基于射频识别卡的智能饮水机控制系统设计本科毕业设计

基于射频识别卡的智能饮水机控制系统设计 基于射频识别卡的智能饮水机控制系统设计 基于射频识别卡的智能饮水机控制系统设计 摘 要 随信息社会的到来，IC卡技术以其广泛的应用领域和巨大的产品市场成为我国信息产业的一大热点。智能型水表、电表等民用产品相继进入到人们家庭，以及各种基于IC卡的收费系统也相继应用于机关，学校等公共场合，极大的改善了社会各个领域的服务质量和工作效率。基于公共场所饮水收费难的课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，本文介绍了一种基于射频IC卡技术的智能饮水机系统的设计，并阐述了该系统的组成、工作原理以及相应的软硬件设计。 本文在了解了IC卡智能饮水机系统的现状和意义后，针对当前IC卡饮水机收费的要求和特点，设计了以STC12C5A32S2单片机为控制核心，以PHILIPS公司S50卡为信息载体的智能IC卡饮水机。整个系统包括硬件的选择和制作、软件的设计和调试，以及系统的软件和硬件的联合调试。硬件系统主要包括：单片机最小系统、LED数码管显示、独立按键、IC卡读写、冷热水指示显示及出水显示等模块；软件系统包括：读写IC卡、键盘服务、报警、冷热水控制、显示等。系统的软件和硬件的联合调试表明，各项指标都达到了预期的设想，能正常实现具体的系统功能。 关键字 STC12C5A32S2 MF-RC522 射频IC卡 饮水机 DESIGN OF CONTROL SYSTEM OF THE SMART WATER DISPENSER BASED ON RFID CARD ABSTRACT With the advent of the information society, IC card technology has become a hot topic in China's information industry for its wide range of applications and a huge market. Smart water meter, meter, and other civilian products have entered our homes, and a various of payment system based on IC card have also used in offices, schools and other public places, greatly improved the quality of service and work efficiency in all areas of society. Based on the topic of water charges in public places difficulty, this paper presents a design of the smart water dispenser system based on radio frequency IC card technology, and explains the composition of the system, working principle and the corresponding design of the software and hardware. After having a better understanding of the IC Card Smart Water Dispenser System’s statue and significance, for requirements and characteristics of the current IC card water dispenser charging, this paper designed an IC Card Smart water Dispenser with STC12C5A32S2 as its control core and PHILIPS Company’s S50 card as its information carrier. The entire system includes hardware selection and production, software design and debugging, and system software and hardware co-debugging. Hardware system includes minimum microcontrollers system, LED digital display, independent keys, IC card reader, hot and cold water instructions and water display and so on. Software system includes IC card R/W, keyboard service, alarm, hot and cold water control and display and so on. System software and hardware co-debugging shows that all indicators have reached the desired vision and it can achieve specific system functions properly. KEY WORDS STC12C5A32S2 MF-RC522 non-contact IC card water dispenser 毕业设计（ 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 目 录 I中文摘要 II英文摘要 11 绪论 11.1 课题研究的背景 11.1.1 智能IC卡的简介 11.1.2 IC卡饮水机出现的背景 21.2 课题的意义 21.3 本课题设计的主要工作和任务 42 系统方案设计与实现 42.1 IC卡选型 42.2 读卡模块介绍 52.3 总体方案论证 52.3.1 各模块方案选择与论证 72.3.2 总体方案确定 83 系统硬件设计与实现 83.1 电源模块 83.2 数码管显示电路 93.3 单片机最小系统电路 103.4 MF-RC522读写模块 103.4.1 MF-RC522芯片介绍 133.4.2 MF-RC522模块工作原理 143.4.3 读写模块的天线设计 153.4.4 读写模块电路 163.5 MF-RC522模块与单片机接口电路 174 系统软件设计与实现 174.1 软件设计环境 184.2 主程序的设计 204.3 读/写卡程序设计 204.3.1 S50卡数据存储结构介绍 224.3.2 MF-RC522命令寄存器及指令说明 254.3.3 读/写卡程序流程图 274.4 系统外围基本电路程序的设计 274.4.1 显示程序设计 274.4.2 键盘程序设计 295 系统调试 306 结束语 31致谢 32参考文献 33附录 33附录1 电路原理图 34附录2 电路PCB图 35附录3 设计实物图 1 绪论 1.1 课题研究的背景 1.1.1 智能IC卡的简介 随着社会的进步和现代化程度的不断提高，人类所拥有的信息种类和数量都在成倍增加，人们每天都要处理许多与个人有关的信息，如购物、打电话、交水费、电费、到银行存款取款等，这样就需要携带多种票证、现金、单据，给人们带来极大的不便和不安全感。于是，人们开始寻求一种具有支付、查询、密码查验等多功能及携带方便、安全可靠的“卡”。IC卡就是随着计算机技术、微电子技术和信息化技术的发展应运而生的一种现代社会重要的信息载体和交易工具。1972年，法国人罗兰·莫雷诺(Roland Moreno)第一次将可进行编程设置的IC芯片放在卡片中，使卡片具有了存储、加密及数据处理能力等功能，这就是早期的IC卡。1976年法国布尔(Bull)公司研制出世界第一枚IC卡[1]。 早期的IC卡系统是接触式的，它有其本身不可克服的缺点，如接触磨损、交易速率慢、难以维护、基础设施投入大等。随着信息业和服务业的全球化，在一些场合，对信息载体的便携性、安全性及易用性等方面提出更高的要求，于是非接触式IC卡以其无机械磨损、容易维护、方便使用等优点，成为IC卡中潜力最大的新军而备受国内外业界的瞩目。 非接触式IC卡系统是当今世界先进的射频技术和IC卡技术相结合的产物，是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功地将射频识别技术和IC技术结合起来，解决了无源和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破，使卡片在靠近读写器表面时即可完成卡中数据的读写操作。非接触式IC卡一经问世，便立即引起广泛的关注。非接触式IC卡操作方便、抗干扰性高、可靠性高、安全性高的特点，使得它在一些接触式IC卡不适用或者无法使用的场所，具有无可比拟的优势，被广泛应用于公交、收费、门禁系统、考勤系统等领域[2]。 1.1.2 IC卡饮水机出现的背景 随着人们生活质量的提高，饮水机早已不再是摆设品或奢侈品，而成为家庭的必需品。据不完全统计，全国大中城市约有15%以上的家庭拥有饮水机。中国医促会健康饮用水专业委员会主任李复兴教授说，购买符合国家标准的合格饮水机，其卫生是有保障的，但劣质饮水机的涉水材料安全性没有保障，可能危害健康。 一些假冒伪劣饮水机产品使用的是不符合卫生安全要求的材料，这些材料经水浸泡后，有害物质可能被溶出来，例如材料中的铅、铜、镍、铝、铁等，如果进入人体，就会危害健康。 由于国内外饮水习惯不同，对饮水机的功能要求也不同。国外消费者饮水以冰水为主，因此对饮水机主要强调制冷功能；而国内消费者习惯喝开水、茶水，因此对饮水机加热的功能较为注重。正因为需求的差异，目前国内绝大多数的家庭饮水机均有加热胆及配套设施。 加热胆的加热功能方便了人们的生活，但同时也存在一些问题，例如容易出现结垢，特别是在水质硬度比较高的地区。出现的白色沉淀物大部分是碳酸盐类，这些盐类是一种很稳定的化合物形态，还没有证据表明这些物质对人有害。但这些物质的存在影响了热交换的效率，结垢严重时，会带来安全的隐患[3]。 在饮用不达标水而威胁到人们身体健康的环境下，一个饮用水的新时代已经到来，IC卡饮水机为人们提供了直饮水必须符合三个标准：没有污染的水，充满生命活力的水，符合人体生理需要，含有对人体有益矿质元素，Ph值呈弱碱性的水，从而让人类机体更易吸收并能够达到调理身体酸碱平衡的作用，使人们在创造财富的同时，也为自己创造了一个健康舒适的美好生活。 1.2 课题的意义 IC卡饮水机主要是针对像学校这些公共场所饮水收费难的问题，跟以往的饮水机相比，优点更为突出。采取智能卡管理可达到有序合理使用水资源，让学生放心使用，家长省心，学校开心，政府放心，社会满意；有偿用水，改变学生随意饮水习惯，自小培养节约用水意识；使用方便，24小时供给冷热饮用水，方便师生自主选择使用，尤其是在冬季也能随时喝上热水；费用低廉，适宜推广，其价格远远低于瓶装水，价格合理，学生家长易于接受，为人们提供了饮用水的安全保障。 1.3 本课题设计的主要工作和任务 IC卡饮水机是通过对IC卡进行初始化操作，将使用权限，用水金额、IC卡编号等信息，写入IC 卡里。持卡人饮水时，将IC卡放在饮水机的刷卡区，饮水机则出水，并根据出水的时间，从卡中扣除相应的金额。所以本课题的关键技术在于对IC 卡的读写操作。根据课题设计要求，本课题将开发一种基于飞利浦公司MF-RC522读卡芯片的非接触式IC卡智能饮水机的收费系统，其具有以下特点：能识别TYPEA型卡片，读取卡号，并有防冲突功能；能对TYPEA 的卡片进行高层操作，从而实现计费售水的功能。本设计完成后所要达到的主要指标有： 第一，显示系统：LED数码管显示，能显示操作模式和卡片中余下的时间； 第二，按键操作：能选择冷，热水和操作模式； 第三，机器读卡速度：0.5秒可完成一次读卡过程，读卡距离为5至10厘米； 第四，保密性和防伪性：能辨认卡的密码，非授权范围内的卡在系统内无法使用。 2 系统方案设计与实现 2.1 IC卡选型 目前经常接触到的IC卡有两种：接触式和非接触式的IC卡。接触式的IC卡通过机械触点从读写器获取能量和交换数据；非接触式IC卡通过线圈射频感应从读写器获取能量和交换数据，所以又称射频卡。日前在社会上常见的是接触式IC卡，它具有存储量大，可实现一卡多用等功能。但是，这类卡的读写操作速度较慢，操作也不方便，每次读写时必须把卡插入到读写器中才能完成数据交换，这样在读写卡片频繁的场合就很不方便，而且读写器的触点和卡片上IC卡的触脚暴露在外，容易损坏和搞脏而造成接触不良。非接触式智能卡又称射频卡，是近几年发展起来的新技术。它是根据射频电磁感应原理产生的，它的操作只需将卡放在读写器一定距离内就能实现数据交换。它成功地将射频识别技术和IC卡技术结合起来，将具有微处理器的集成电路芯片和天线封装于塑料基片之中。读写器采用兆频段及磁感应技术，通过无线方式对卡片中的信息进行读写并采用高速率的半双工通信协议。其优点是应用范围广、操作方便。因此，在公交、门禁、娱乐场所等方面有广泛的应用前景。目前我国引进的射频卡主要以PHILIPS公司的MIFARE卡为主。 本系统中使用的是PHILIPS公司的MF1 IC S50，其属于TYPEA型卡，下面对其做一些简述：Mifare1 IC卡的核心是PHILIPS公司MF1 IC S50系列微模块，它确定了卡片的特性以及卡片读写器的诸多性能。Mifare1 IC智能卡内建有高速的MCU，卡片上除了IC微晶片及一副高效率天线外，无任何其他元件；卡片上无源，工作时的电源能量由读写器天线发送无线电载波信号耦合到卡片上天线而产生电能；它与读写器通信使用握手式半双工通信协议[4]。 2.2 读卡模块介绍 非接触式IC卡读写模块以射频识别技术为核心，读写模块主要使用专用的读写处理芯片，它是读/写操作的核心器件，其功能包括调制、解调、产生射频信号、安全管理和防碰撞机制。其内部结构分为射频区和接口区：射频区内含调制解调器和电源供电电路，直接与天线连接；接口区有与单片机相连的端口，还具有与射频区相连的收/发器、数据缓冲器、防碰撞模块和控制单元。这是与智能IC卡实现无线通信的核心模块，也是读写器读写智能IC卡的关键接口芯片。其工作时，不断地向外发出一组固定频率的电磁波，当有卡靠近时，卡片内有一个LG串联谐振电路，其频率与读写器的发射频率相同，这样在电磁波的激励下，LG谐振电路产生共振，从而使电容充电有了电荷。在这个电容另一端，接有一个单向导电的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储。当电容器充电达到一定电压值时，此电容就作为电源为卡片上的其他电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接收读写器发出的数据并保存[5]。其工作过程如下: 第一，读卡模块将载波信号经天线向外发送； 第二，卡进入工作区域后，卡内天线和电容组成的谐振回路接收读卡模块发射的载波信号，射频接口模块将其转换成电源电压、复位信号，使卡片激活； 第三，存取控制模块将存储器中信息调制到载波上，经卡上天线送给读卡模块； 第四，读卡模块对接收到的信号进行解调、解码后送给单片机处理； 第五，单片机根据卡号的合法性，针对不同应用做出相应的处理和控制。 2.3 总体方案论证 (1)控制器的选择 方案一：采用ATMEL公司的AT89S52作为系统的控制器。AT89S52单片机算术运算功能强、软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且其功耗低、体积小、技术成熟和成本低，但是其需要专用的编程器或仿真器，相对来说开发成本较高，另外代码执行速度较慢。 方案二：采用宏晶科技的STC12C5A32S2单片机，该单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速低功耗超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容8051，但速度快8-12倍，并且该型号单片机还提供ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用的编程器和专用的仿真器，可通过串口直接下载用户程序，此外该单片机还具有32K的用户程序空间和28K的EEPROM，片上还集成了1280字节的RAM[6]，足够用户使用，并且具备了AT89S52的所有优点，且开发成本低，能更好的实现系统功能，故选用方案二。 (2)RFID读卡芯片的选择 随着RFID市场的迅猛增长，各大传统IC芯片制造商都加入到RFID读卡芯片的开发当中，可供选择的芯片很多，下面介绍两款主流的RFID读写芯片： 方案一：TI公司的TRF7960芯片。TRF7960是一个整合的13.56MHz RFID读卡器系统的模拟前端和数据帧系统，可以用于较宽范围的近耦合RFID系统。它的特点是完全整合协议处理，内部独立的模拟与数字电源，AM和PM双信号输入接收解调，读卡器与读卡器之间反冲突算法，输出功率可调，内建带通滤波器并且用户可选择边界频率，低功耗设计，掉电模式下电流小于lµA，激活状态10mA；与微处理器接口为8位并行接口或者4线SPI接口[7]。 方案二：NXP公司(原飞利浦半导体公司)是较早进入RFID芯片行业的国际半导体公司，在射频读写芯片上产品较全。MF-RC522芯片就是NXP公司生产的一款低电压、低成本、体积小的非接触式读写卡芯片。MF-RC522 利用了先进的调制和解调概念，完全集成了在13.56MHz 下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。支持ISO14443A 的多层应用。其内部发送器部分可驱动读写器天线与ISO 14443A/MIFARE®卡和应答机的通信，无需其它的电路。接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路，用于处理ISO14443A 兼容的应答器信号。数字部分处理ISO14443A 帧和错误检测（奇偶＆CRC）。此外，它还支持快速CRYPTO1 加密算法，用于验证MIFARE 系列产品。MFRC522支持MIFARE®更高速的非接触式通信，双向数据传输速率高达424kbit/s。它与主机间的通信采用连线较少的串行通信，且可根据不同的用户需求，选取SPI、I2C 或串行UART(类似RS232)模式之一[8]，有利于减少连线，缩小PCB 板体积，降低成本。 由于MF-RC522能够满足设计需求，而且应用范围比其他的芯片更广，资料齐备，于是选择MF-RC522作为本设计的射频接口芯片。 (3)显示模块的选择 方案一：使用LED显示。数码管显示，对外界环境要求低，操作简单，成本低，亮度高，显示清晰可见，无热量，耐冲击，寿命长，并且容易编程实现，能显示数字和部分字符。 方案二：使用液晶显示屏显示各种信息。虽然液晶显示屏具有轻薄短小、低耗电量、平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势，但是考虑到其亮度低，实际成本高，并且数码管已经可以很好的完成系统的显示任务，故采用方案一。 (4)键盘模块的选择 方案一：采用独立式按键。独立式按键接口设计优点是电路的配置灵活，软件实现简单。但缺点也很明显，每个按键需要占用一跟口线，若按键较多，资源浪费将比较严重。因此本方法主要用于按键较少或对操作速度要求较高的场合。 方案二：采用矩阵式按键。矩阵式按键接口适用于按键数量较多，又不想使用专用键盘芯片的场合。这种方式的按键接口由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。这种方的优点是可以节省很多I/O资源，相对于专用键盘可以节省成本，且更为灵活[9]。缺点是需要用软件处理消抖、重键等。由于该系统要求的按键很少，故采用方案一。 2.3.2 总体方案确定 根据上述分析，系统设计方案如下：本系统拟以宏晶科技公司的STC12C5A32S2单片机作为控制器，采用MF-RC522芯片作为射频卡读/写模块，采用LED数码管显示和独立按键，并以SPI总线接口和MF-RC522模块通信，组成一套IC卡饮水机收费控制系统。当IC卡在天线区域经过时，单片机自动对IC卡进行读写识别并开始扣费，同时饮水机出水，并根据出水的时间，从卡中扣除相应的时间。系统框图如图2-1所示。 图2-1 IC卡饮水机系统结构框图 3 系统硬件设计与实现 3.1 电源模块 该电源按常规设计，为系统工作提供所需电源，其输入为220V、50Hz交流电，输出电压等级为+5V，电路原理图如图3-1所示。该部分主要采用78系列稳压器，结构简单，调整方便，输出电压纹波小。市电交流220V经变压器降压为交流12V，经过全桥整流输出直流电流，再经过1000μF的电解电容滤波，除去整流后的交流成分，送至各三端稳压器，输出需要的电压。经过各三端稳压器稳压后，在LM7805输出端输出+5V直流电压[10]。 图3-1 +5V直流稳压电源 3.2 数码管显示电路 本系统的显示部分采用数码管显示，用来显示饮水机实际消费时的余额情况。为了节省单片机I/O口资源，本设计采用动态显示的方法，所谓动态显示方式是指所要显示的数据在LED上一个一个逐个显示，它是通过位选端控制在哪个LED上显示数字，由于这些LED数字显示之间切换的时间非常的短，使的人眼看起来它们是一起显示数字的[11]，所以其能很好的实现设计所需的要求，同时动态显示方式所用的接口较少，节省了单片机的管脚资源。本电路中采用两片74HC573并口锁存器来实现显示电路，电路图如下图3-2所示。 图3-2 数码管显示电路 3.3 单片机最小系统电路 本设计中采用的单片机是宏晶科技的STC12C5A32S2，该单片机具有1T的机器周期，且指令代码完全兼容8051系列单片机，但速度却快8~12倍，并且可通过串口直接下载用户程序，不需要专用的编程器和仿真器，片上集成有高容量的程序存储空间和数据RAM，无需拓展存储器件就可满足设计需要，下图3-3是其最小系统电路，集合了系统时钟电路、复位电路和按键电路以及程序下载接口。 图3-3 单片机最小系统电路 3.4 MF-RC522读写模块 3.4.1 MF-RC522芯片介绍 PHILIPS公司的MF-RC522是应用于13.56MHz非接触式通信中高集成读卡IC系列中的一员。其利用先进的调制和解调概念，完全集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。MF-RC522支持IS014443A的多层应用，其功能框图如图3-4。 图3-4 MF-RC522的功能框图 MF-RC522支持可直接相连的各种微控制器接口类型，如SPI、I2C 和串行UART。MF-RC522 可复位其接口，并可对执行了上电或硬复位的当前微控制器接口的类型进行自动检测。它通过复位阶段后控制管脚上的逻辑电平来识别微控制器接口。数据处理部分执行数据的并行－串行转换。它支持的帧包括CRC 和奇偶校验。它以完全透明的模式进行操作，因而支持ISO14443A 的所有层。状态和控制部分允许对器件进行配置以适应环境的影响并使性能调节到最佳状态。当与MIFARE Standard 和MIFARE 产品通信时，使用高速CRYPTO1 流密码单元和一个可靠的非易失性密匙存储器。模拟电路包含了一个具有非常低阻抗桥驱动器输出的发送部分。这使得最大操作距离可达100mm。接收器可以检测到并解码非常弱的应答信号。由于采用了非常先进的技术，接收器已不再是限制操作距离的因素了[12]。 该器件为32脚HVQFN封装，器件使用了3个独立的电源以实现在EMC特性和信号解耦方面达到最佳性能。MF-RC522具有出色的RF性能并且模拟和数字部分可适应不同的操作电压，其驱动、模拟、数字部分分别使用单独电源供电。MF-RC522管脚如图3-5所示。 图3-5 MF-RC522管脚图 为了驱动天线，MF-RC522通过TXl和TX2提供13.56MHz的能量载波。根据寄存器的设定对发送数据进行调制得到发送的信号。智能卡采用RF场的负载调制进行响应。天线拾取的信号经过天线匹配电路送到RX脚，RC522内部接收器对信号进行检测和解调并根据寄存器的设定进行处理，然后将数据发送到串行接口由微控制器进行读取。 表3-1 天线连接管脚 名称 类型 功能 TX1，TX2 输出缓冲 天线驱动器 VMID 模拟 参考电压 RX 输入模拟 天线输入信号 表3-2 MF-RC522串行接口管脚描述 名称 类型 功能 D1...D7 带施密特触发器的I/O 不同接口的数据线 SDA 带施密特触发器的I/O 串行数据线 I2C 输入 I2C使能 EA 输入 外部地址：选择 I2C的地址 在每次上电或硬件复位后，MF-RC522 也复位其接口模式并检测当前微处理器的接口类型。MF-RC522 在复位阶段后根据控制脚的逻辑电平识别微处理器接口。这是由固定管脚连接的组合和一个专门的初始化程序实现的。 表3-3 MF-RC522接口类型的链接配置 引脚名称 UART方式 SPI方式 I2C方式 SDA RX NSS SDA I2C L L H EA L H EA D7 TX MISO SCL D6 MX MOSI ADR0 D5 DTRQ SCK ADR1 D4 -- -- ADR2 D3 -- -- ADR3 D2 -- -- ADR4 D1 -- -- ADR5 3.4.2 MF-RC522模块工作原理 首先, MF-RC522 射频卡读写模块(下面简称读写模块)通过天线向射频卡(非接触卡)发送无线载波信号, 这些信号经过射频卡的天线耦合接收后, 先进行波形转换, 然后对其整流滤波,由电压调节模块对电压进行进一步的处理, 包括稳压等, 最终输出到射频卡上的各级电路上。 此时, 非接触卡接收到载波信号后就通过本卡片上的调制/解调电路对载波信号进行调制/解调, 处理后的信号就送到卡片上的控制器以供控制及处理。 非接触卡处理好数据后, 也通过它本身的天线向 MF-RC522 返回载波信号, MF-RC522 也通过自身的调制/解调电路来对这些信号进行处理。这些返回的载波信号的频率与 MF-RC522 发出的载波信号的频率是一致的。通过这样一个通讯回路, MF-RC522就可以对非接触卡的内容进行读写操作。 这里需要说明的是:非接触型 IC 卡本身是无源体, 当读写器对卡进行读写操作时,读写模块发出的信号由两部分叠加组成:一部分是电源信号, 该信号由卡接收后, 与其本身的 L/C 产生谐振, 产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是结合数据信号, 指挥芯片完成数据、修改、存储等, 并返回给读写模块[13]。 如上所述可以看出, 读写模块的性能与天线的参数有着直接的关系。天线的性能高低决定着读卡的距离远近。因此, 下面将就影响天线性能的参数做一些探讨。 3.4.3 读写模块的天线设计 电感耦合射频识别系统的读写模块中的天线用于产生交变磁通量, 而交变磁通量用于向IC卡提供电源并在读写模块与IC卡之间传送信息。因此, 天线的构造有以下几个基本要求: 第一，使天线线圈的电流最大, 用于产生最大的磁通量峰值; 第二，功率匹配, 最大程度地利用产生交变磁通量的可用能量; 第三，足够的带宽, 无失真地传送用数据调制的载波信号。 在天线设计中, 品质因数 Q 是一个非常重要的参数。对于电感耦合式射频识别系统的天线, 其特征值就是它的谐振频率和品质因数的值。较高的品质因数的值会使天线线圈中的电流强度大些, 由此改善对IC的功率传送。与之相反, 天线的传输带宽刚好与品质因数值成反比例变化[14], 选择的品质因数过高会导致带宽缩小从而明显地减弱 IC卡接收到的调制边带。计算品质因数的公式如下: Q=(2πf·Lcoil)/Rcoil (3-1) 式(3-1)中的 f 是工作频率, Lcoil 是天线的尺寸, Rcoil 是天线的半径。通过品质因数可以很容易计算出天线的带宽 B: B=f/Q (3-2) 从式(3-2)中可以看出, 天线的传输带宽与品质因数成反比关系。因此, 过高的品质因数会导致带宽缩小。从而减弱阅读器的调制边带, 会导致读写模块无法与卡通信。一般系统的最佳品质因数为 10～30, 最大值不能超过 60。如果太高, 卡将无法准确地识别复位响应。 3.4.4 读写模块电路 MF-RC522 模块电路如图3-6所示，其中包括系统电路、天线电路和SPI接口电路。本模块的接口采用SPI总线，当然也可以选择I2C或UART方式，可以根据不同情况进行选择。 图3-6 MF-RC522射频模块电路 3.5 MF-RC522模块与单片机接口电路 由于单片机系统电路使用的是5V电源，而MF-RC522射频模块使用的是3.3V电源，为了使MF-RC522射频模块与单片机系统之间能正常的通信，我在他们直接加了一个390欧的电阻，经测试可以正常使用，工作非常稳定。同时还用了LM1117-3.3稳压芯片给MF-RC522射频模块提供3.3V的电源。其电路连接如下图3.8所示： 图3-7 MF-RC522射频模块接口电路 4 系统软件设计与实现 非接触IC卡饮水机系统的软件设计可分为三部分，分别为主程序设计、RC522的读/写程序的设计和读卡器外围基本电路的应用程序设计。主程序主要包括：系统初始化程序，IC卡读/写/密码验证/擦除操作程序，键盘扫描处理程序，定时扫描显示程序等，对MF-RC522的应用程序的设计也即是对MF-RC522操作指令的程序设计，对读卡器外围基本电路程序的设计包括数码管显示程序设计、键盘扫描程序设计、出水控制程序。 4.1 软件设计环境 一个好的程序设计思想，加上适当的编译软件、仿真器和编程器，是单片机软件开发的基本要求。本系统程序的设计以模块化和结构化的设计思想为指导。单片机开发所使用的语言一般为汇编语言和C语言。汇编语言的优点是代码生成效率高，程序运行速度快，但是程序的可读性和可移植性都较差，而且用汇编语言编写单片机应用系统程序的周期长，调试和排错比较困难。C语言是一种通用的计算机程序设计语言，在国际上十分流行，它既可用来编写计算机的系统程序，也可用来编写一般的应用程序。用它编写的程序，具有较好的可读性和可移植性。有经验表明，用C语言编写的程序生成代码的效率仅比用汇编语言编写的程序低10～20%。德国Keil软件公司的C51编译器可以直接对8051单片机的内部特殊功能寄存器和I/O口进行操作，直接访问片内或片外存储器，还可以进行各种位操作，能产生简洁、高效率的程序代码，在代码质量上可以与汇编语言相媲美。因此系统在设计中使用了C语言进行设计。开发环境Keil软件如图4-1所示。 图4-1 Keil软件界面图 4.2 主程序的设计 IC卡饮水机工作的过程是一个复杂的程序执行过程，要执行一系列的操作指令,调用多个 函数 excel方差函数excelsd函数已知函数     2 f x m x mx m      2 1 4 2拉格朗日函数pdf函数公式下载 。其主要包括键盘扫描、数码管显示、读/写卡及外围电路控制等。这一系列的操作必须按固定的顺序进行。在没IC卡进入射频天线有效范围内时，在数码管上显示工作模式标志，此时可以通过按键进行工作模式选择，当有IC卡进入到射频天线的有效范围内时，读卡程序验证卡及密码成功后，将根据具体的模式显示IC卡中的数据，当IC卡拿走后，将恢复当前模式显示，执行键盘扫描。主程序流程图如图4-2所示： 图4-2 IC卡饮水机系统主程序流程图 4.3 读/写卡程序设计 4.3.1 S50卡数据存储结构介绍 M1卡分为16个扇区，每个扇区由4块（块0、块1、块2、块3）组成，我们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为0~63，存储结构如表4-1所示： 表4-1 IC卡存储结构 块0 数据块 0 扇区0 块1 数据块 块2 数据块 2 块3 密码A 存取控制 密码B 控制块 3 块0 数据块 4 扇区1 块1 数据块 5 块2 数据块 6 块3 密码A 存取控制 密码B 控制块 7 ∶ ∶ ∶ 0 数据块 60 扇区15 1 数据块 61 2 数据块 62 3 密码A 存取控制 密码B 控制块 63 第0扇区的块0（即绝对地址0块），它用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。每个扇区的块0、块1、块2为数据块，可用于存贮数据。数据块可作两种应用： 第一，用作一般的数据保存，可以进行读、写操作； 第二，用作数据值，可以进行初始化值、加值、减值、读值操作[15]。 每个扇区的块3为控制块，包括了密码A、存取控制、密码B。具体结构如下： 密码A（6字节） 存取控制（4字节） 密码B（6字节） 每个扇区的密码和存取控制都是独立的，可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。存取控制为4个字节，共32位，扇区中的每个块（包括数据块和控制块）的存取条件是由密码和存取控制共同决定的，在存取控制中每个块都有相应的三个控制位,定义如下： 块0： C10 C20 C30 块1： C11 C21 C31 块2： C12 C22 C32 块3： C13 C23 C33 三个控制位以正、反两种形式存在于存取控制字节中，决定了该块的访问权限（如进行减值操作必须验证KEY A，进行加值操作必须验证KEY B，等等）。三个控制位在存取控制字节中的位置，以块0为例： 对块0的控制： 表4-2 块0控制位分布 bit 7 6 5 4 3 2 1 0 字节6 C20_b C10_b 字节7 C10 C30_b 字节8 C30 C20 字节9 注： C10_b表示C10取反 存取控制（4字节，其中字节9为备用字节）结构如下表所示： 表4-3 控制位分布 bit 7 6 5 4 3 2 1 0 字节6 C23_b C22_b C21_b C20_b C13_b C12_b C11_b C10_b 字节7 C13 C12 C11 C10 C33_b C32_b C31_b C30_b 字节8 C33 C32 C31 C30 C23 C22 C21 C20 字节9 注： _b表示取反 数据块（块0、块1、块2）的存取控制如下： 表4-4 存取控制位组合定义 控制位（X=0..2） 访 问 条 件 （对数据块 0、1、2） C1X C2X C3X Read Write Increment Decrement, transfer, Restore 0 0 0 KeyA|B KeyA|B KeyA|B KeyA|B 0 1 0 KeyA|B Never Never Never 1 0 0 KeyA|B KeyB Never Never 1 1 0 KeyA|B KeyB KeyB KeyA|B 0 0 1 KeyA|B Never Never KeyA|B 0 1 1 KeyB KeyB Never Never 1 0 1 KeyB Never Never Never 1 1 1 Never Never Never Never 注：KeyA|B 表示密码A或密码B，Never表示任何条件下不能实现 例如：当块0的存取控制位C10 C20 C30=1 0 0时，验证密码A或密码B正确后可读；验证密码B正确后可写；不能进行加值、减值操作。 控制块块3的存取控制与数据块（块0、1、2）不同，它的存取控制如下： 表4-5 数据块控制位组合定义 存取控制位 密码A 存取控制 密码B C13 C23 C33 Read Write Read Write Read Write 0 0 0 Never KeyA|B KeyA|B Never KeyA|B KeyA|B 0 1 0 Never Never KeyA|B Never KeyA|B Never 1 0 0 Never KeyB KeyA|B Never Never KeyB 1 1 0 Never Never KeyA|B Never Never Never 0 0 1 Never KeyA|B KeyA|B KeyA|B KeyA|B KeyA|B 0 1 1 Never KeyB KeyA|B KeyB Never KeyB 1 0 1 Never Never KeyA|B KeyB Never Never 1 1 1 Never Never KeyA|B Never Never Never 例如：当块3的存取控制位C13 C23 C33=1 0 0时，表示：密码A：不可读，验证KEYA或KEYB正确后，可写（更改）；存取控制：验证KEYA或KEYB正确后，可读、可写；密码B：验证KEYA或KEYB正确后，可读、可写。 4.3.2 MF-RC522命令寄存器及指令说明 MF-RC522 内部有 64 个寄存器, 共分 4 页: PAGE0:COMMAND AND STATUS; PAGE1: COMMAND; PAGE2:CFG; PAGE3: TESTREGISTER。 MF-RC522 通过内部寄存器的读写控制与Mifare1 IC 卡数据通信[16]。CommandReg 命令控制字如表4-6所示。 表4-6 CommandReg(address 01h); Reset value:20h 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 RcvOFF Power Down Command Command命令类别如表4-7所示。 表4-7 Command（命令） 命令代码 Idle（空闲） 0000 CalcCRC（校验） 0011 Transmit（发送） 0100 NoCmd Change（无命令改变） 0111 Receive（接收） 1000 Tranceive（收发） 1100 MFAuthent（认证） 1110 Soft Reset（软件复位） 1111 MCU对MIFARE非接触式智能卡的控制是通过MF-RC522来实现的，MF-RC522是MCU和MIFARE非接触式智能卡之间的通信载体。MCU对MF-RC522的控制是以MCU发出MF-RC522的指令来达到的，MF-RC522收到指令之后执行这些指令。MF-RC522的指令主要有：Request Std，Request All，Anticollision，Select Tag，Authentication，Read，Write，Increment，Decrement，Restore，Transfer等，它们可以完成MCU对MIFARE非接触式智能卡的很多应用场合的控制。 MCU对MF-RC522的某一指令操作不是简单的一条指令所能完成的，必须有一个程序的序列来完成，其中有对MF-RC522硬件内核寄存器的读/写以及根据读出的硬件内核寄存器的内容进行语言软件上的判断和设置。不同的指令将设置不同的MF-RC522内部寄存器以及应有不同的编程语言程序序列。MF-RC522主要指令说明如下： (1)“Answer to Request”(应答或复位应答) 表4-8 复位应答指令 指令 指令代码（hex） 相关的出错标志 接收卡片上数据 Request std 26 TE，BE Tag type Request all 52 Request指令将通知MF-RC522在天线有效的工作范围内寻找WARE卡片。如果有MIFARE卡片存在，这一指令将分别与MIFARE卡片进行通信，读取WARE卡片上的卡片类型号TAGTYPE，由MF-RC522传递给MCU，进行识别处理。Request指令分为Request std和Request all两个指令。 Request all指令是非连续性的读卡指令，只读一次，它可以防止MF-RC522选择同一卡片好几次。当某一张卡片在MF-RC522天线的有效工作范围内，Request all指令在成功地读取这一张卡片之后，将一直等待卡片的使用者拿走这张卡片，直到有新一张的卡片进入M- RC522天线的有效工作范围内。 Request std指令的使用和Request all指令相反，Request std指令是连续性的读卡指令。当卡片在MF-RC522天线的有效工作范围内，Request std指令在成功地读取这一张卡片之后，对卡进行其他操作。如果其他操作完成之后，程序员又将MF-RC522进入Request std指令操作，则Request std指令将连续性地再次进行读卡操作，而不管这张卡片是否被拿走。只要有一张卡片进入MF-RC522之天线的有效的工作范围内，Request std指令将始终连续性地再次进行读卡操作。 (2)“Select Tag”（选择卡片操作） 表4-9 选择卡片指令 指令 指令代码（hex） 相关的出错标志 接收卡片上数据 Select Tag(选择片) 93 TE，BE，PE，CE Size 在一个成功的AntiCollision指令之后，或在任何时候当程序员想与已知序列号的卡片进行通信时，必须使用Select指令，以建立与所选卡的通信。Select指令成功地完成后，MCU将得到MF-RC522的DATA寄存器传送来的一个字节长的卡片容量信息—Size。 (3)“Authentication”(认证操作) 表4-10 认证指令 指令 指令代码（hex） 相关的出错标志 接收卡片上数据 Authentication TE，BE，PE，CE Auth_la 60 Auth_lb 61 在MCU希望读取MIFARE卡上的数据之前，此操作必须是被允许的。这可以通过选择存储在MF-RC522之RAM中的密码集中的一组密码来进行认证而实现。如果这一组密码与MIFARE卡片上的密码匹配，这一次操作被允许进行。卡片上的存储器的每一个块都分别地指定了该块的存取条件。这些存取条件是根据密码而定。用户必须在KEYSTACON寄存器中指定一套密码，即设置KSO，KS1。KEYADDR寄存器中的AB位用于选择KEYA和KEYB。KEYADDR寄存器中的AB设置必须匹配“Authentication”命令。 (4)“Read”(读指令) 表4-11 读指令 指令 指令代码（hex） 相关的出错标志 接收卡片上数据 Read(读) 30 TE，BE，PE，CE Data Read（读)指令允许MCU通过MF-RC522来读取MIFARE卡片上完整的16个Bytes的数据块(Data blocks)。 (5)“Write”(写指令) 表4-12 写指令 指令 指令代码（hex） 相关的出错标志 接收卡片上数据 Write (写) A0 TE，BE “Write” 写指令允许用户写数据到MIFARE卡片上(完整的16个Byte的数据块)。 4.3.3 读/写卡程序流程图 读/写卡过程主要由以下几步组成： (1) 复位应答：当一张MIFARE卡片处在读写器的天线的工作范围之内时，程序员控制读写器向卡片发出REQUEST all 命令。卡片的ATR 将启动，将卡片Block0中的卡片类型共2个字节传送给读写器, 建立卡片与读写器的第一步通信联络。如果不进行位选择操作，读卡器对卡片的其他操作将不会进行； (2) 防重叠操作：有多张卡处在天线的工作范围之内时，RC522将取得每一张卡片的系列号，由于每一张MIFARE卡片都具有其唯一的序列号，决不会相同，因此MF-RC522根据卡片的序列号来保证一次只对一张卡操作。该操作MF-RC522得到MIFARE卡片的返回值和卡片的系列号； (3) 选择卡片操作：选择被选中卡的系列号，并同时返回卡的容量代码； (4) 认证操作：经过上述3个步骤, 在确认已经选择了一张卡片时，MF-RC522 在对卡进行读写操作之前，必须对卡片上已经设置的密码进行认证，如果匹配，才允许进一步的读写操作； (5) 读写操作：在经过上述几个步骤之后就可以具体地对卡片进行相应的读、写、增值、减值、存储和传送等操作。读/写卡程序流程图如下图4-2所示。 图4-3 读/写卡程序流程图 4.4 系统外围基本电路程序的设计 4.4.1 显示程序设计 本设计中的显示模块为LED数码管显示，采用动态显示的方式，为了稳定，需采用位扫描方式，即在某一时刻只选通显示器的某一位，并送出相应的段码，在另一时刻选通另一位，再送出相应的段码[17]。为了能保证显示的效果，每位显示的时间间隔我们要确定好，为了不牺牲单片机的速度和精确显示间隔，我采用定时器来实现它们之间的延时，初始化定时器为2ms产生一个中断，是标志位a的值加1，这样各个位之间的显示时间间隔就为2ms，经试验数码能稳定显示，并且效果较好，其流程图如图4-4所示。 图4-4 显示部分程序流程图 4.4.2 键盘程序设计 本设计中只用到两个按键，故选用了独立键盘，程序设计也相应的比较简单，键盘程序主要包括按键识别及识别按键后系统的相应动作。按键识别过程中主要遇到的问题在于按键抖动的消除，我采用的是软件消抖，具体操作为：当检测到有按键按下时，执行一段延时10ms的子程序，然后再确认电平是否仍保持闭合状态电平，如果保持闭合状态电平，则确认真正有按键按下，进行相应的处理工作。当按键释放时，一直检测按键是否仍保持闭合状态电平，若还保持，则继续检测，直到变为断开状态电平后返回。键盘扫描子程序流程图如图4-5。 图4-5 按键扫描程序流程图 5 系统调试 本饮水机系统的设计经过方案论证、硬件电路设计、电路板制作、软件设计和系统调试，实现了要求的功能。在设计过程中不可避免的遇到了各种各样的问题，但是经过老师的指导和自己的不断努力，最终实现了系统功能。在对系统调试的过程中遇到了很多问题，以下面三个问题为例简要说明一下： 第一， 蜂鸣器不能正常的发声； 第二， 读卡模块不工作，不能正常的读取卡片； 第三， 显示模块在有卡消费时，显示会出现跳动，不能正常显示。 对于第一个问题，蜂鸣器报警电路比较简单，测试程序也很简单，并且程序在Keil下进行了调试，没有问题，但是蜂鸣器却不能正常工作，起初我怀疑是蜂鸣器有问题，但是经测试是没有问题，于是我就拿板子和原理图比对，原理图上我连接的是个PNP的三极管但是我在板子上焊接的确是9013（NPN型三极管）所以无法正常工作，最终把三极管换掉后，问题得到了解决。 第二个问题，出现在程序里面，具体情况说明：在调试程序过程中，我需要屏蔽几行代码，但是由于自己粗心，把调用选卡函数PcdSelect()那行程序也屏蔽掉了，虽然编译器可以通过，可是程序下载到单片机里面后就是不能正常的读写卡了，于是我还以为自己的模块出了问题，一直在检查，最后确定硬件没有问题，试着把蜂鸣器报警加入到读卡的一系列函数里面，一个一个的测到底问题出在哪里，最终把目标确定在了选卡函数那里，解决了问题。 第三问题是自己调试时间最长的，但是最终自己也未能解决，最后通过向老师请教后问题得到了解决。问题描述：我的最初程序在IC卡在消费后，显示部分一直显示此卡消费后的余额，但是系统要求的是卡拿走后显示部分复位显示，于是我利用寻卡函数判定有无卡在模块区域内，若没有，则执行复位显示。在实际验证时，IC卡拿走后的确实现了复位显示的功能，可是IC卡正常消费时，数码管却会闪动显示，不能稳定显示。我想了各种方法来解决这个问题，但是都未能从根本上解决问题，最终不得不想导师请教，导师给我讲解问题可能出现的地方，以及解决的办法，经过导师的指点，问题得到了解决，最终实现了具体功能。 6 结束语 本文就IC卡智能饮水机系统的设计进行了说明。首先介绍了IC卡饮水机的背景和适用范围，然后经过各方面的论证最终得到了适合本系统的硬件方案，然后分模块的详细的介绍了系统的硬件电路设计，系统软件设计，最终通过调试终于完成了本系统的设计。 作为一个系统在设计时可能要考虑到诸多因素，每一个细节上，都可能出现意想不到的事情，有时一个小小的问题，要花好多的时间和精力，需要耐心和恒心，经过努力，该系统设计已经完成，实际测试证明系统已能达到设计要求。 然而本论文论述的IC卡饮水机系统还有很多方面需要进一步提高，针对论文中所述，主要有以下几个方面： (1) 本次设计中没有给出饮水机系统的冷热水系统的具体方案设计及其检测部分，控制部分的相应设计。在实际的应用系统中，这也是非常重要的一部分，是不可或缺的。 (2) 另外由于时间等各方面原因，本次设计中没有实际设计其充值系统，只是在收费终端上虚拟了一下充值操作。 (3) 由于初次进行IC的读写设计，对IC卡的操作只是初步了解，本次设计没有进行IC卡加密系统的设计，而实际的应用中这也是不可或缺的。 (4) 本论文中给出的程序，还需进一步的优化，减少其大小，提高程序执行效率。 但是通过对系统的软硬件设计和调试过程，积累了不少实际经验，开拓了自己的思维，为今后从事单片机系统的开发工作打下了较为坚实的基础。本文还有很多不足之处，恳请各位专家和老师批评指正。 致 谢 当毕业论文写到这里的时候， 参考文献 [1] 王爱英.智能卡技术[M].北京：清华大学出版社，2009.1-2. 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[17] 刘坤，宋戈，赵红波等.51单片机C语言应用开发技术大全[M].北京：人民邮电出版社，2008.413-416. 附 录 附录1 电路原理图 附录2 电路PCB图 附录3 设计实物图 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 二〇一〇年九月二十日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解**学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 二〇一〇年九月二十日 基本要求：写毕业论文主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题的能力，使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业论文应反映出作者能够准确地掌握所学的专业基础知识，基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法，对所研究的题目有一定的心得体会，论文题目的范围不宜过宽，一般选择本学科某一重要问题的一个侧面。 毕业论文的基本教学要求是： 1、培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、解决实际问题能力、培养学生处理数据和信息的能力。2、培养学生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。3、培养学生进行社会调查研究；文献资料收集、阅读和整理、使用；提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。 毕业论文是毕业生总结性的独立作业，是学生运用在校学习的基本知识和基础理论，去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程，也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结，是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 毕业论文在进行编写的过程中，需要经过开题报告、论文编写、论文上交评定、论文答辩以及论文评分五个过程，其中开题报告是论文进行的最重要的一个过程，也是论文能否进行的一个重要指标。 撰写意义：1.撰写毕业论文是检验学生在校学习成果的重要措施，也是提高教学质量的重要环节。大学生在毕业前都必须完成毕业论文的撰写任务。申请学位必须提交相应的学位论文，经答辩通过后，方可取得学位。可以这么说，毕业论文是结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。毕业论文是大学生才华的第一次显露，是向祖国和人民所交的一份有份量的答卷，是投身社会主义现代化建设事业的报到书。一篇毕业论文虽然不能全面地反映出一个人的才华，也不一定能对社会直接带来巨大的效益，对专业产生开拓性的影响。但是，实践证明，撰写毕业论文是提高教学质量的重要环节，是保证出好人才的重要措施。 2.通过撰写毕业论文，提高写作水平是干部队伍“四化”建设的需要。党中央要求，为了适应现代化建设的需要，领导班子成员应当逐步实现“革命化、年轻化、知识化、专业化”。这个“四化”的要求，也包含了对干部写作能力和写作水平的要求。 3.提高大学生的写作水平是社会主义物质文明和精神文明建设的需要。在新的历史时期，无论是提高全族的科学文化水平，掌握现代科技知识和科学管理方法，还是培养社会主义新人，都要求我们的干部具有较高的写作能力。在经济建设中，作为领导人员和机关的办事人员，要写指示、通知、总结、调查报告等应用文；要写 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 、广告、解说词等说明文；还要写科学论文、经济评论等议论文。在当今信息社会中，信息对于加快经济发展速度，取得良好的经济效益发挥着愈来愈大的作用。写作是以语言文字为信号，是传达信息的方式。信息的来源、信息的收集、信息的储存、整理、传播等等都离不开写作。 论文种类：毕业论文是学术论文的一种形式，为了进一步探讨和掌握毕业论文的写作规律和特点，需要对毕业论文进行分类。由于毕业论文本身的内容和性质不同，研究领域、对象、方法、表现方式不同，因此，毕业论文就有不同的分类方法。 按内容性质和研究方法的不同可以把毕业论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。后三种论文主要是理工科大学生可以选择的论文形式，这里不作介绍。文科大学生一般写的是理论性论文。理论性论文具体又可分成两种：一种是以纯粹的抽象理论为研究对象，研究方法是严密的理论推导和数学运算，有的也涉及实验与观测，用以验证论点的正确性。另一种是以对客观事物和现象的调查、考察所得观测资料以及有关文献资料数据为研究对象，研究方法是对有关资料进行分析、综合、概括、抽象，通过归纳、演绎、类比，提出某种新的理论和新的见解。 按议论的性质不同可以把毕业论文分为立论文和驳论文。立论性的毕业论文是指从正面阐述论证自己的观点和主张。一篇论文侧重于以立论为主，就属于立论性论文。立论文要求论点鲜明，论据充分，论证严密，以理和事实服人。驳论性毕业论文是指通过反驳别人的论点来树立自己的论点和主张。如果毕业论文侧重于以驳论为主，批驳某些错误的观点、见解、理论，就属于驳论性毕业论文。驳论文除按立论文对论点、论据、论证的要求以外，还要求针锋相对，据理力争。 按研究问题的大小不同可以把毕业论文分为宏观论文和微观论文。凡届国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文，称为宏观论文。它研究的面比较宽广，具有较大范围的影响。反之，研究局部性、具体问题的论文，是微观论文。它对具体工作有指导意义，影响的面窄一些。 另外还有一种综合型的分类方法，即把毕业论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类： 1．专题型论文。这是分析前人研究成果的基础上，以直接论述的形式发表见解，从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。如本书第十二章例文中的《浅析领导者突出工作重点的方法与艺术》一文，从正面论述了突出重点的工作方法的意义、方法和原则，它表明了作者对突出工作重点方法的肯定和理解。2．论辩型论文。这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解，凭借充分的论据，着重揭露其不足或错误之处，通过论辩形式来发表见解的一种论文。3．综述型论文。这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上，加以介绍或评论，从而发表自己见解的一种论文。4．综合型论文。这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。如《关于中国民族关系史上的几个问题》一文既介绍了研究民族关系史的现状，又提出了几个值得研究的问题。因此，它是一篇综合型的论文。 写作步骤：毕业论文是高等教育自学考试本科专业应考者完成本科阶段学业的最后一个环节，它是应考者的 总结 性独立作业，目的在于总结学习专业的成果，培养综合运用所学知识解决实际 问题 的能力。从文体而言，它也是对某一专业领域的现实问题或 理论 问题进行 科学 研究 探索的具有一定意义的论说文。完成毕业论文的撰写可以分两个步骤，即选择课题和研究课题。 首先是选择课题。选题是论文撰写成败的关键。因为，选题是毕业论文撰写的第一步，它实际上就是确定“写什么”的问题，亦即确定科学研究的方向。如果“写什么”不明确，“怎么写”就无从谈起。 教育部自学考试办公室有关对毕业论文选题的途径和要求是“为鼓励理论与工作实践结合，应考者可结合本单位或本人从事的工作提出论文题目，报主考学校审查同意后确立。也可由主考学校公布论文题目，由应考者选择。毕业论文的总体要求应与普通全日制高等学校相一致，做到通过论文写作和答辩考核，检验应考者综合运用专业知识的能力”。但不管考生是自己任意选择课题，还是在主考院校公布的指定课题中选择课题，都要坚持选择有科学价值和现实意义的、切实可行的课题。选好课题是毕业论文成功的一半。 第一、要坚持选择有科学价值和现实意义的课题。科学研究的目的是为了更好地认识世界、改造世界，以推动社会的不断进步和发展 。因此，毕业论文的选题，必须紧密结合社会主义物质文明和精神文明建设的需要，以促进科学事业发展和解决现实存在问题作为出发点和落脚点。选题要符合科学研究的正确方向，要具有新颖性，有创新、有理论价值和现实的指导意义或推动作用，一项毫无意义的研究，即使花很大的精力，表达再完善，也将没有丝毫价值。具体地说，考生可从以下三个方面来选题。首先，要从现实的弊端中选题，学习了专业知识，不能仅停留在书本上和理论上，还要下一番功夫，理论联系实际，用已掌握的专业知识，去寻找和解决工作实践中急待解决的问题。其次，要从寻找科学研究的空白处和边缘领域中选题，科学研究。还有许多没有被开垦的处女地，还有许多缺陷和空白，这些都需要填补。应考者应有独特的眼光和超前的意识去思索，去发现，去研究。最后，要从寻找前人研究的不足处和错误处选题，在前人已提出来的研究课题中，许多虽已有初步的研究成果，但随着社会的不断发展，还有待于丰富、完整和发展，这种补充性或纠正性的研究课题，也是有科学价值和现实指导意义的。 第二、要根据自己的能力选择切实可行的课题。毕业论文的写作是一种创造性劳动，不但要有考生个人的见解和主张，同时还需要具备一定的客观条件。由于考生个人的主观、客观条件都是各不相同的，因此在选题时，还应结合自己的特长、兴趣及所具备的客观条件来选题。具体地说，考生可从以下三个方面来综合考虑。首先，要有充足的资料来源。“巧妇难为无米之炊”，在缺少资料的情况下，是很难写出高质量的论文的。选择一个具有丰富资料来源的课题，对课题深入研究与开展很有帮助。其次，要有浓厚的研究兴趣，选择自己感兴趣的课题，可以激发自己研究的热情，调动自己的主动性和积极性，能够以专心、细心、恒心和耐心的积极心态去完成。最后，要能结合发挥自己的业务专长，每个考生无论能力水平高低，工作岗位如何，都有自己的业务专长，选择那些能结合自己工作、发挥自己业务专长的课题，对顺利完成课题的研究大有益处。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在**大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 毕业论文（设计说明书）撰写规范 毕业设计（论文）是学生在校学习成果的集中体现，毕业论文或毕业设计说明书是学生提交毕业设计（论文）资料中的主要部分。为了提高我校的毕业设计（论文）质量，使毕业论文（设计说明书）在内容和格式上更加统一规范，特编写此规范。 一、论文内容要求 1．毕业论文字数根据专业及课题不同要求在8000字以上，论文内容应完整、准确，层次分明，数据可靠，文字简练，分析透彻，推理严谨，立论正确。毕业设计说明书字数不低于8000字。 2． 论文撰写前应翻译完整的外文文献1～2篇（中文字数不低于3000字），要求翻译的内容与课题相关；撰写与课题内容相关的文献综述2000字以上。 3．论文应采用国家正式公布实施的简化汉字、法定计量单位和国家制图标准。 4．论文采用的术语、符号、代号全文必须统一，并符合规范要求。论文中使用新的专业术语、缩略语、习惯用语，应加以注释。 5．文稿中的插图、照片必须确保能复制或微缩。 二、论文各部分要求 论文内容一般应由十个主要部分组成，依次为：(1)封面，(2)中文摘要，(3)英文摘要，(4)关键字，(5)目录，(6)前言，(7)论文正文，(8)参考文献，(9)附录，(10)致谢。各部分的具体要求如下： 1．封面 采用学校统一的封面格式，封面上填写论文题目、作者姓名、学号、所在院（系）、专业名称、指导教师姓名及完成日期。 论文题目不宜过长，一般不超过25个字。 2．中文摘要 摘要是论文不加注释和评论的简短陈述，具有独立性和自含性，摘要中有数据、有结论，是一篇完整的短文，可以独立使用和引用，论文摘要在写法上一般不分段落，常采用无人称句。摘要中一般不用图表、化学反应式、数学表达式等，不能出现非通用性的外文缩略语或代号，不得引用参考文献。写作论文摘要时应注意能反映出以下几方面的内容：论文所研究的问题及其目的和意义；论文的基本思路和逻辑结构；问题研究的主要方法、内容、结果和结论。论文摘要一般200～400字。 设计说明书的摘要一般为1000～2000字，摘要应该包含论文中的基本信息，应说明本项研究工作的目的和意义、研究方法（实验方法）、结果和结论，重点是结果和结论。注意突出具有创新性的成果和新见解。 3．英文摘要 英文摘要内容应与中文摘要基本对应，要符合 英语 关于好奇心的名言警句英语高中英语词汇下载高中英语词汇 下载英语衡水体下载小学英语关于形容词和副词的题 语法，语句通顺，文字流畅。 4．关键词 关键词是为了文献标引而从论文中选取出来的用以表示全文主题内容信息款目的单词或术语。每篇论文一般选取3～8个关键词。 5．目录 目录是论文的大纲，反映论文的梗概。目录页每行由标题名称和页码组成，包括中英文摘要；前言；主要内容的章、条、款序号和标题；小结；参考文献；注释；附录；可供参考的文献题录、索引等。 6．前言 前言是论文的第一章，是论文评阅人、答辩委员和读者了解论文研究背景和概况的主要篇章。主要目的是向论文评阅人、答辩委员和读者阐述论文中所要研究的问题以及与其有关的背景或对一些事项的说明。前言通常应包括以下四个方面：论文所研究的目标、国内外研究现状以及研究目的和意义；论文使用的理论工具、研究方法及技术路线；论文的基本思路和逻辑结构；论文参考的文献资料、使用的符号、计算公式等需要说明的问题。前言在写法上不分章节，提倡无人称句。 7．论文正文 论文正文是主体，一般由标题、文字叙述、图、表格和公式等五个部分构成。写作形式可因课题性质不同而变化，一般可包括理论分析、数据资料、计算方法、实验和测试方法，经过整理加工的实验结果分析和讨论，与理论计算结果的比较，个人的论点以及本研究方法与已有研究方法的比较。要求实事求是、理论正确、逻辑清楚、层次分明、文字流畅、数据真实、公式推导计算无误。文中若有与导师或他人共同研究的成果，必须明确指出；如果引用他人的结论，必须明确注明出处，并与参考文献一致。 8．参考文献 只列作者直接阅读过、在正文中被引用过的文献资料。参考文献一律放在论文结论后，不得放在各章之后。每条文献的项目必须完整，诸项缺一不可。各类文献的书写格式均应符合国家标准《GB771487文后参考文献著录规则》。论文中引用参考文献时，应在引出处的右上方用方括号标注阿拉伯数字编排的序号，按文中引用出现的顺序列在正文的末尾。特别在引用别人的科研成果时，应在引用处加以说明。文科论文可选用页脚注。 9．附录 一般作为论文主体的补充项目。主要列入正文内过分冗长的公式推导；供查读方便所需的辅助性数学工具或重复性数据表格；由于过分冗长而不宜放置在正文中的计算机程序清单；论文使用的缩写说明；调查、实验材料等。 10．致谢 对于提供各类资助、指导和协助完成研究工作以及提供对论文写作各种工作有利条件的单位及个人表示感谢。致谢应实事求是，真诚客观。 三、编排格式 1．论文封面中题目为小一号黑体字，可以分成1或2行居中打印；作者姓名、学号、所在院（系）、专业名称、指导教师姓名及完成日期等为仿宋—GB2312三号(详见附1)。 2．中文题目、摘要及关键词（详见附2） （1）中文题目以黑体小一号字居中分成1或2行打印。 （2）中文题目下空二行居中打印“摘 要”，采用四号黑体字，摘要内容另起行前空两字，采用小四号宋体字打印。 （3）“关键词”为小四号黑体字，与摘要内容隔开一行，另起一行左对齐，空两字符后跟关键词，每一关键词之间用分号隔开，最后一个关键词后不打标点符号，关键词采用小四号宋体字打印。 3．英文题目、摘要及关键词 论文中的英文一律采用“Times New Roman”字体（详见附3）。 （1）论文英文题目全部采用大写字母，可分成1～3行居中二号字加粗打印。每行左右两边至少留五个字符空格。 （2）英文题目下空二行居中四号加粗打印“ABSTRACT”，再下空一行小四号字打印英文摘要内容，英文摘要与中文摘要相对应。摘要内容每段开头留四个字符空格。 （3）摘要内容后下空一行居左，以小四号加粗打印“KEY WORDS”， 留两字符空格，其后是关键词，采用小四号打印。 4．目录 应将文内的章节标题编排清楚，目录中的章、条一般编排到二级，也可编排到三级（章、条、款），标题应该简明扼要。标题层次一般不应超过四级。“目录”两字用小二号粗黑体，下空两行为章、条、款及其开始页码，以小四宋体、1.3倍行距打印。章、条、款层次代号如下：（详见附4） 1 (章的标题) XXXX…………………………………………………… 1 1.1 (条的标题) XXXX ……………………………………………… 2 1.1.1 (款的标题)　XXXX…………………………………………… 3 5．正文 每章的标题以小三号黑体字左起打印；“章”下空一行为“条”的标题,条的标题以四号黑体字左起打印；“条”下一行为“款”的标题，款的标题以小四号黑体字左起打印。换行后打印正文内容，正文用小四号宋体字，行距1.25左右，正文中标题同目录相对应（详见附5）。正文中的标题层次一般不应超过四级，四级以后可单独编号，如编写作(1) (2) (3) …或① ② ③…或a. b. c.…等。正文中用的单位名称的书写可以采用国际通用符号，也可以用中文名称，但全文应统一，不能两种混用。正文中用的量和单位要严格执行GB3100～3102：93有关量和单位的规定。具体要求参阅《常用量和单位》计量出版社，1996。 6．图 图应有编号和图题。图号采用阿拉伯数字分章依序编排，图号后空一格为图题，如“图2-1 ××××”等，图的编号和图题应置于图下方的居中位置，五号黑体字打印。版式为四周环绕型；靠右侧置放（详见附5）。论文中的插图应具有鲜明性，切忌与列表及文字表述重复。插图中的术语、符号、单位等应同正文表述所用保持一致。插图要清楚，坐标比例不要过分放大，同一幅图上不同曲线的点要分别用不同形状标出；图内文字采用小五号宋体字。 7．表 表应有编号和表题。表号采用阿拉伯数字分章依序编排，表号后空一格为表题，如“表2-1 ××××”等，表的编号和表题应置于表上方的居中位置，采用黑体五号字；表内文字符号采用小五号宋体打印，表内必须按规定的符号标注单位；制表一律采用三线制。列表中的参数应标明量和单位的符号（详见附5）。 8．公式 公式一律使用公式编辑器编辑。公式序号采用阿拉伯数字分章依序编排，如“（2-13）”、“（4-5）”等，序号标注于该式所在行(当有续行时，应标注于最后一行)的最右边；公式书写方式应在文中相应位置另起一行居左空四个字符横排，对于较长的公式只可在符号处（+、-、*、/、≤≥等）转行（详见附5）。 9．参考文献 “参考文献”以小四号黑体字左起打印，另起行以五号宋体字列参考文献。参考文献的排列顺序与在正文中的引用顺序一致，著录格式及示例详见附6。 10．正文中的说明性注解 采用随文脚注，用上标形式“①”等数字表示。 11．论文的附录依次为附录1，附录2……编号。附录中的图表公式另编排序号，与正文分开。 四、打印及装订要求 1．论文文稿一律采用白色A4纸标准大小打印，文稿四周应留中空白边缘，以便装订、复制和读者批注。页面设置为上方和左侧分别留边2.5 cm，下方和右侧分别留2.0cm，页眉、页脚：各为1.5、2.0 cm。 2．由统一封面装订成册。顺序为①封面；②中文题目、摘要及关键词；③英文题目、摘要及关键词；④目录；⑤前言；⑥正文（包括结论和参考文献）；⑦附录；⑧致谢。 五、其他 1．外文翻译及文献综述的撰写格式可参照执行。 2．工程设计制图国家标准目录见附7。 毕业设计（论文）工作条例内容选编 一、毕业设计（论文）的组织管理 全校毕业设计（论文）工作在主管校长统一领导下进行，实行分级管理，层层负责的办法。 1．教务处作为毕业设计（论文）工作的学校主管部门，其主要职责是： （1）贯彻落实上级主管部门对毕业设计（论文）工作的指导文件和批示精神，并结合学校实际制定相应的管理规定，明确学校毕业设计（论文）工作的整体目标。 （2）负责协调毕业设计（论文）过程中的有关问题，进行毕业设计（论文）工作的宏观指导。 （3）对各学院毕业设计（论文）教学过程中的各个环节进行质量监督和检查，组织评选“校优秀毕业设计（论文）”对学校毕业设计（论文）工作进行总结和表彰。 2．二级学院（系）应成立毕业设计（论文）工作委员会，具体负责本项工作的落实，其主要职责是： （1）贯彻落实学校有关毕业设计（论文）的管理规定，制定学院工作计划和实施细则。 （2）审查、汇总毕业设计（论文）题目，安排指导教师。 （3）统一安排、布置学院毕业设计（论文）工作任务。 （4）定期检查毕业设计（论文）工作进度，协调处理院内毕业设计（论文）中的问题，考核检查教师的毕业设计（论文）指导情况。 （5）组织毕业设计（论文）答辩和成绩复查，总结学院毕业设计（论文）工作，并向学校推荐“校优秀毕业设计（论文）”。 二、指导教师职责 指导教师应本着教书育人的宗旨，在对毕业设计（论文）进行业务指导的同时，引导学生养成正确的思维方法、工作作风和严谨治学的科学态度。 1．毕业设计（论文）的指导教师应由具有讲师或讲师以上职称的教师担任。助教、研究生不能单独指导毕业设计（论文），只能协助指导教师工作。副教授以上职称教师参与指导毕业设计（论文）的比例应高于90%。 对于来自外单位，且部分或全部工作需在外单位进行的课题，亦可聘请该单位工程师以上的技术人员担任指导工作。教研室应派专人联系，了解情况，掌握进度。 2．毕业设计（论文）指导教师职责 （1）拟定毕业设计（论文）课题，下达任务书，制定指导计划和工作程序，并严格执行。 （2）根据任务书，与学生共同制定“毕业设计（论文）工作进度计划表”，明确“阶段工作内容”，并采取多种形式检查学生的工作进度和质量，及时解答和处理学生提出的有关问题，原则上每周必须仔细检查一次，并在每一阶段结束时给本阶段工作评定成绩，成绩填入“毕业设计（论文）分阶段评分表”。 （3）指导学生写出开题报告、翻译外文并给予评阅。 （4）指导学生按规范要求正确撰写毕业设计（论文），并在答辩前认真审查学生的毕业论文或设计结果（包括论文正文、实验报告、计算书、或设计说明书、工艺卡、图纸等），并写出毕业设计（论文）的学术评语。 （5）参加毕业设计（论文）答辩。 三、毕业设计（论文）对学生的要求 学生在毕业设计（论文）过程中必须做到： 1．努力学习，刻苦钻研，勤于实践，勇于创新。 2．虚心接受指导教师和工程技术人员的指导。 3．独立按时完成规定的工作任务，不得弄虚作假，不准抄袭他人内容，否则其毕业设计（论文）成绩按不及格处理。 4．严格遵守纪律，毕业设计（论文）期间，无故缺席按旷课处理；缺席时间超过四分之一以上者，不准参加答辩，其成绩按不及格处理。 5．未在规定时间内完成毕业设计（论文）或不按时参加答辩者，其成绩按不及格处理。 四、答辩及成绩评定 答辩工作由各系毕业设计（论文）答辩委员会主持，下设若干答辩小组。答辩委员会由系领导及专家5～7人组成，答辩委员会主任可由分管教学的系主任、教研室主任或学术水平较高的教师担任。成员名单在答辩前二周报院答辩工作委员会审核。 1．答辩委员会的主要职责是 （1）组织并领导答辩小组进行毕业设计（论文）答辩工作； （2）审定学生毕业设计（论文）的最后成绩及评语； （3）完成毕业设计（论文）答辩工作的总结报告。 2．答辩小组的主要职责 （1）答辩前阅读有关毕业设计（论文）资料，了解学生毕业设计（论文）内容及指导教师评语； （2）需事先准备好一定数量的问题，所提问题要有一定的深度和广度； （3）认真听取学生在答辩中的陈述和对问题的回答； （4）依据评分标准初步给定毕业设计（论文）成绩。 3．答辩日期和地点由答辩委员会在一周前向学生正式公布，同时报送教务处，以便组织院有关人员参加、检查答辩工作。 4．答辩程序 （1）学生陈述（约10分钟） （2）答辩小组提出问题 （3）学生回答 （4）答辩小组总评分。每位学生答辩时间控制在30分钟左右。 5．答辩评分标准应从四个方面综合考虑：（1）设计（论文）的性质、难度、分量、综合训练等情况；（2）设计（论文）的质量、价值及有无创造性；（3）答辩中自述和回答问题的正确程度；（4）工作态度。评分具体标准各系可根据学生整体水平和课题特点分别拟定。 6．毕业设计（论文）的成绩评定必须从严掌握。严格按照分阶段评分进行，无前一阶段成绩，不得进入下一阶段评分。答辩不通过，总成绩不能评为合格。最后以五级（优、良、中、及格、不及格）记分登记入册，优秀率一般不高于20％。系级优秀设计（论文）再经院答辩工作委员会审定，评出10％为院级优秀设计（论文）。学院对院级优秀设计（论文）予以表彰，并日后编订成册。 7．毕业设计（论文）不能免修、缓修、只能重做。 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 年 月 日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解**学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 年 月 日 基本要求：写毕业论文主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题的能力，使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业论文应反映出作者能够准确地掌握所学的专业基础知识，基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法，对所研究的题目有一定的心得体会，论文题目的范围不宜过宽，一般选择本学科某一重要问题的一个侧面。 毕业论文的基本教学要求是： 1、培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、解决实际问题能力、培养学生处理数据和信息的能力。2、培养学生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。3、培养学生进行社会调查研究；文献资料收集、阅读和整理、使用；提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。 毕业论文是毕业生总结性的独立作业，是学生运用在校学习的基本知识和基础理论，去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程，也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结，是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 毕业论文在进行编写的过程中，需要经过开题报告、论文编写、论文上交评定、论文答辩以及论文评分五个过程，其中开题报告是论文进行的最重要的一个过程，也是论文能否进行的一个重要指标。 撰写意义：1.撰写毕业论文是检验学生在校学习成果的重要措施，也是提高教学质量的重要环节。大学生在毕业前都必须完成毕业论文的撰写任务。申请学位必须提交相应的学位论文，经答辩通过后，方可取得学位。可以这么说，毕业论文是结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。毕业论文是大学生才华的第一次显露，是向祖国和人民所交的一份有份量的答卷，是投身社会主义现代化建设事业的报到书。一篇毕业论文虽然不能全面地反映出一个人的才华，也不一定能对社会直接带来巨大的效益，对专业产生开拓性的影响。但是，实践证明，撰写毕业论文是提高教学质量的重要环节，是保证出好人才的重要措施。 2.通过撰写毕业论文，提高写作水平是干部队伍“四化”建设的需要。党中央要求，为了适应现代化建设的需要，领导班子成员应当逐步实现“革命化、年轻化、知识化、专业化”。这个“四化”的要求，也包含了对干部写作能力和写作水平的要求。 3.提高大学生的写作水平是社会主义物质文明和精神文明建设的需要。在新的历史时期，无论是提高全族的科学文化水平，掌握现代科技知识和科学管理方法，还是培养社会主义新人，都要求我们的干部具有较高的写作能力。在经济建设中，作为领导人员和机关的办事人员，要写指示、通知、总结、调查报告等应用文；要写说明书、广告、解说词等说明文；还要写科学论文、经济评论等议论文。在当今信息社会中，信息对于加快经济发展速度，取得良好的经济效益发挥着愈来愈大的作用。写作是以语言文字为信号，是传达信息的方式。信息的来源、信息的收集、信息的储存、整理、传播等等都离不开写作。 论文种类：毕业论文是学术论文的一种形式，为了进一步探讨和掌握毕业论文的写作规律和特点，需要对毕业论文进行分类。由于毕业论文本身的内容和性质不同，研究领域、对象、方法、表现方式不同，因此，毕业论文就有不同的分类方法。 按内容性质和研究方法的不同可以把毕业论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。后三种论文主要是理工科大学生可以选择的论文形式，这里不作介绍。文科大学生一般写的是理论性论文。理论性论文具体又可分成两种：一种是以纯粹的抽象理论为研究对象，研究方法是严密的理论推导和数学运算，有的也涉及实验与观测，用以验证论点的正确性。另一种是以对客观事物和现象的调查、考察所得观测资料以及有关文献资料数据为研究对象，研究方法是对有关资料进行分析、综合、概括、抽象，通过归纳、演绎、类比，提出某种新的理论和新的见解。 按议论的性质不同可以把毕业论文分为立论文和驳论文。立论性的毕业论文是指从正面阐述论证自己的观点和主张。一篇论文侧重于以立论为主，就属于立论性论文。立论文要求论点鲜明，论据充分，论证严密，以理和事实服人。驳论性毕业论文是指通过反驳别人的论点来树立自己的论点和主张。如果毕业论文侧重于以驳论为主，批驳某些错误的观点、见解、理论，就属于驳论性毕业论文。驳论文除按立论文对论点、论据、论证的要求以外，还要求针锋相对，据理力争。 按研究问题的大小不同可以把毕业论文分为宏观论文和微观论文。凡届国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文，称为宏观论文。它研究的面比较宽广，具有较大范围的影响。反之，研究局部性、具体问题的论文，是微观论文。它对具体工作有指导意义，影响的面窄一些。 另外还有一种综合型的分类方法，即把毕业论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类： 1．专题型论文。这是分析前人研究成果的基础上，以直接论述的形式发表见解，从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。如本书第十二章例文中的《浅析领导者突出工作重点的方法与艺术》一文，从正面论述了突出重点的工作方法的意义、方法和原则，它表明了作者对突出工作重点方法的肯定和理解。2．论辩型论文。这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解，凭借充分的论据，着重揭露其不足或错误之处，通过论辩形式来发表见解的一种论文。3．综述型论文。这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上，加以介绍或评论，从而发表自己见解的一种论文。4．综合型论文。这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。如《关于中国民族关系史上的几个问题》一文既介绍了研究民族关系史的现状，又提出了几个值得研究的问题。因此，它是一篇综合型的论文。 写作步骤：毕业论文是高等教育自学考试本科专业应考者完成本科阶段学业的最后一个环节，它是应考者的 总结 性独立作业，目的在于总结学习专业的成果，培养综合运用所学知识解决实际 问题 的能力。从文体而言，它也是对某一专业领域的现实问题或 理论 问题进行 科学 研究 探索的具有一定意义的论说文。完成毕业论文的撰写可以分两个步骤，即选择课题和研究课题。 首先是选择课题。选题是论文撰写成败的关键。因为，选题是毕业论文撰写的第一步，它实际上就是确定“写什么”的问题，亦即确定科学研究的方向。如果“写什么”不明确，“怎么写”就无从谈起。 教育部自学考试办公室有关对毕业论文选题的途径和要求是“为鼓励理论与工作实践结合，应考者可结合本单位或本人从事的工作提出论文题目，报主考学校审查同意后确立。也可由主考学校公布论文题目，由应考者选择。毕业论文的总体要求应与普通全日制高等学校相一致，做到通过论文写作和答辩考核，检验应考者综合运用专业知识的能力”。但不管考生是自己任意选择课题，还是在主考院校公布的指定课题中选择课题，都要坚持选择有科学价值和现实意义的、切实可行的课题。选好课题是毕业论文成功的一半。 第一、要坚持选择有科学价值和现实意义的课题。科学研究的目的是为了更好地认识世界、改造世界，以推动社会的不断进步和发展 。因此，毕业论文的选题，必须紧密结合社会主义物质文明和精神文明建设的需要，以促进科学事业发展和解决现实存在问题作为出发点和落脚点。选题要符合科学研究的正确方向，要具有新颖性，有创新、有理论价值和现实的指导意义或推动作用，一项毫无意义的研究，即使花很大的精力，表达再完善，也将没有丝毫价值。具体地说，考生可从以下三个方面来选题。首先，要从现实的弊端中选题，学习了专业知识，不能仅停留在书本上和理论上，还要下一番功夫，理论联系实际，用已掌握的专业知识，去寻找和解决工作实践中急待解决的问题。其次，要从寻找科学研究的空白处和边缘领域中选题，科学研究。还有许多没有被开垦的处女地，还有许多缺陷和空白，这些都需要填补。应考者应有独特的眼光和超前的意识去思索，去发现，去研究。最后，要从寻找前人研究的不足处和错误处选题，在前人已提出来的研究课题中，许多虽已有初步的研究成果，但随着社会的不断发展，还有待于丰富、完整和发展，这种补充性或纠正性的研究课题，也是有科学价值和现实指导意义的。 第二、要根据自己的能力选择切实可行的课题。毕业论文的写作是一种创造性劳动，不但要有考生个人的见解和主张，同时还需要具备一定的客观条件。由于考生个人的主观、客观条件都是各不相同的，因此在选题时，还应结合自己的特长、兴趣及所具备的客观条件来选题。具体地说，考生可从以下三个方面来综合考虑。首先，要有充足的资料来源。“巧妇难为无米之炊”，在缺少资料的情况下，是很难写出高质量的论文的。选择一个具有丰富资料来源的课题，对课题深入研究与开展很有帮助。其次，要有浓厚的研究兴趣，选择自己感兴趣的课题，可以激发自己研究的热情，调动自己的主动性和积极性，能够以专心、细心、恒心和耐心的积极心态去完成。最后，要能结合发挥自己的业务专长，每个考生无论能力水平高低，工作岗位如何，都有自己的业务专长，选择那些能结合自己工作、发挥自己业务专长的课题，对顺利完成课题的研究大有益处。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在**大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 A0 A1 A2 A3 A4 A5 FF 07 80 69 B0 B1 B2 B3 B4 B5 PAGE 59 _1368705739.vsd � � � 开 始 系统初始化 Key1按下？ 充值 出水 数码管显示扣值 Key2按下？ 不通过 是 余额为0？ 否 数码管显示扣费标志 切换冷热水并指示 按键扫描 充值完成 有卡进入？� 不出水 数码管显示余额为0 报警 否 验证卡片� 是 通过 是 卡拿走否？ 否 否 是 数码管显示充值标志 有卡进入？� 验证卡片� 是 是 否 否 通过 否 否 _1368705892.vsd � STC 12C5A32S2 MF-RC522射频模块 系统时钟模块 LED灯指示电路及模拟出水电路 按键/上电复位电路 独立键盘电路 LED显示电路 报警电路 程序下载接口电路 电源模块� _1368705094.vsd � � � 开始 显示数码管2 显示数码管1 初始化� a=1? a=2? a=4? a=3? 显示数码管3� 显示数码管4� 是 是 是 否 否 否 是 a=0 _1368705645.vsd 调用防冲突子程序 认证通过？ 选择卡片 认证操作 读 块 写 块 加 值 减 值 终 止 错误处理 否 是 结束 � 初始化寄存器 _1368705137.vsd � � � 开始� 有键闭合吗？� 软件廷时10ms 返回� 是 否 否 是 否 是 有键闭合吗？� 按键处理程序 闭合键释放？� _1368379109.vsd � � SPI I2C 串行UART （RC232） Cryptol单元� 模拟电路 检波 位解码器 天线驱动器温度传感器� 状态寄存器 控制寄存器� 并/串转换 位计数器 奇偶发生&校验 帧发生&校验 数据加密/解密 串行总线 Mifare classic� ISO14443A� Mifare Pro/ProX �