设计 26

结论 29

参考文献 30

致谢 31

附录A 32

第 1 章 绪论

• 1. 课题研究的背景与意义

随着国内高校的扩招，学生数量越来越多。校外就餐耗时耗力，价格贵，就餐卫生得不到保障，大部分学生会选择在学校食堂就餐，这也无形之间增加了学校食堂的压力。食堂刷卡系统的研究，可以提高学校食堂工作效率，应对高峰期大批学生的用餐问题。食堂刷卡机不仅取代了饭票，并且能通过上位机监控实时刷卡信息，方便食堂的后期数据管理。相信在不久的将来，类似于食堂刷卡系统的刷卡设备将会完全取代传统的现金消费模式。

• 1. 食堂刷卡系统的国内外现状及前景

在国内，由于近几年来食堂刷卡技术的快速发展，各高校的食堂基本都使用上食堂刷卡系统。食堂刷卡系统的发展，与IC卡是息息相关的。IC卡抗污损能力强，安全性高。各大高校通过数据库来管理食堂刷卡信息，可以将各种数据分析汇总，实现刷卡机与后勤管理系统的连接。

从全世界范围来看，美国拥有着食堂刷卡系统的最核心技术，RFID技术。据调查，国外不管公立大学还是私立大学，都存在至少一个食堂管理体系。食堂管理体系的顶层是后勤部门的部长，下面有管理食堂日常运作的部门，食堂货物进出的部门等。国外食堂刷卡系统的体系相较于国内更加完整，分工更加明确。Auto-ID Center正在开发基于低成本射频识别（RFID）的系统，其初始应用是作为下一代条形码[^[1]]。

随着智能化时代的到来，食堂刷卡系统的应用范围更加广，可用于学校食堂，企业食堂，政府食堂等。食堂刷卡系统也会向更加智能的方向发展。

• 1. 食堂刷机技术面临的机遇与挑战

许多高校企业寻求各种方法来最大化其现有投资并保留宝贵的业务知识，同时适应快速发展的技术。这使得高校与企业对食堂刷卡系统的需求越来越多，要求也越来越高。

在未来的应用中，食堂刷卡系统会面临信息系统和技术带来许多挑战。为了让企业员工和高校学生更加安全的使用系统，安全和隐私问题是食堂刷卡系统的关键问题，必须妥善解决。由于食堂刷卡系统主要使用的是RFID技术，RFID数据噪声很大，在非常大的流中动态生成，具有有限的活动寿命，并且具有有用的上下文特征，例如时间性，空间性和隐式语义[^[2]]。近年来RFID读取器的准确性有所提高，但仍然存在错误的读数，例如漏读和重读，由于干扰，某些组件暂时或永久性故障。此外，由于重复读取，食堂刷卡系统可能包含重要的冗余信息。私有身份验证识别是一个关键的技术问题：共享秘密的使用者和标签如何有效地相互验证，而不会向其透露身份[^[3]]。

第 2 章 射频识别技术简介

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：15425字