基于單片機(jī)的FIR電子病歷系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

1、 PAGE31 / NUMPAGES36Foshan University 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）RFID電子病歷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)院：電子與信息工程學(xué)院 專業(yè)： 電子信息工程 學(xué)號：學(xué)生：指導(dǎo)教師：（職稱）二一四年 五 月摘 要RFID是通過無線射頻的方式實(shí)現(xiàn)非接觸雙向數(shù)據(jù)通信并對目標(biāo)加以識別和獲取相關(guān)信息數(shù)據(jù)的技術(shù)。隨著技術(shù)的日趨成熟，RFID射頻識別技術(shù)已廣泛應(yīng)用于人們的日常生活、生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)采用stc89c51單片機(jī)和MFRC-522射頻讀寫模組（Mifarel卡）設(shè)計(jì)電子病歷系統(tǒng)，系統(tǒng)在stc89c51單片機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)對Mifarel卡的讀寫訪問操作，并通過STC89C51單片

2、機(jī)與上位機(jī)通信。文中，首先對射頻識別技術(shù)的基本原理、基本應(yīng)用進(jìn)行分析，然后詳細(xì)論述系統(tǒng)設(shè)計(jì)中STC89C51單片機(jī)控制電路、MFRC-522讀寫器電路的設(shè)計(jì)原理，上下位機(jī)通信原理、數(shù)據(jù)庫的調(diào)用原理以與軟件實(shí)現(xiàn)讀寫器與mifare1卡的讀寫原理，其中讀寫原理包括請求應(yīng)答、防沖突、選卡片、認(rèn)證、讀寫等功能模塊的實(shí)現(xiàn)原理。關(guān)鍵詞：RFID射頻技術(shù)；MF RC522讀寫器；IC卡；51單片機(jī)；電子病歷系統(tǒng)Design of RFID Medical Records Electronic SystemsLIUZhi-qiangAbstract RFID(Radio Frequency Identific

3、ation) is a radio frequency by way of non-contact and two-way data communication objectives are identified and access to information technology-related data. As the technology matures, RFID radio frequency identification technology has been widely used in peoples daily life, in all areas of producti

4、on.This design uses stc89c51 microcontroller and MFRC-522 RFID reader module (Mifarel card) designed electronic medical records system,System implementation under the control of the microcontroller stc89c51 on Mifarel card reading / write access operations, and through STC89C51 SCM and PC communicat

5、ions. Hereinafter, the basic principle of the first radio frequency identification technology, the basic application for analysis, Then discusses in detail the system design STC89C51 MCU control circuit design principles MFRC-522 reader circuit, Upper and lower computer communication theory, invoked

6、 the principle of the database and software reader and card reader mifare1 principle, Literacy principles which include a request response, conflict prevention, election card, authentication, read / write, etc. The principle function of the module.Key words：RFID technology; MFRC522 module; IC card;

7、51SCM; Electronic Systems;目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc26857 1研究背景 PAGEREF _Toc26857 1 HYPERLINK l _Toc13725 2. RFID系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 PAGEREF _Toc13725 2 HYPERLINK l _Toc24666 2.1電子標(biāo)簽 PAGEREF _Toc24666 3 HYPERLINK l _Toc2824 2.2讀寫器 PAGEREF _Toc2824 3 HYPERLINK l _Toc12795 2.3計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò) PAGEREF _Toc12795 3 HYP

8、ERLINK l _Toc4379 2.4射頻識別系統(tǒng)的基本工作流程 PAGEREF _Toc4379 4 HYPERLINK l _Toc23813 3. RFID電子病歷系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc23813 4 HYPERLINK l _Toc19930 3.1 單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc19930 4 HYPERLINK l _Toc3152 3.1.1 RS232串口通信電路 PAGEREF _Toc3152 5 HYPERLINK l _Toc12802 3.1.2 單片機(jī)與讀寫器通信電路 PAGEREF _Toc12802 6 HYPERLINK l

9、_Toc8673 3.2.3 LCD1602顯示電路 PAGEREF _Toc8673 6 HYPERLINK l _Toc25296 3.3 MFRC-522讀寫器模塊電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc25296 7 HYPERLINK l _Toc5130 3.3.1 MFRC-522簡介 PAGEREF _Toc5130 7 HYPERLINK l _Toc29495 3.3.2 MFRC-522讀寫模塊電路設(shè)計(jì)圖 PAGEREF _Toc29495 8 HYPERLINK l _Toc20559 4.RFID電子病歷系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc20559 9 HYPERLI

10、NK l _Toc3995 4.1建立醫(yī)療信息數(shù)據(jù)庫 PAGEREF _Toc3995 9 HYPERLINK l _Toc15021 4.2上位機(jī)VB程序設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc15021 10 HYPERLINK l _Toc30854 4.3 單片機(jī)控制的RFID卡讀寫模塊軟件實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc30854 14 HYPERLINK l _Toc21503 4.3.2讀射頻卡程序設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc21503 15 HYPERLINK l _Toc19449 4.3.3下位機(jī)串口通信程序 PAGEREF _Toc19449 16 HYPERLINK l _Toc

11、10380 結(jié)論與存在問題 PAGEREF _Toc10380 17 HYPERLINK l _Toc23105 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc23105 18 HYPERLINK l _Toc28678 致 PAGEREF _Toc28678 19 HYPERLINK l _Toc27259 附錄1系統(tǒng)作品圖 PAGEREF _Toc27259 20 HYPERLINK l _Toc21121 附錄2上位機(jī)程序 PAGEREF _Toc21121 21 HYPERLINK l _Toc13354 附錄3：下位機(jī)程序 PAGEREF _Toc13354 26RFID電子病歷系統(tǒng)：志強(qiáng) 學(xué)號

12、：2010374210 班級：10電子信息工程2班 1研究背景 RFID射頻識別技術(shù)是自動識別技術(shù)的一種，它通過無線射頻的方式實(shí)現(xiàn)非接觸雙向通信，對目標(biāo)加以識別并獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)。 RFID的核心部件是讀寫器和電子標(biāo)簽，通過讀寫器發(fā)射的無線電波，可以在相距幾厘米到幾米的距離讀取電子標(biāo)簽存中的信息以識別電子標(biāo)簽所代表的物品、器具或人的身份。由于電子標(biāo)簽的存儲空間可以有96位以上，因此它徹底的拋棄了條形碼技術(shù)的諸多限制。RFID技術(shù)具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)，如不需要人工干預(yù)，不需要直接接觸、不需光學(xué)可視即可完成信息的而獲取與處理；可工作于各種惡劣環(huán)境，穩(wěn)定可靠，可識別高速運(yùn)動的物體并可同時(shí)識別多個(gè)電子標(biāo)簽，

13、操作方便，實(shí)現(xiàn)無源免接觸操作。在數(shù)據(jù)方面，除了電子標(biāo)簽的密碼保護(hù)外，數(shù)據(jù)部分可用一些書案發(fā)實(shí)現(xiàn)安全管理，如DES、RSA、DSA、MD5等。讀寫器與電子標(biāo)簽之間也可互相認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)安全通信和存儲。RFID射頻卡的成本一直在下降。在這樣的趨勢下，射頻識別技術(shù)很可能在幾年取代接觸式IC卡系統(tǒng)，甚至取代條形碼掃描技術(shù)。 由于RFID技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢，該技術(shù)逐步被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、物流、運(yùn)輸、醫(yī)療、防偽、跟蹤、設(shè)備和資產(chǎn)管理等需要收集和處理數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域。RFID技術(shù)在國外發(fā)展迅速。在北美、歐洲、大洋洲、亞太地區(qū)與非洲南部，RFID技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域如：高速

14、公路收費(fèi)與智能公交系統(tǒng)、生產(chǎn)的自動化與過程控制、車輛識別與防盜、電子票子、物流跟蹤管理與監(jiān)控、倉儲與配送管理、的自動分揀系統(tǒng)、門禁保安，動物跟蹤與管理、運(yùn)動計(jì)時(shí)、防偽等。在我國RFID技術(shù)主要應(yīng)用于公共交通、校園、社保等方面。與其他智能卡相比較，RFID電子標(biāo)簽擁有很多優(yōu)勢，交易速率快。但安全問題依然存在。電子標(biāo)簽沒有裸露的電氣接口，同識別設(shè)備的數(shù)據(jù)交換以無線方式進(jìn)行，具有極大的靈活性和通用性。在給用戶帶來極大方便的同時(shí)，由于電子標(biāo)簽的無線接口向在可識別圍的任何用戶開放，并在電子標(biāo)簽持有者毫無察覺的情況下可能被其他識別設(shè)備進(jìn)行訪問，所以給非法入侵造成可乘之機(jī)。所以電子標(biāo)簽應(yīng)該具備先進(jìn)的數(shù)據(jù)加密

15、和雙向驗(yàn)證密碼功能。在某些高的應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)采用帶CPU的電子標(biāo)簽在未來的發(fā)展中，RFID技術(shù)將結(jié)合其他技術(shù)，由單一識別向多功能識別方向發(fā)展，結(jié)合現(xiàn)代通信與計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、跨行業(yè)的應(yīng)用。將成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與未來信息社會建設(shè)的基礎(chǔ)技術(shù)。隨著應(yīng)用的普與，射頻識別系統(tǒng)在性能等各方面會有很大的提高，可以預(yù)見未來的射頻識別系統(tǒng)將具有一下的技術(shù)趨勢。1）系統(tǒng)的高頻化：由于超高頻射頻識別系統(tǒng)具有低頻系統(tǒng)無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，如識別距離遠(yuǎn)、無法偽 造、可重復(fù)讀寫、體積小等。因此，隨著制造成本的下降，超高頻系統(tǒng)的應(yīng)用會越來越廣。此外，由于雙頻系統(tǒng)具備低、高頻的共同優(yōu)點(diǎn)，所以，雙頻系統(tǒng)也會有廣泛的應(yīng)用。2）系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)

16、化：大的應(yīng)用場合需要將不同系統(tǒng)（或多個(gè)讀寫器）所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的處理。這就需要系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化管理，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。3）系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量更大：未來社會的發(fā)展趨勢必然是大數(shù)據(jù)和高度集約化，這就要求系統(tǒng)具有更強(qiáng)的存儲能力和數(shù)據(jù)處理能力。因此，基于RFID系統(tǒng)在信息管理中的優(yōu)勢，本文選取了RFID技術(shù)在醫(yī)療信息管理中的應(yīng)用作為研究方向，確定題目RFID電子病歷系統(tǒng)。本文在了解了RFID射頻識別系統(tǒng)的基本原理的基礎(chǔ)上，研究MCU（本設(shè)計(jì)用STC89C51單片機(jī)）對MFRC-522讀寫器進(jìn)行讀寫電子標(biāo)簽操作的控制，以與整個(gè)系統(tǒng)與上位PC機(jī)的通信。上位機(jī)采用VB編寫上位機(jī)界面；采用SQL seve

17、r2000制作數(shù)據(jù)庫存儲用戶信息，以備刷卡時(shí)調(diào)用。該RFID電子病歷系統(tǒng)的成熟應(yīng)用將會大大提高對居民醫(yī)療信息的管理效率，極大方便居民的生活，也有利于疾病的預(yù)防控制。2. RFID系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理本設(shè)計(jì)的射頻識別系統(tǒng)基本構(gòu)成由電子標(biāo)簽、讀寫器、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)三部分組成，如圖2-1所示：圖2-1 射頻識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 2.1電子標(biāo)簽電子標(biāo)簽存儲著需要被識別物品的相關(guān)信息，通常被放置在需要識別的物品上，它所存儲的信息通?？杀蛔x寫器通過非接觸方式讀寫。電子標(biāo)簽由芯片和天線組成，每個(gè)標(biāo)簽有唯一的編碼。根據(jù)射頻信號發(fā)送的方式不同可以分為主動式（也叫有源電子標(biāo)簽，嵌電池供電）和被動式（也叫無源電子標(biāo)簽，其發(fā)射

18、電波與部器件的運(yùn)行所需能量均由讀寫器產(chǎn)生的電磁波提供）兩種電子標(biāo)簽。標(biāo)簽的芯片主要控制標(biāo)簽的操作頻率、數(shù)據(jù)傳輸率、信號調(diào)制、加密解密、數(shù)據(jù)的讀寫機(jī)制等。電子標(biāo)簽的天線用來感應(yīng)閱讀器所發(fā)射出來的射頻能量，完成數(shù)據(jù)的更新。 2.2讀寫器讀寫器是可以利用射頻技術(shù)讀寫電子標(biāo)簽信息的設(shè)備。讀寫器讀出的標(biāo)簽的信息可以通過計(jì)算機(jī)以與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行管理和信息傳輸。閱讀器的基本構(gòu)成分為兩個(gè)部分：硬件部分和軟件部分。軟件部分負(fù)責(zé)對閱讀器接收到的指令進(jìn)行響應(yīng)和對標(biāo)簽發(fā)出相應(yīng)的動作指令；與應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信；執(zhí)行防碰撞算法等。硬件部分通常由兩個(gè)基本功能模塊組成，即控制系統(tǒng)和高頻接口(接口器、發(fā)送器)。（1）控制系統(tǒng)控

19、制系統(tǒng)也稱為讀寫模塊，其主要任務(wù)是：1)執(zhí)行從應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來的動作指令；2)控制與射頻電子標(biāo)簽的通信過程；3)信號的編碼與解碼；4)對閱讀器和標(biāo)簽之間傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密；5)進(jìn)行閱讀器和標(biāo)簽之間的身份驗(yàn)證。（2）高頻接口高頻接口也稱為射頻模塊，其主要任務(wù)是：1)產(chǎn)生高頻發(fā)射能量，激活射頻電子標(biāo)簽并為其提供能量；2)對發(fā)射信號進(jìn)行調(diào)制，用于將數(shù)據(jù)傳輸給射頻電子標(biāo)簽；3)接收并解調(diào)來自射頻電子標(biāo)簽的射頻信號。高頻接口和控制器之間的接口將高頻接口的狀態(tài)以二進(jìn)制的形式表示出來。1表示有高頻信號，0表示沒有高頻信號。 2.3計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)在社評識別系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)通常用于對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，完

20、成通信傳輸功能。讀寫器可以通過標(biāo)準(zhǔn)接口與計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)連接，以便實(shí)現(xiàn)通信和數(shù)據(jù)傳輸功能。 2.4射頻識別系統(tǒng)的基本工作流程（1）讀寫器將無線電載波信號經(jīng)過發(fā)射天線想歪發(fā)射；（2）當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線的工作區(qū)時(shí)，電子標(biāo)簽被激活，將自身信息的代碼經(jīng)天線發(fā)射出去 。（3）系統(tǒng)的接收天線接收電子標(biāo)簽發(fā)出的信號，經(jīng)天線的調(diào)節(jié)器傳輸給讀寫器；讀寫器對接收到的信號進(jìn)行解調(diào)解碼，送往后臺的電腦控制器；（4）電腦控制器根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該標(biāo)簽的合法性，針對不同的設(shè)定作出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作；（5）執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照電腦的指令動作；（6）通過計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)連接起來，構(gòu)成總控信號平

21、臺，根據(jù)不同的項(xiàng)目可以設(shè)計(jì)不同的原件來完成要達(dá)到的功能。 3. RFID電子病歷系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)是用MCU通過控制讀寫芯片與其附帶的天線系統(tǒng)，對非接觸IC卡進(jìn)行讀寫操作。本系統(tǒng)采用STC89C51單片機(jī)作為控制MCU；讀寫器模塊采用MFRC-522讀寫芯片與其天線系統(tǒng)組成，IC卡采用mifare1卡?？傮w設(shè)計(jì)邏輯如圖3-1所示。圖3-1 總體設(shè)計(jì)邏輯圖 3.1 單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì) 以51單片機(jī)作為控制CPU制作讀寫器控制電路。電路直接由電腦通過USB供電。電路如圖3-2所示。圖3-2 STC8951控制電路 3.1.1 RS232串口通信電路在51單片機(jī)和上位機(jī)通信的接口方式上可以采用RS

22、232串口、USB、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口等接口方式，其中采用串口方式實(shí)現(xiàn)起來最簡單，而且造價(jià)低，功能完全滿足要求，因此選擇了RS232串口通信方式作為整個(gè)系統(tǒng)和上位機(jī)之間的通信接口，如圖3-3所示。圖3-3 RS232接口電路 3.1.2 單片機(jī)與讀寫器通信電路MFRC-522讀寫器可實(shí)現(xiàn)不同的主機(jī)接口功能：SPI接口、串行UART、I2C接口。其中SPI接口只需4根線就可可以實(shí)現(xiàn)通信功能，可以簡化電路設(shè)計(jì)。由于51單片機(jī)沒有SPI接口，在設(shè)計(jì)中可以用I/O口模擬SPI接口。 在SPI通信中MFRC-522模塊作為從機(jī)。SPI時(shí)鐘SCK由主機(jī)產(chǎn)生；數(shù)據(jù)通過MOSI線由主機(jī)傳輸?shù)綇臋C(jī)；數(shù)據(jù)通過MIS

23、O線由從機(jī)返回主機(jī)。電路如3-4所示。圖3-4 I/O口模擬SPI接口 3.2.3 LCD1602顯示電路 在控制電路中用LCD1602作為下位機(jī)人機(jī)交互界面，用以顯示部分IC卡信息。電路如圖3-5所示。圖3-5 LCD1602顯示電路 3.3 MFRC-522讀寫器模塊電路設(shè)計(jì)該部分電路包括讀寫器晶振電路、讀寫器SPI接口、天線電路。 3.3.1 MFRC-522簡介MFRC-522是高度集成的非接觸式（13.56MHZ）讀寫卡芯片，芯片分為：發(fā)送器部（分可驅(qū)動外部天線）；接收器部分（提供一個(gè)功能強(qiáng)大的解調(diào)和譯碼電路）；數(shù)字電路部分（處理完整的ISO14443A幀和錯(cuò)誤檢測）。簡化的MFRC

24、522框圖如圖3-6圖3-6 簡化的MFRC-522框圖其中：模擬接口用來處理模擬信號的調(diào)制和解調(diào)；非接觸式UART用來處理與主機(jī)通信時(shí)的協(xié)議要求。FIFO緩沖區(qū)快速而方便的實(shí)現(xiàn)了主機(jī)和非接觸式UART的數(shù)據(jù)傳輸。不同的主機(jī)接口功能可滿足不同的用戶需求。圖3-7 MFRC522引腳圖表3-1 實(shí)現(xiàn)SPI通信時(shí)部分引腳功能引腳號引腳名功能6RST復(fù)位24SDA選通信號29D5SCK時(shí)鐘信號30D6MOSI主輸出從輸入31D7MISO主輸入從輸出 3.3.2 MFRC-522讀寫模塊電路設(shè)計(jì)圖圖3-8讀寫模塊電路圖4.RFID電子病歷系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)RFID電子病歷系統(tǒng)分為三部分：數(shù)據(jù)庫部分、上位機(jī)

25、上位機(jī)管理程序部分、下位機(jī)控制部分。三部分的關(guān)系可以用圖4-1表示，其中訪問數(shù)據(jù)庫用的事ODBC數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，與下位機(jī)通信采用MSComm控件實(shí)現(xiàn)。圖4-1 電子病歷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖 4.1建立醫(yī)療信息數(shù)據(jù)庫在這個(gè)RFID電子病歷系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的重要組成部分。大量的人員信息和醫(yī)療記錄都要存儲在上位機(jī)的數(shù)據(jù)庫中。在該系統(tǒng)中我們采用SQL server2000創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫“居民醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫”。（1）創(chuàng)建醫(yī)生信息表，如圖4-2。用于記錄醫(yī)生的ID、性別、職稱、部門、所屬醫(yī)院、登錄用戶名、登錄密碼。圖4-2 醫(yī)生信息表(2) 創(chuàng)建居民信息表，如圖4-3。用于記錄居民的ID、性別、民族、年齡。圖

26、4-3 居民信息表創(chuàng)建醫(yī)院信息表，如圖4-4。用于記錄醫(yī)院的ID、名稱、等級。圖4-4 醫(yī)院信息表（4）創(chuàng)建醫(yī)療記錄信息表，如圖4-6。用于記錄居民就診信息：時(shí)間、患者ID、主診醫(yī)生ID、就診醫(yī)院ID、診斷病癥、處方、是否處理、抓藥醫(yī)師ID。圖4-5 醫(yī)療記錄信息表 4.2上位機(jī)VB程序設(shè)計(jì)上位機(jī)程序要完成有以下幾項(xiàng)功能：一、建立與數(shù)據(jù)庫的連接，查閱數(shù)據(jù)庫中的容，向數(shù)據(jù)庫中插入數(shù)據(jù)；二、建立與下位機(jī)的連接（檢測串口事件），接收下位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)（射頻卡ID），發(fā)送下位機(jī)顯示數(shù)據(jù)和控制下位機(jī)自動尋卡或停止（相關(guān)代碼見附錄）。為了實(shí)現(xiàn)居民的醫(yī)療信息的管理查閱和方便醫(yī)療工作的展開，上位機(jī)程序有幾大窗口

27、：(1) 入口選擇窗口，用于區(qū)分醫(yī)護(hù)人員和普通居民。如圖4-7。鼠標(biāo)單擊“醫(yī)護(hù)人員入口”鍵，程序就打開登錄窗口；單擊“居民自助查詢?nèi)肟凇辨I，程序就打開居民自助查詢界面圖4-6 入口選擇窗口(2) 登錄窗口，用于醫(yī)護(hù)人員和數(shù)據(jù)庫管理人員登錄。如圖4-8。單擊“登錄”程序就會將輸入信息與數(shù)據(jù)庫中醫(yī)生信息表（登錄名、密碼、部門）和管理人員（登錄名、密碼）信息表中數(shù)據(jù)比較，分別打開醫(yī)生就診窗口、抓藥管理窗口、數(shù)據(jù)管理窗口。圖4-7 登錄窗口（3）醫(yī)生就診窗口圖4-8 門診界面圖4-9 門診程序流程抓藥管理窗口圖4-10 抓藥管理窗口圖4-11 藥房管理程序流程居民自助查詢窗口圖4-12 居民自助查詢窗

28、口圖4-13 居民自助查詢服務(wù)程序流程圖4-14 系統(tǒng)工作流程 4.3 單片機(jī)控制的RFID卡讀寫模塊軟件實(shí)現(xiàn) 4.3.1系統(tǒng)初始化 與卡進(jìn)行通信的第一步則是驅(qū)動天線檢測到卡，為了驅(qū)動天線，MF RC522通過TXl和TX2提供1356MHz的能量載波。根據(jù)寄存器的設(shè)定對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制得到發(fā)送的信號。該卡采用RF場的負(fù)載調(diào)制進(jìn)行響應(yīng)。天線拾取的信號經(jīng)天線匹配電路送到RX引腳。MF RC522部接收器對信號進(jìn)行檢測和解調(diào)并根據(jù)寄存器的設(shè)定進(jìn)行處理。然后數(shù)據(jù)通過SPI接口發(fā)送到單片機(jī)。系統(tǒng)初始化要激活MF RC522，開啟MF RC522中的部接收器，用于接收信號和轉(zhuǎn)換信號，設(shè)置命令接收和有效為

29、初始狀態(tài)，設(shè)置發(fā)送信號和通信準(zhǔn)備就緒，等待接收命令，設(shè)置接收狀態(tài)準(zhǔn)備等一系列狀態(tài)和信號。如圖4-16所示：圖4-16 下位機(jī)系統(tǒng)初始化 4.3.2讀射頻卡程序設(shè)計(jì)每卡片的序列號是唯一的且卡片的序列號存儲在卡片的EEPROM的扇區(qū)0的塊0。在本系統(tǒng)中射頻卡的序列號就是居民的身份ID，在大部分情況下都要用到這個(gè)序列號。所以讀取射頻卡序列號也是下位機(jī)的主要工作之一。流程圖如圖4-17。圖4-17 讀卡序列號 4.3.3下位機(jī)串口通信程序單片機(jī)可以采用中斷方式或查詢RI（接受中斷標(biāo)志位）或TI（發(fā)送中斷標(biāo)志位）方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。設(shè)計(jì)采用查詢方式，在定時(shí)器T2中斷子程序中查詢RI，一旦檢測到RI=1則轉(zhuǎn)

30、入接受數(shù)據(jù)子程序，在子程序中單片機(jī)讀取從上位機(jī)發(fā)送的通信指令等數(shù)據(jù)，經(jīng)校驗(yàn)正確后，即從ATC256存儲器中將歷史記錄數(shù)據(jù)上傳給PC機(jī)。結(jié)論與存在問題通過本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和本文的撰寫，全面的學(xué)習(xí)了RFID系統(tǒng)的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法，特別是對于非接觸式IC卡類型的RFID系統(tǒng)有了一定的認(rèn)識。完成了射頻卡讀卡器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)的論文。在這次開發(fā)和論文撰寫過程中，我查閱了大量的書籍資料和技術(shù)手冊，并搜集了大量的設(shè)計(jì)模型，使我軟硬件設(shè)計(jì)水平有了較大幅度的提高。本文在對射頻識別系統(tǒng)的組成和原理分析的基礎(chǔ)上，提出了基于STC89c51單片機(jī)和MF RC522模組的Mifarel卡射頻識別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)采用M

31、FRC522射頻讀寫模組在STC89c51單片機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)對Mifarel卡的讀寫訪問操作。本文主要討論了整個(gè)系統(tǒng)的工作原理，各硬件模塊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)等問題。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還存在一些的遺留問題如：1）登錄密碼未能采用密文輸入，容易泄露用戶信息；2）居民自助查詢未采用密碼登錄；3）系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)對射頻卡的寫數(shù)據(jù)操作。另外有些地方的設(shè)計(jì)并不完善，有待在以后進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。參考文獻(xiàn)1 周曉光，王曉華，王偉.射頻識別（RFID）系統(tǒng)設(shè)計(jì)M.仿真與應(yīng)用M.：人民郵電，2008.2 單承贛,單玉峰,磊.射頻識別原理與應(yīng)用M.：電子工業(yè)，20123 力.無線射頻識別技術(shù)基礎(chǔ)(普通高校十二五規(guī)劃教材

32、)M.：航空航天大學(xué)，20124 HYPERLINK :/search.dangdang /?key2=?&medium=01&category_path=01.00.00.00.00.00王志良.RFID讀寫器制作實(shí)訓(xùn)教程(國家級特色專業(yè)（物聯(lián)網(wǎng)工程）規(guī)劃教材)M.：機(jī)械工業(yè).20135 RFID標(biāo)準(zhǔn)ISO14443S. 基于虛擬無線電的RFID讀寫器實(shí)現(xiàn)方案J/OL. EEPW新聞中心, 2013-1-67 丁元杰.單片微機(jī)原理與應(yīng)用3版M.：機(jī)械工業(yè)，20058 賈立新，王涌.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐第2版M.：清華大學(xué)，20119 王珊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論第四版M.：高等教育，200610 閃四

33、清.SQL Server 2000系統(tǒng)管理指南M.：清華大學(xué)，200111 畢建偉，夏慧茹，梁建國.Visual Basic語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第3版）M.：電子工業(yè)，200912 志嫵.基于VB和SQL的數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)（高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育教材精選）M.：清華大學(xué)，200813（英）卡特（Carter,J.）著；淮野譯.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與編程實(shí)例詳解：使用Access、SQL與VBM.：電子工業(yè)，200114 輝、榮利、王和平.Visual Basic串口通信與編程實(shí)例M.：化學(xué)工業(yè)，2012致 從開始寫作至論文最終定稿，總共花費(fèi)了我一個(gè)月以來所有的業(yè)余時(shí)間，雖說在繁忙的工作之余要完成這樣一篇論文

34、的確不是一件很輕松的事情，但我心深處卻滿含深深的感激之情。感電子與信息工程學(xué)院所有的任課老師，是你們讓我能夠靜靜地坐下來，在知識的海洋里吸取更多的營養(yǎng)，從而能夠?yàn)樽约哼M(jìn)一步的加油充電。感老師從開題、設(shè)計(jì)到寫論文過程中的指導(dǎo)和關(guān)心。通過論文的撰寫，使我能夠等系統(tǒng)、全面的學(xué)習(xí)有關(guān)財(cái)務(wù)管理新型的、先進(jìn)的前沿理論知識，并得以借鑒眾多專家學(xué)者的寶貴經(jīng)驗(yàn)，這對于我今后的工作和我為之服務(wù)的企業(yè)，無疑是不可多得的寶貴財(cái)富。由于本理論水平比較有限，論文中的有些觀點(diǎn)以與對企業(yè)實(shí)力的歸納和闡述難免有疏漏和不足的地方，歡迎老師和專家們指正。附錄1系統(tǒng)作品圖刷卡前：刷卡后：附錄2上位機(jī)程序串口設(shè)置：Private Su

35、b Serial_Port1_Init() 設(shè)置?串?口參?數(shù)簓 Dim str As String str = ComboBox5.Text SerialPort1.BaudRate = Val(ComboBox7.Text) 波特?率 SerialPort1.PortName = str 串?口名?稱? SerialPort1.DataBits = 8 數(shù)簓據(jù)Y位? SerialPort1.StopBits = IO.Ports.StopBits.One 停止1位? SerialPort1.Parity = IO.Ports.Parity.None 校驗(yàn)位? End Sub打開串口：Pri

36、vate Sub Button13_Click_1(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button13.Click Dim TimeBuf(10) As Char Try If SerialPort1.IsOpen = True Then TimeBuf(0) = T TimeBuf(1) = Chr(Val(DateTime.Now.Second) TimeBuf(2) = Chr(Val(DateTime.Now.Minute) TimeBuf(3) = Chr(Val(DateTime.

37、Now.Hour) TimeBuf(4) = Chr(Val(DateTime.Today.Day) TimeBuf(5) = Chr(Val(DateTime.Today.Month) TimeBuf(6) = Chr(Val(DateTime.Today.DayOfWeek) TimeBuf(7) = Chr(Val(DateTime.Today.Year) - 2000) SerialPort1.Write(TimeBuf, 0, 10) Else MessageBox.Show(串?口未打洙開a！?) End If Catch ex As Exception MessageBox.Sh

38、ow(ex.Message) End Try End Sub Private Sub Button21_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button21.Click Try If TextBox17.Text = Or TextBox18.Text = Then MessageBox.Show(帳號?或密碼?不?能為a空?！?) Else If TextBox17.Text = OldUsername And TextBox18.Text = Oldpassword Then M

39、essageBox.Show(驗(yàn)證成功|！?) TextBox17.Text = TextBox18.Text = TextBox19.Focus() Else MessageBox.Show(驗(yàn)證失骸敗悒！?) TextBox18.Text = End If End If Catch ex As Exception MessageBox.Show(ex.Message) End Try End Sub就診： Private Sub ComReceive1(ByVal sender As Object, ByVal e As EventArgs) Dim i As Integer = 0 Di

40、m Rxbuf(10) As Byte Dim TxBuf(10) As Char Dim CardNo As String = Dim CardType As String = Dim UserName As String = Dim CarNo As String = Dim CardMoney As String = Dim CardStatus As String = Dim Flag As String = Dim Temp As String = Dim OK As Boolean = False SerialPort1.ReadBufferSize = 10 SerialPort

41、1.RtsEnable = False Threading.Thread.Sleep(200) 添加的?延時(shí)骸 Try SerialPort1.Read(Rxbuf, 0, 10) For i = 0 To 1 Flag += Chr(Rxbuf(i) Next For i = 2 To 10 CardNo += Chr(Rxbuf(i) Next If Flag = 01 Or Flag = 10 Then TextBox1.Text = CardNo End If Try MyCon = New OleDbConnection(Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.

42、0;Data Source=user.mdb) MyCon.Open() Dim comm As New OleDbCommand(select * from 用?戶表括?where 卡號?= & TextBox1.Text & , MyCon) Dim read As OleDbDataReader read = comm.ExecuteReader() Dim str As String While read.Read() str = read(卡號?).ToString If String.IsNullOrEmpty(str) Then OK = False Else OK = True

43、 TextBox1.Text = read(姓名).ToString TextBox2.Text = read(性別).ToString TextBox3.Text = read(年齡).ToString TextBox4.Text = read(記錄).ToString End If End While Catch ex As Exception MessageBox.Show(ex.Message) Finally MyCon.Close() End Try If OK = False Then TxBuf(0) = M TxBuf(0) = N SerialPort1.Write(TxB

44、uf, 0, 10) Threading.Thread.Sleep(200) 添加的?延時(shí)骸 TextBox1.Text = TextBox2.Text = TextBox3.Text = TextBox4.Text = Label5.Text = 無T效卡 Else If Flag = 01 Then TxBuf(0) = M TxBuf(1) = A TxBuf(2) = I CheWeiCount = CheWeiCount - 1 TxBuf(3) = Chr(CheWeiCount) SerialPort1.Write(TxBuf, 0, 10) Threading.Thread.S

45、leep(200) 添加的?延時(shí)骸 ElseIf Flag = 10 Then TxBuf(0) = M TxBuf(1) = A TxBuf(2) = O CheWeiCount = CheWeiCount + 1 TxBuf(3) = Chr(CheWeiCount) SerialPort1.Write(TxBuf, 0, 10) Threading.Thread.Sleep(200) 添加的?延時(shí)骸 End If End If If Flag = 01 And OK = True Then 進(jìn)?入?時(shí)骸卡信?息 CardNo = TextBox1.Text CardType = Text

46、Box2.Text UserName = TextBox3.Text CarNo = TextBox4.Text cheweishu.Text = Str(CheWeiCount) Dim table1 As New DataTable MyCon = New OleDbConnection() MyCon.ConnectionString = (Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=user.mdb) MyCon.Open() DA = New OleDbDataAdapter(select * from 表括?, MyCon) DS =

47、New DataSet() DA.Fill(DS, table1) Dim DR As DataRow DR = DS.Tables(table1).NewRow() DR(姓名) = TextBox1.Text DR(性別) = TextBox2.Text DR(年齡) = TextBox3.Text DR(記錄) = TextBox4.Text DR(就?診?時(shí)骸間?) = DateTime.Today.Year() & / & DateTime.Today.Month() & / & DateTime.Today.Day() & _ & DateTime.Now.Hour() & : &

48、 DateTime.Now.Minute() & : & DateTime.Now.Second() DS.Tables(table1).Rows.Add(DR) Dim SCB As New OleDbCommandBuilder(DA) DA.Update(DS, table1) DataGridView2.DataSource = DS.Tables(table1) MyCon.Close() End Sub附錄3：下位機(jī)程序#include reg52.h#include main.h#include mfrc522.h#include unsigned char code data2

49、4 = 0 x12,0,0,0;unsigned char code DefaultKey6 = 0 xFF, 0 xFF, 0 xFF, 0 xFF, 0 xFF, 0 xFF; unsigned char g_ucTempbuf20; unsigned char idata MLastSelectedSnr4;unsigned char idata RevBuffer30; unsigned char data SerBuffer20; bit CmdValid; void iccardcode() unsigned char cmd;unsigned char status;cmd =

50、RevBuffer0;switch(cmd) case 1: / Halt the card /終止卡的操作status= PcdHalt();RevBuffer0=1;RevBuffer1=status;break;case 2: / Request,Anticoll,Select,return CardType(2 bytes)+CardSerialNo(4 bytes) / 尋卡，防沖突，選擇卡 返回卡類型（2 bytes）+ 卡系列號(4 bytes)status= PcdRequest(RevBuffer1,&RevBuffer2);if(status!=0)status= PcdR

51、equest(RevBuffer1,&RevBuffer2);if(status!=0)RevBuffer0=1;RevBuffer1=status;break; RevBuffer0=3;RevBuffer1=status;break;case 3: / 防沖突 讀卡的系列號 MLastSelectedSnrstatus = PcdAnticoll(&RevBuffer2);if(status!=0)RevBuffer0=1;RevBuffer1=status;break;memcpy(MLastSelectedSnr,&RevBuffer2,4);RevBuffer0=5;RevBuffe

52、r1=status;break;case 4: / 選擇卡 Select Cardstatus=PcdSelect(MLastSelectedSnr);if(status!=MI_OK)RevBuffer0=1;RevBuffer1=status;break;RevBuffer0=3;RevBuffer1=status;break;case 5: / Key loading into the MF RC500s EEPROM status = PcdAuthState(RevBuffer1, RevBuffer3, DefaultKey, MLastSelectedSnr);/ 校驗(yàn)卡密碼RevBuffer0=1;RevBuffer1=status;break;case 6: RevBuffer0=1;RevBuffer1=status;break;case 7: RevBuffer0=1;RevBuffer1=status;break;case 8: / Read the mifare card / 讀卡status=PcdRead(RevBuffer1,&RevBuffer2);if(status=0)RevBuffer0=17;elseRevBuffer0=1;RevBuffer1=status;break;case 9: / Write the