毕业设计开题报告--基于IC卡的电教设备管理系统

毕业设计开题报告--基于IC卡的电教设备管理系统本文简介：上海理工大学本科毕业设计开题报告院系医疗器械与食品学院专业生物医学工程学生姓名蔡俊安学号0819010112指导教师任杰选题基于IC卡的电教设备管理系统课题目的和意义多媒体技术的迅猛发展，给传统的教学模式带来了全新的变革。在多媒体技术的带动下，教师的授课方式也发生了变革．应用多媒体技术是提高教学质量

毕业设计开题报告--基于IC卡的电教设备管理系统本文内容：

上海理工大学本科毕业设计开题报告

院

系

医疗器械与食品学院

专

业

生物医学工程

学生姓名

蔡俊安

学号

0819010112

指导教师

任

杰

选

题

基于IC卡的电教设备管理系统

课

题

目

的

和

意

义

多媒体技术的迅猛发展，给传统的教学模式带来了全新的变革。在多媒体技术的带动下，教师的授课方式也发生了变革．应用多媒体技术是提高教学质量和普及教育的有效途径，使教育的表现形式多样化．由于多媒体教室一般使用频率较高和多媒体设备本身较昂贵，为了让多媒体设备保持良好的运转状态，必须对多媒体设备进行科学的管理和正确的使用，因此这次毕业设计通过对接触式IC卡的学习和应用，以西门子SLE4442卡为核心，辅以必要的电路，设计一个接触式的IC卡电教设备管理系统，从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。

随着多媒体教室的大量建立，老师使用多媒课件教学的越来越多，设备管理上的问题也越来越突出，主要表现在设备使用人员的众多和使用次数的频繁而导致设备使用的登记、调配、

管理、维护等需要花费大量的人力，同时也不能达到很好的管理效果。因此研究IC卡的电教设备管理系统有着非常现实的意义，具有很大的实用价值。同时，在此项目的设计研究过程中需综合运用所学的C语言、嵌入式系统原理与应用、微机原理等课程的知识，掌握软件系统的设计、程序代码的编写、调试方法等，从而系统地培养了综合设计、操作调试、故障处理的能力，达到综合素质以及创新能力的提高。

国

内

外

研

究

的

概

况

我国目前已成为世界IC卡应用发展最快的国家之一。从1993年实施金卡工程开始，IC卡已在许多领域得到了广泛的应用，并延伸到人们生活的各个方面，取得了初步的社会效益和经济效益，对提高人民的生活质量，推动整个社会信息化进程发挥着重要作用。与此同时，自从21世纪以来，我国高校将IC卡应用在电教设备管理上也逐步得到了普及。同时，随着科技的发展，以IC卡信息管理为核心的电教设备管理系统也逐步得到推广。

北京理工大学从2006年起，在研究生教学楼和新校区的多媒体教学环境建设中，充分利用校园网为教学服务，将校园IC卡应用到多媒体教室的使用与管理，方便了教师的使用，同时为加强学校教学过程的管理，提供了有效的技术支持和管理手段。随后，为了对IC卡的使用信息进行有效、快捷的管理，2009年北京理工大学对多媒体教室刷卡控制系统进行了研究，从而设计了一款高效率，高安全性能的电教设备管理系统，从而使电教设备的管理得到了很好的改善，大大节约了设备管理的人力和物理成本，也使设备的管理更方便，更快捷。

课

题

研

究

主

要

内

容

一、研究主要内容

1.刷卡控制系统架构

IC卡的物理卡号具有唯一性，在读写时处于非接触操作状态。读卡器工作时，与IC卡片内的LC串联谐振电路产生共振，从而为IC卡提供了工作电压，将卡内数据发射出去或接收读卡器发出的数据并保存。

IC卡具有身份认证功能即门禁系统，门禁系统是一个依托网络的信息传输功能，就特定人员在限定的环境和时间段完成相关工作并自动记录运行信息的管理系统。开发多媒体教室刷卡控制系统是通过教学课表信息与教师身份认证识别，实现教师持校园IC卡方便地使用多媒体教室。

电子锁

读卡器

多媒体控制台１

网络中控

读卡器

网络

电子锁

多媒体控台２

网络中控

读卡器

电子锁

多媒体控制台３

图１

刷卡系统结构图

系统是以太网TCP~P校园网总线方式，每个教室多媒体控制台都安装一个读卡器，读卡器内有时钟及读卡记录存储器。通过对读卡器的网络连接和设置，服务器下发排课信息和有效卡号，IC卡的身份信息经系统数据库的对比识别，实现对多媒体控制台的开锁控制。系统按应用可分为实时联网和脱机联网两类。实时联网需要系统服务器在读卡时与数据库对比识别，并发出控制命令。脱机联网是当读卡器存储排课信息后，可以脱离网络独立工作，进行信息识别、发出开锁控制指令并读卡记录。

图l中多媒体教室控制台1读卡器采用的是TCP／IP技术接口类型。控制台2和3是通过多媒体教室中央控制器完成服务器与读卡器的通讯，读卡器可采用RS232等技术接口。控制台2的读卡器开锁指令是通过中央控制器的继电器端口连接电控锁完成；控制台3读卡器自身具有继电器控制模块，具有12V电源，可以直接驱动电控锁。

一、

研究方法

二、

研究手段

三、

研究步骤

课

题

研

究

主

要

内

容

2.功能设计

(1)

教师利用校园IC卡自主使用多媒体教室。

(2)

开发教务排课系统和“一卡通”管理系统接口。

(3)

按学期集中授权、教室端身份验证。

(4)

读卡器的脱机联网运行方式。

(5)

权限信息更新。

(6)

使用权限设定。

(7)

教室使用报表。

3.接口设计

刷卡控制系统管理服务器的数据要求来源于两个方面，一个为课程表数据库，另一个为学校一卡通数据库。课程表数据库则为教务课表信息，学校一卡通数据库保存有每个教师的工号和持有的IC卡序列号，两者之间需要有准确的对应关系。在上述两个数据库的基础上，形成刷卡控制数据库。根据系统的管理要求，刷卡控制数据库的结构设计应包含所有必要信息以方便检索。由学校教务系统和一卡通系统提供接口，以数据库(SQLServer、MySQL或Oracle)表或者视图方式，进行刷卡控制系统软件的开发设计，

自动进行数据同步。

管理服务器刷卡控制数据库是通过教师工号(具有唯一性)的对应，确定了任课教师所持的校园IC卡(序列号)与课表的认证。

4.系统数据处理流程

系统管理服务程序根据设定好的逻辑规则把教师上课信息更新到网管数据以便教师卡下发。分布在各个教室的读卡器存储该教室的使用认证信息，形成统一的数据信息应用网络。

5.教室端控制处理方式

多媒体教室网络中央控制器基于TCP／IP协议，支持对标准串行设备的控制，支持IC卡读卡器接口和控制信息转发。网络畅通时读卡器数据上传至中心数据库，网络故障时，教师读卡器脱离服务器独立工作，完成认证和操作记录，实现读卡器脱机联网方式。读卡器具有继电器接口可以直接驱动电控锁，

目的是保证数据的安全，运行管理可靠。

二、研究方法

采用理论分析设计与实验验证相结合的方法。通过理论分析ＩＣ卡的功能与软件系统管理后台相结合的可行性，从而通过实验数据来验证。

三、研究手段

四、研究步骤

＼

三、研究步骤

1.通过理论分析，画出刷卡控制系统框架，并拟定出管理系统的功能、接口设计、系统数据处理流程、教室端控制处理方式。

2.做接触式卡(西门子SLE4442)实验，熟悉西门子SLE4442卡的特点，学会根据时序图编写程序。

3.

完成系统设计文档。

4.

根据IC卡管理系统的理论框架，逐步完善和实现各部分功能。

参

考

文

献

[01]

彭建业

王海峰

主编.

高校多媒体教室管理与维护的问题探讨.

中国现代教育装备期刊.2007年第11期

[02]

陆永宁

主编

.

非接触IC卡原理与应用.

北京:电子工业出版社

.2006.09

[03]

王爱英

主编.

智能卡技术（第三版）——IC卡与RFID标签.

北京:

清华大学出版社

.2009.11

[04]

张之津，李胜广，薛艺泽

等编著

.

智能卡安全与设计.

北京:

清华大学出版社

.2010.11

[05]

孙立坤

主编.

微机原理与接口技术.

北京:机械工业出版社.

2007.09

[06]

陈渝

主编.

嵌入式系统原理及应用开发.

北京:

机械工业出版社

.

2011.02

[07]

各种网络教程及其他

指

导

教

师

意

见

签名：*年*月*日