《物联网项目综合实训》-XXX-实训报告.doc

学生实训报告册学生实训报告册 课程名称： 智能家居底层网络设计 姓 名 袁冬虎 学 号 1217073117 班 级 物联网 121 指 导 教 师 许常青 实 习 时 间 7 月 2 日7 月 11 日 实 习 地 点 22208 物联网工程系 2014 年 7 月 2 日 实训报告 1 物联网项目综合实训任务书物联网项目综合实训任务书 一、项目目标 通过 RFID 技术，验证电子钥匙（RFID 标签）的合法性，控制电子门锁的开启；对 RFID 标签信息进行管理；对用户信息进行管理。同时记录出入信息作为考勤管理. 实现自动， 安全的智能门禁管理目标。 该门禁系统的设计目的是实现人员出入控制、考勤数据采集、数据统计和信息查询过程 的自动化；方便人员进出开锁与报到，方便管理人员统计、考核实验室人员出勤情况。 二、研发内容 本课题完成 RFID 门禁管理系统。 硬件方面：前端采用 RFID 天线及读卡器完成标签感应功能，然后将读取的标签信息通 过串口传送给计算机处理，在计算机上设计门禁系统软件，并完成软件方面内容。 软件方面：使用 Visual C+ 6.0 编写门禁管理系统，完成系统登陆、读卡器的连接、 发卡、修改卡、记录卡、控制门锁闭合、语音提示、考勤记录查询、数据库和门禁系统通讯 及将数据库中的记录显示等功能。 三、功能需求 市场应用门禁系统具体的功能需求如下： 卡片使用模式：可采用非接触式 RFID 卡和韦根卡；刷卡开门：用户进入门禁管制区域 时需刷卡，读卡器读取信息后，将信息传输到主机，主机首先判断该信息是否合法，如合法 则发出开门指令，不合法则发出报警，同时记录用户刷卡事件； 按钮开门：对于安全级别较低的门禁管制区域或者不需双向管制的区域，用户可选择按 钮开关门；出入等级控制：系统可任意对卡片的使用时间、使用地点进行设定，即对不同的 卡片进行时区管制和节假日管制、有效期管制、访问区域的管制。具有合法权限的用户才可 开门，对非法行为系统将会报警。 时间段设置：不同的用户的时段和访问区域可编程设置，同时对某些安全性较高的门禁 区域，必须有多卡认证功能，必须多用户在规定时间内刷卡才能开门； 报警功能：如发生控制器异常、非法卡开门、强制开门、开门超时、读卡器或者控制器 被破坏等事件时则系统将发出报警信号、并记录事件； 定时事件：系统可设置定时事件，对某些门禁管制区域实施定时开关门处理；互锁判断 功能：系统可对某些管制区域设置互锁条件，当输人端口状态满足互锁条件的时候方可进行 开关门处理； 局域网互联功能：门禁控制器可通过局域网与管理系统互联，共同完成对出入口的监控 和管理。上位机管理系统可对控制器进行参数的设置和初始化，并对控制器的记录进行收集 管理，可增加、删除、更新用户信息，节假日信息、时段信息等； 实训报告 2 远程控制：门禁管理系统通过网络可远程控制门锁的开启和关闭； 实时监控：门禁管理系统实时监控各个门的状态和用户的刷卡信息； 时间校正：上位机管理系统可对门禁控制器进行时间的校正； 记录存储功能：系统可将门禁控制器运行产生的所有用户刷卡事件、报警时间等记录， 便于进行用户的考勤管理和发生事故后及时进行处理。 本次项目实施的需求功能如下： 卡片使用模式：可采用非接触式 RFID 卡；刷卡开门：用户进入门禁管制区域时需刷卡， 读卡器读取信息后，将信息传输到主机，主机首先判断该信息是否合法，如合法则发出开门 指令，不合法则发出报警，同时记录用户刷卡事件； 控制器的记录进行收集管理，可增加、删除、更新用户信息， 系统可将门禁控制器运行产生的所有用户刷卡事件、报警时间等记录，便于进行用户的 考勤管理和发生事故后及时进行处理。 实训报告 3 目录 摘 要I ABSTRACT.II 1 前言.1 1.1 项目概述.1 1.2 项目背景.2 1.2.1 学院背景:2 1.2.2 行业背景.2 1.3 开发环境.3 1.4 系统特色.3 2 总体概述.4 2.1 项目目标.4 2.2 设计内容.4 2.3 功能需求.4 2.4 开发平台简介.5 2.4.1 Microsoft Visual C+ 介绍 .5 2.4.2 MFC 概述.6 2.4.3 S1864I 读写器介绍 10 3 RFID 系统技术与产业概要 .12 3.1 RFID 系统组成.12 3.2 RFID 基本工作原理.12 3.3 RFID 关键技术.14 3.4 RFID 在中国的发展现状.15 4 详细设计16 4.1 系统软体总体设计16 4.2 登陆模块设计17 4.3 天线连接模块设计19 4.4 读标签模块设计23 4.5 写标签模块设计25 4.6 用户信息管理模块设计26 4.7 门禁控制模块设计29 4.8 考勤模块设计30 4.9 数据库模块设计 .32 4.9.1 MySQL 数据库简介32 4.9.2 利用 ODBC API 实现 MySQL 数据库功能调用 33 4.9.3 CDatabase 类的实现33 4.9.4 数据库表的设计 .35 实训报告 4 5 测试及运行结果36 5.1 测试目标36 5.2 预期测试结果36 5.3 运行结果 37 6 设计总结41 参考文献.42 附 录.43 实训报告 5 摘要摘要 物联网技术的兴起和发展，不仅改变了我们的工作方式、也 逐渐地改变我们的生活方式。不仅要求办公自动化、智能化，也需要 家居生活逐渐地变得自动和智能起来。智能家居就是在这样的背景下 产生的。智能家居系统是利用计算机、嵌入式系统和网络通信技术将 各种家用设施通过家庭网络连接到一起，从而为人们提供更为便利舒 适的生活环境。 本设计利用 32 位嵌入式 ARM 处理器 S3C2440 作为智能家居 控制系统的核心控制器，运用高性能、接口丰富、方便移植与扩展性 好等优点，并且利用嵌入式操作系统实时性强、可靠性高、资源丰富 等优势，将嵌入式技术作为智能家居控制器的开发平台，使智能家居 控制系统的应用开发能够变为在嵌入式平台上的二次开发，从而缩短 开发周期，并且节约资源。 该设计通过对智能家居系统的分析，确定了总体架构设计。针 对智能家居系统的特点和所要实现的基本功能，分析了智能家居控制 器的基本结构，然后对各个模块电路进行了详细设计。最终利用人体 红外传感器(infrared sensor)、GSM 模块、温度传感器(temperature transmitter)、光电传感器(photoelectric sensor)，烟雾传感器(MQ-2)， 继电器等，结合电路组装成系统，实现房屋的远程监控，以及保护人 员、物体的安全，方便用户随时在最短的时间内了解并掌握房屋情况。 实训报告 6 实训报告 7 The rise and development of the Internet of things technology, especially highly developing of computer and networking technologies, not only change our everyday work, but also our life. Automation and intelligence in office will not enough, its a trend to ask for more intelligent everywhere, home life included. That is why smart house come out. The smart home system is using computer and network communication, embedded system technology will all kinds of household facilities via home network connection together, so as to provide more convenient and comfortable life for people. We utilize the 32-bit embedded ARM processor S3C44B0X as the controlling core of the smart home system in this paper. It has characteristics of high performance, plentiful interfaces and convenient transplantation and extension. And also we adopt embedded technology as the platform of the smart home controller owing to its high real-time ability, high reliability and rich resourses. Thus the application of smart home system becomes the secondary development on the embedded platform so that the developing period is cut down and resource is saved. This design through the analysis of the intelligent household system, determine the overall architecture design. According to the characteristics of the intelligent household system and to achieve the basic functions, the 实训报告 8 basic structure of smart home controller are analyzed, then has carried on the detailed design to each module circuit, the final body using the human body infrared sensor, GSM module, temperature transmitter, photoelectric sensor, smoke sensors, etc. combining with the circuit assemble system, realize the remote monitoring of the building, as well as to protect the safety of personnel, objects, convenient to the user at any time in the shortest possible time to understand and grasp housing situation. 实训报告 9 1. 前言前言 随着人们生活水平的提高，电子技术，通信技术和自动化技术的 日趋完善，家居智能化相应也就出现在了人们的生活中。它既能给我 们营造了温馨舒适、安全便捷的生活环境，还能够对家电设备进行实 时监控以及管理，当家庭安全问题出现后还能及时给我们相应的警报。 智能家居系统是将大大小小的各种家用电器以及家庭安全保护设备通 过有线或无线的方式连接起来，可以进行集中或远程的监控、管理， 为家庭住宅环境的安全提供了高效的管理方式。与普通的家居相比， 智能家居不仅包括了普通家居的全部功能，更重要的是它提供给了我 们温馨快乐，且安全高效的高质量生活环境，还将一个看似静止的生 活空间变成了一个有一定高智能的生活小帮手，更加进一步优化了我 们的生活质量。 1.11.1 项目概述 智能家居系统的概念起源于上世纪 70 年代的美国1，随后，传播 到欧洲、日本等国并且得到了很好的发展。在我国，智能家居这一概 念推广较晚，约在 90 年代末家居智能化系统才得以进入国内，但发 展速度惊人，至今已存在相当数量的智能化小区及住宅。 所谓智能 家居（Smart Home）是现代电子技术、自动化技术及通信技术相结合 的产物。它是以家为平台，兼备建筑、自动化，智能化于一体的高效、 舒适、安全、便利的家居环境。自动化的智能家居不再是一幢被动的 建筑，相反，成了帮助主人尽量利用时间的工具，使家庭更为舒适、 实训报告 10 安全、高效和节能。 智能家居是现代社会最热门的话题之一，它的目标是通过网络等 信息通信技术手段实现对家居电器等的智能控制，使其能够按照人们 的设定工作运行，而不论距离的远近。智能化与远程控制是智能家居 的两大特点。目前，已经有越来越多的机构和个人开始了对智能家居 进行研究 。 随着网络技术的发展，特别是无线网络的发展，网络化智能家居 系统可提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内外 遥控、窗帘自控、防盗报警、电话远程