基于手机的网络化安全考勤、门禁系统的设计与实现，软硬件协同

）最简单应用中只需要连接电源和UART_TXD、UART_RXD。

（3）建议连接UART_RTS和UART_CTS来使能UART的硬件流控制。这样，网络阻塞时，模块可以对嵌入式设备发送给UART接口的数据流量进行自动控制。

3.3典型硬件连接与引脚说明

图7 典型UART连接图

系统是通过EMW-380-C Wi-Fi模块实现了系统的WLAN功能的。EMW-380-C Wi-Fi模块是一个软硬件高度封装的嵌入式Wi-Fi（802.11b/g）应用模块。硬件模块由ARM处理器和Wi-Fi射频芯片组成，软件集成了Wi-Fi、TCP/IP、UDP、DHCP等网络协议。模块提供一个UART/SPI串行接口与主MCU相连，在本系统中，即PIC32 Ethernet Starter KIT通过UART与该模块相连（如图7）。并由一个简单的API命令集来实现网络控制和基于802.3帧格式的链路层数据服务。模块支持AP和Ad-Hoc工作模式，并支持RF信道自动选择和WEP加密，适合各种小系统的标准Wi-Fi接入。EMW-380-C Wi-Fi模块具有TCP Server, TCP Client，UDP，UDP广播等多种工作模式，支持Web配置方式，方便用户灵活设定相关配置参数。

该模块有两种工作状态：配置模式和数据透明传输模式。在配置模式下，可以使用EMSP通讯协议来对模块进行操作，配置，简单测试收发数据等。模块的一切工作都处于EMSP命令的控制之下。在数据透明传输模式下，模块将通过UART把接收到的数据封装成TCP/UDP数据包发送到远端，同时也可以将接收到的远端TCP/UDP数据包的数据负载通过UART发送给嵌入式设备。

3.4硬件PCB图

从图8中可以看出，在本系统设计中，PIC32 Ethernet Starter KIT与EMW-380-C模块间的UART只连接了基本的两根线：UART-RXD和UART-TXD。用的是PIC32 Ethernet Starter KIT上的UART1，还有一根RB4连接到该模块的STATUS引脚上。作为该模块的状态检测线。

图8考勤系统客户端硬件PCB图

3.5硬件实物图

从图9中可以看出，左侧为PIC32 Ethernet Starter KIT实物图，右侧为扩展的EMW-380-C Wi-Fi模块。

图9考勤系统客户端硬件实物图

4软件设计

本系统的整个设计包括下位机软件设计和上位机软件设计。下位机主要结合了EMW-380-C Wi-Fi模块中的Wi-Fi技术，以及Microchip TCP/IP栈。而上位机主要结合了TCP/IP的socket编程以及对数据库的操作。

4.1下位机软件设计

图10 考勤系统客户端下位机软件设计

整个下位机的系统设计如上图。首先是对PIC32 Ethernet Starter KIT进行时钟配置，必要外设的配置（定时器，按钮，LED等）。Microchip TCP/IP栈通过处理物理网络端口与应用程序之间交互，为用户提供了一些基本的嵌入式网络应用基础。包括很多用于应用程的通用模块，像HTTP（web服务），STMP（发邮件），SNMP（提供状态和控制），Telnet，TFTP，串口到以太网等。此外，该栈包含了轻量级高性能的TCP和UDP层实现，并且支持IP，ICMP，DHCP，ARP和DNS。而本系统中使用了TCP/IP这部分功能。由于PIC32 Ethernet Starter KIT板子上丰富的资源，我们通过以太网，将PIC32 Ethernet Starter KIT和EMW-380-C Wi-Fi模块组成的考勤系统作为一个客户端。而远程的上位机作为服务器端。当初始化完系统的基本外设后，就要启动EMW-380-C Wi-Fi模块的Wi-Fi功能（见一下内容的详细介绍）。当考勤系统客户端连接到上位机的服务器之后，那么他们之间就可以正常通讯了。

在本系统设计中EMW-380-C Wi-Fi模块提供通用UART读写功能和EMSP协议的处理功能，来实现与PIC32 Ethernet Starter KIT的通讯。EMSP协议是一个与底层无关的通讯协议，只要EMW-380-C Wi-Fi模块与PIC32 Ethernet Starter KIT在硬件上连接好之后，利用EMSP协议提供的简单命令集就可以相互通讯了。PIC32 Ethernet Starter KIT发送给EMW-380-C Wi-Fi模块的数据包格式如下表4。格式中包含一个协议头（8个字节）和数据段（不定长，最大256个字节）。并且EMW-380-C Wi-Fi模块响应PIC32 Ethernet Starter KIT之后，发送给PIC32 Ethernet Starter KIT的数据包格式也是按照表4中的格式。

表4 EMSP数据包格式

从表4中也可以看出，所有请求和应答都进行了校验和计算，从而保证了数据交换的完整性和可靠性。整个EMSP协议包含12条命令，来