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基于有源RFID的高校人员信息采集与传输系统设计

发布时间:2018-07-18 12:28
【摘要】:随着高校人数的持续增加,为了给广大同学提供更加智能化、人性化的教室信息查询途径,同时方便教师对学生出勤信息的查询及高校对学生进行统一管理。为此,智能化的教室人员信息统计与发布系统应运而生,本文主要完成人员信息统计与发布系统中的人员信息采集与传输子系统设计。本设计采用2.4GHz有源RFID技术实现低成本、自动化的人员信息采集途径,采用运行在STM32微控器上的嵌入式u IP协议,实现以校园网为传输环境的人员信息传输过程。人员信息采集与传输系统的设计分为标签发射端、阅读及数据处理端和数据传输端三个部分。论文主要工作包括:(1)对比常见的人员信息采集技术、传输协议,分析系统需求和设计总体框架,构建基于标签发射端、阅读及数据处理端和数据传输端的系统设计方案。(2)标签发射端,完成了标签发射端的整体结构设计,对多通道接收所需的发射地址进行了分类配置,完成了基于学号的数据包格式设计,结合nRF24LE1的发射流程重点设计出标签发射端的低功耗方案,实现了人员信息的自动、超低功耗发射。(3)阅读及数据处理端,实现了三个不同频道的nRF24L01+接收设计,完成了射频接收芯片nRF24L01+与微控器STM32的接口设计,接着完成了数据接收设计,确定了数据的30秒缓存及5秒发送方案,最后完成了数据包格式和用于设备自检测的看门狗定时器设计。(4)数据传输端,完成了以ENC28J60为嵌入式以太网卡的设计和以u IP协议栈为嵌入式以太网协议的移植,设计出数据传输端做客户端的嵌入式以太网数据传输方案,完成了数据传输端自动连接数据库服务器的设计。对标签发射端、阅读及数据处理端和数据传输端进行了整体调试,实现了服务器对数据的成功接收。
[Abstract]:With the continuous increase of the number of students in colleges and universities, in order to provide more intelligent and humanized ways for students to inquire about classroom information, it is convenient for teachers to inquire about students' attendance information and to manage students uniformly in colleges and universities. Therefore, the intelligent classroom personnel information statistics and distribution system came into being. This paper mainly completes the design of the personnel information collection and transmission subsystem in the personnel information statistics and distribution system. In this design, 2.4GHz active RFID technology is used to realize low-cost and automatic human information collection, and the embedded u IP protocol running on STM32 microcontroller is adopted to realize the personnel information transmission process using campus network as the transmission environment. The design of personnel information acquisition and transmission system is divided into three parts: label transmitter, reading and data processing and data transmission. The main work of this paper is as follows: (1) comparing common human information collection technology, transmission protocol, analyzing the system requirements and designing the overall framework, building a tag-based transmitter, The system design scheme of reading and data processing terminal and data transmission terminal. (2) the whole structure design of tag transmitter is completed, and the transmission address needed by multi-channel receiving is classified and configured. The design of packet format based on school number is completed, and the low power scheme of tag transmitter is designed based on the transmission flow of nRF24LE1, which realizes the automatic and ultra-low power transmission of personnel information. (3) Reading and data processing, The nRF24L01 receiving design of three different channels is implemented. The interface design of the RF receiver nRF24L01 and the microcontroller STM32 is completed. Then, the data receiving design is completed, and the 30-second cache and 5-second transmission scheme of the data are determined. Finally, the design of data packet format and watchdog timer used for device self-detection is completed. (4) the data transmission end, the design of embedded Ethernet card based on ENC28J60 and the transplant of uIP protocol stack as embedded Ethernet protocol are completed. An embedded Ethernet data transmission scheme with data transfer terminal as client is designed, and the design of automatically connecting database server with data transmission terminal is completed. The tag transmitter, the reading and data processing terminal and the data transmission terminal are debugged as a whole to realize the successful receiving of the data by the server.
【学位授予单位】:河北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.44;TP274.2

【参考文献】

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本文编号:2131906

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