非接触式无线巡更系统的设计

　　非接触式无线巡更系统能够在规定的值勤时间按照严格的巡更路线和巡更时间段，在有效时间段采集、保存巡逻人员读巡更点的时间和巡更点信息;在非有效时间内，有人读巡更点时检验巡更点是否有效、是否在允许的时间段，巡更点有效且在允许的时间段则进行相应的标记，并保存该巡更事件的良好情况，否则标记为违纪行为提示信息。

　　它可识别不同类别的标签(巡更点)，控制不同值勤人员的巡逻时间及允许的值勤范围和路线等;可以完成巡逻人员登记操作，也可对不同值勤人员的巡逻时间及允许的值勤范围、路线等进行设定，以有效地控制巡逻有效性。系统配有便捷的上位机管理软件，可完成设定、查询、统计和自动生成报表等功能，方便管理人员按部门或日期查询统计出勤、出差、请假等各种记录,真正实现考勤巡更情况的自动化管理。拥有硬件管理员权限的人员可对巡更机进行各种硬件设置，通过按键和液晶显示器上的菜单选项设置巡更机。另外，作为一个独立的手持系统，巡更机能完成采集、保存和查询数据等操作，并且耗电少、配有可重复充电的大容量电池，可持续长时间正常工作。

　　系统硬件设计

　　1 系统总体结构

　　非接触式无线巡更系统由PC、巡更机、RS232/ 485及UART转USB接口设备、巡更点标签等部分组成。PC安装数据库管理系统和值勤人员考勤管理软件，通过RS232、RS485或USB接口与巡更机相联接,对巡更机进行各种设置，从巡更机上采集考勤数据，对考勤数据进行处理，包括设置巡逻点信息、修改和读取巡更机内记录、进行数据分析统计和查询，以及生成各种报表等。巡更机的主要功能是记录值勤人员信息和采集巡更点巡逻时采集的数据，由单片机、 存储器、实时时钟、读巡更点接口模块、按键输入、液晶显示等模块组成。巡更机结构如图1所示。

　　图1 系统硬件结构图

　　2 控制模块

　　巡更机的处理器采用AT89S52单片机，它具有价格低廉、功耗低等特点，非常适合用在该系统中。AT89S52的P0口与三态地址锁存器形成地址总线的低8位A0～A7，以及数据总线D0～D7;AT89S52的P2口作为地址总线的高8位,即A8～A15。P1口和P3口用作其他I/O信号端，包括串行数据端口及SPI接口。

　　3 射频无线接口模块

　　射频无线模块是单片机与无线标签之间的通信接口，用于发送控制命令并读取无线标签上的信息。无线模块芯片采用 IA4421，IA4421是全集成的低功耗、多频道FSK收发器，在无须申请注册的433M、868M、915M频段的设计应用完全符合FCC和ETSI认证相关规定。IA4421能够产生一个时钟信号给微控制器使用,从而避免使用两个晶振。在低功率应用中，IA4421内部的唤醒定时器支持低功耗工作，其待机(Standby)电流仅为0.3μA。IA4421与微控制器的接口电路如图2所示。