高校浴室IC卡寄存柜管理系統(tǒng)設(shè)計方案

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   一、 前言

    本文提出一種聯(lián)網(wǎng)型計算機寄存柜管理系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由上位機系統(tǒng)和下位機系統(tǒng)兩部分組成總體要求如下：

    （1） 項目名稱：高校浴室寄存柜管理系統(tǒng) 。
    （2） 下位機控制器要求
    1、 持卡人在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境只可打開一個柜子使用；
    2、 靜止時屏幕上顯示“此組有6個空位”的字樣；
    3、 刷卡后顯示屏顯示“可使用**號柜子”的字樣；
    4、 洗浴途中可反復(fù)多次開關(guān)柜門取物、放物，操作時候只需刷卡就開門的模式；
    5、 不可以脫機使用，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境出現(xiàn)故障的情況下可應(yīng)急開鎖。
    6、 把開關(guān)門的信息實時上傳給管理軟件。
    7、 當(dāng)學(xué)生卡片掉入下水道無法開柜時候，可以用“管理卡”開某一柜子，同時報表狀態(tài)顯示：管理卡開柜；
    （3） 上位機(PC機)軟件基本功能:
    1. 軟件的狀態(tài)分：使用中、為使用、超時清柜、管理卡開柜；
    2. 可隨時查詢柜機使用的狀態(tài)和使用信息明細(xì)；
    3. 把占用狀況變化實時顯示至LED顯示屏上；
    4. 能實時地接收我方數(shù)據(jù)庫下發(fā)的任何開卡、銷戶等信息，并對其卡進(jìn)行身份識別（是否是本?？ǎ渌饪ㄋ⒖ㄊ褂脽o效；
    5. 持卡人在出門門禁上刷卡之后，自行清除其占用的柜子，同時把此卡持有人的姓名比如“**同學(xué)，歡迎下次洗浴”等文字顯示在LED顯示屏上；
    6. 對出門忘記刷卡的持有人，采取2小時（暫定，可調(diào)）自動清柜處理，同時在報表中顯示狀態(tài)：超時清柜；
    （4） 一個用485總線形式通過PC機連接11個寄存柜控制器，以后可能會增加。
    （5） 基本約定:
    1. 卡號為十六進(jìn)制4個字節(jié)。
    2. 柜號為下位機控制器編號; 箱號為用戶使用時單元箱子號碼.
    （6） 通訊過程描述;
    1. 巡檢功能:上位機按柜號順序發(fā)出巡檢指令后,對應(yīng)下位控制器作出應(yīng)答:
    A.若有用戶需要使用箱子,則將此用戶卡號(4字節(jié))及準(zhǔn)備分配的箱子號碼回傳上位機,上位機在數(shù)據(jù)庫中查詢此卡是否有效卡,是否已占用某一箱:
    a. 若有效且沒有占用箱子,則應(yīng)答可以分配箱子并記錄箱號標(biāo)志占用,同時下位控制器記錄卡號,打開對應(yīng)箱子給用戶使用并標(biāo)志占用,可以多次開箱(沒有得到清箱指令前);
    b. 若有效卡但已占用或無效卡,則應(yīng)答不予分配,這樣上位機從數(shù)據(jù)庫就知道某個箱子被占用,某個箱子對應(yīng)的卡號,有多少空箱.
    B.若沒有用戶需要使用箱子回傳空閑狀態(tài).
    2. 清某一箱功能: 用戶出門門禁刷卡后或不刷卡超時后,上位機發(fā)清箱指令到某一柜,下位控制器清除對應(yīng)卡號及占用標(biāo)記,可以給其它用戶使用.
    3. 查詢開箱記錄: 可以查詢某個箱子使用記錄,某個箱子開箱時間及對應(yīng)卡號.

    二、高校浴室IC卡寄存柜管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖及功能描述

    2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成：

    系統(tǒng)由上位計算機、下位機控制器和單元箱三部分組成
    本系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)如下圖（面向用戶）：

    三、IC卡寄存柜管理系統(tǒng)規(guī)格

    3.1 IC卡：本系統(tǒng)使用MF1卡S50，載波頻率：13.56M
    3.2系統(tǒng)節(jié)點：單元柜控制器地址設(shè)置范圍N：0-31。邏輯上最多可連接31個主控制器，電氣上，必須考慮RS485接口芯片的負(fù)載能力。
    3.3單元箱個數(shù)M：24或36門
    3.4電鎖控制功率：電鎖輸入功率不大于12V*1.5A。系統(tǒng)應(yīng)確保單元柜每次只能有一個電鎖處于通電狀態(tài)。從而確保電源不會超載。
    3.5電源配置：每個單元柜配備一臺電源。電源輸入為交流220V，輸出為+12V/5A，5V/1A。此電源為一臺單元柜控制器和最多40門單元箱電鎖提供電源（同一時間內(nèi)，只允許一個電鎖處于被驅(qū)動狀態(tài)）
    3.6系統(tǒng)總線：上位計算機與下位控制器之間的控制總線采用RS485總線。
    下位機與讀卡器之間是韋根34格式.

    四、與下位單元控制器的通訊協(xié)議

    本協(xié)議規(guī)定了上位計算機與下位機控制器之間的通訊協(xié)議，包括電氣規(guī)格、通訊方式、總線方式、數(shù)據(jù)格式等內(nèi)容等。

    1、 電氣規(guī)格：RS485
    2、 最大節(jié)點：32
    3、 傳輸方式：半雙工
    4、 連線方式：兩線式
    5、 傳送距離：在波特率為9600的情況下可以達(dá)15公里
    6、 通訊方式：主從通訊方式。（計算機為主機，主控制器為從機）
    7、 數(shù)據(jù)格式：
    地址位多機通訊格式
    數(shù)據(jù)發(fā)送：異步開始—結(jié)束系統(tǒng)
    字符長度：11位。1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位地址標(biāo)志，一位結(jié)束位。
    波特率： 9600BPS
    8、 指令格式：
    ADDR1,NUMBER,CMD,ADDR1,DATA1,DATA2,DATA3，DATA4,DATA5，CHK
    ADDR1：下位機控制器柜號01--11
    NUMBER:本條指令字節(jié)數(shù)
    CMD： 本條指令指令代碼
    DATA: 指令數(shù)據(jù)
    CHK：指令包括字節(jié)數(shù)的異或校驗值
    9、 指令代碼
    OPENCHECK CODE 0AH 查詢開箱記錄 查詢開箱記錄
    CLEAR CODE 05H 清除 將要清除的柜號及箱號依次發(fā)送到下位機。
    POLLING CODE 0CH 巡檢 依次查詢下位機中單元箱使用情況。
    ERROR CODE 0AAH 出錯符
    10、 指令流與應(yīng)答流
    A、 查詢開箱記錄
    ADDR1,03H,0AH,ADDR1,CHK
    某下位機應(yīng)答流
    03H,0AH,01H,08H 無記錄
    0BH,0AH,DATA1,DATA2,DATA3,DATA4,DATA5,DATA6,DATA7,DATA8,DATA9,CHK 有記錄
    DATA1-DATA5 時間年月日時分
    DATA6-DATA9 卡號
    ADDR1：下位機控制器編號 01--11
    CHK：數(shù)據(jù)流異或校驗值　
    B、清箱指令流
    ADDR1,08H,05H,ADDR1,ADDR2,CHK
    清除某一箱成功應(yīng)答流
    02H,05H,07H
    ADDR1：下位機控制器編號 01--11
    ADDR2：箱子編號01-36
    CHK：數(shù)據(jù)流異或校驗值
    C.巡檢指令流
    ADDR1,03H,0CH,ADDR1,CHK
    巡檢應(yīng)答流
    NUMBER,0CH,ADDR1,DATA1,DATA2,DATA3,DATA4,ADDR2,CHK
    ADDR1：下位機控制器編號 01--11
    ADDR2: 分配的箱子號碼
    DATA1-DATA4: 待檢驗的卡號
    CHK：數(shù)據(jù)流異或校驗值
    可以分配上位機應(yīng)答: 03H,09H,69H,CHK
    不可以分配上位機應(yīng)答:03,09H,96H,CHK

    11、 通訊過程
    A．上位機發(fā)送所尋址之下位機控制器地址(地址標(biāo)志位為1)，尋址范圍。為為1—31。隨后，發(fā)送指令流(地址標(biāo)志位為0)。
    B.位機控制器接到上位機發(fā)送的地址后，與自身地址碼相比較，如果一致，接收隨后的指令流，不一致，則不接收隨后的指令流。
    C.下位機控制器接收到主機指令流后，執(zhí)行相應(yīng)操作，向主機返回應(yīng)答流。應(yīng)答流的地址標(biāo)志位為0。如果上位機指令錯誤或指令流校驗值出錯，則下位機控制器向上位機發(fā)送出錯應(yīng)答。
    D.上位機發(fā)出指令流后，在50MS之內(nèi)未收到下位機控制器的應(yīng)答流或錯誤應(yīng)答，上位機重復(fù)(但不連續(xù))發(fā)送指令流， 3次無應(yīng)答或應(yīng)答錯誤，上位機發(fā)通訊錯誤報警。
    12 .以上通訊過程將由智萊科技提供動態(tài)鏈接庫*.DLL 并提供接口函數(shù)。