基于RFID图书馆自习室管理系统研制

汤仁慈 钱苗苗 李彬静 曾碧新

中图分类号：G251文献标识码：A 文章编号：

1.Wenzhou Medical University Renji College, Zhejing Wenzhou 325000, China

2.Wenzhou Medical College School of Information&Engineering, Zhejing Wenzhou 325000, China

Tang renci, Qian miaomiao, LI Binjing，Zeng bixin. The Design of Library Study Room Management System Based on RFID . Computer Engineering and Applications

Abstract：This system mainly adopts a non-contact automatic identification technology, to make Library study room management come true. When the read come into the room, the system will automatically identify Mifare1 card, extract Mifare1 cards information and assign a seat to the reader. The system keeps the seat in 30 minutes when the one leaving the study room, otherwise, it will withdraw the reader's seat. The electronic management can not only improve the room seat utilization rate, but also reduce administrators work burden. And better safeguard the room of the library in learning environment and order.

Keywords：RFID；Mifare1 card；MFRC500；Study Room Management；MAX232

摘要：本系统主要采用了一种非接触式自动识别技术，即RFID (Radio Frequency Identification, 射频识别技术)，实现图书馆自习室管理。当读者进入自习室后系统将自动识别Mifare1卡信息并分配一个位置给读者，离开自习室后系统可为读者保留30分钟，若在规定时间内没有返回自习室，系统自动收回该读者的位置。通过电子化的管理，提高了自习室座位的利用率，也减轻管理员的工作负担，且更好地维护了图书馆自习室的学习环境和秩序。

关键词：RFID；Mifare1卡；自习室管理；MFRC500；MAX232

基金项目：浙江省大学生科技创新活动计划资助项目.NO. 2010R413027

作者简介：汤仁慈，男，本科生。钱苗苗，女，本科生。李彬静，女，本科生。曾碧新，女，教授，研究领域：生物医学工程。29194654@qq.com.。

1 引言

在高校图书馆自习室管理方面，多年来一直有一个问题困扰着管理人员及学生，学生找自习座位难，图书馆自习室资源不能充分合理使用。特别是近几年全国高校扩招之后，这一问题显得尤为突出，资源与需求间的矛盾更加明显。由于图书馆自习室的条件一般比教室好，并且可以直接利用图书馆资源，因此往往成为学生首选的学习场所。为了得到图书馆自习室座位，有些学生早上先在图书馆占好座位后再去上课；或者一个宿舍委托一人去占座，下课后再去图书馆学习，这样导致座位在空闲时也有很多学生找不到座位。长此以往，形成恶性循环，最终导致资源浪费更加严重。对于这样的问题，图书馆作为管理方，进行日常监督巡视，费时费力，还因为有时很难判断某个座位是不是属于占座而引发学生和管理员的冲突。因此设计一个图书馆自习室管理系统实现图书馆自习室资源的合理利用具有一定现实意义。

该系统主要采用了一种非接触式自动识别技术，即RFID (Radio Frequency Identification, 射频识别技术)，它是利用射频信号和空间藕合传输特性，实现对被识别物体的自动识别和远程实时监控。在读者进入自习室后系统分配一个位置给读者，在离开自习室后可为读者保留30分钟，在规定时间内没有返回自习室，系统自动收回该读者的位置。通过电子化的管理，提高了自习室座位的利用率，也减轻管理员的工作负担，且更好地维护了图书馆自习室的学习环境和秩序。

2系统工作原理

图1 系统工作原理

射频识别技术，它是一种非接触式识别技术，它在识别工作时无须人工干预，能够实现自动化且不易损坏，可识别高速运动物体并可同时识别多个射频识别标签，操作快捷方便[2]。当射频识别标签进入读写器的读写范围，读写器的天线线圈产生高频的电磁场，向标签发出一组固定频率(13.56MHz)的电磁波，即射频信号。射频信号由两部分信号叠加组成：一部分是电源信号，当卡接收后，送入卡内的LC谐振电路，从而使谐振电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到模块存储电容内储存，当所积累的电荷达到2V以上时，此电容可作为电源向模块电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接收读写器的数据；另一部分则经解调后，控制芯片完成密码验证、数据的读取、修改、存储等，并返回给读写器。然后通过RS232转换器与计算机相连，并通过管理计算机对图书馆自习室进行管理。根據需要，管理者可以对图书馆自习室进行座位总数设置，座位空闲数设置，允许离开座位时间设置。

图2是系统工作流程框图。当读者进入自习室时，可以先通过自习室门口的显示屏查看自习室状况（亦可查询更具体信息），然后刷卡进入，显示屏会显示读者基本信息并分配一个座位号给该读者，当读者离开自习室时，系统可为读者保留30分钟，这个时间由管理员自己设定。若在规定时间内该读者没有返回自习室，系统自动收回该读者的位置。当该读者超时返回自习室时，系统自动判断该读者原自习座位是否有其他同学在自习，若无亦可返回原座位。反之，系统会提供一个新座位号给该读者。

图2 系统工作流程框图

3读写器设计

读写器主要由STC89C52RC单片机为核心，辅以射频模块、天线模块、串口通信模块而构成。

图3 读写器设计框图

微控制器STC89C52RC对射频芯片MFRC500进行控制与通信，MFRC500驱动外围电路对Mifare1卡进行读写操作。又通过RS232串行通信模块和电平转换口MAX232接收PC机的指令，完成对卡的操作和整个读写器的管理。MFRC500负责信号的编码、解码，信号的调制、解调。读写器外围电路的建立与Mifare1卡之间的联系，直接影响到射频功率的大小以及系统的抗干扰能力。Mifare1卡是系统的应用终端，接收读写器的指令并返回相应的执行结果。