机房无人化管理的上机卡设计.doc

机房无人化管理的上机卡设计.doc机房无人化管理的上机卡设计摘要:针对当前高校中机房管理的现状,提出了一种新的管理方法,利用USB接口实现公共机房的无人化管理。为了实现无人化管理,首先设计一块基于USB接口的智能上机卡,然后设计出该设备在PC机上的驱动程序。在此基础上,设计出在PC机上管理和使用该设备的监控程序以及管理程序。文章着重讨论了上机卡的硬件设计和上机卡内部的固件程序设计。关键词:USB接口;公共机房管理;USB设备;USB固件程序;EEPROM 0引言当前,公共机房管理分为有人管理和无人管理两大类。无人管理的方式主要有以下两种: lc卡控制方式。Ic卡控制系统是在每台计算机上加一个Ic卡控制模块,使用者在使用计算机的时候,必须将Ic卡插入控制模块,下机的时候拔卡。这种方式稳定性好、连续性高。但是成本高,因为要增加一个IC卡控制模块;PC机负担加重,因为计费是通过PC机进行的;且卡内信息可能会被人修改,安全性差。网络计费服务方式。网络计费服务方式的机房管理系统是用户在上机时输入用户名和密码,验证身份后上机,下机时根据上机和下机的时间差记费。这种方式实质上依靠―个网络计费数据库,安全性不好,而网络不通时无法进行上机计费服务。针对上述情况,本文提出了利用USB接口进行无人化管理的方法:利用当前PC机都具有的USB接口,设计出可以自动管理上机计费服务的USB设备,实现机房的自动管理。这种USB设备,称为USB上机卡。 1上机卡的使用方法在本系统中,用户的所有相关信息存放在自己的卡里,而且这个卡和PC机的接口是USB接口,故称USB上机卡。USB接口是PC机本身就有的,不需要额外的设备。将用户的费用计算等处理由USB上机卡本身实现,这样,既减轻了PC机的负担,又可以防止某些使用者更改PC机程序和数据。而且,由于USB接口本身可以提供电源,所以,USB上机卡不需要额外的电源。使用USB上机卡的上机流程如图l所示。系统功能结构如图2所示。其中,系统管理、卡务管理和统计查询模块由一台管理机负责。管理机无须和用户机相连接,即管理员不用去管学生何时上下机,因为记录上下机时间和计费处理全部由上机卡自动完成。管理员也不用担心使用者逃费问题,因为只有当使用者将上机卡插入USB接口且卡内余额大于下限值时,键盘、鼠标才处于可用状态,否则键盘和鼠标处于加锁状态。在PC机端只要安装一个小的监控程序即可,该监控程序主要用于检测上机卡与计算机的连接情况、卡内余额是否大于下限值,对键盘和鼠标进行加锁或解锁。当使用者开始上机后,上机卡记录开始上机的时间,之后则每隔一段时间刷新一次卡内余额和机时数(即本次上机时间数,以分钟为单位)。如果使用者强行关闭监控程序,PC机会立刻重启,又重新运行监控程序。 2硬件设计原理上机卡使用USB接口和PC机或收费使用的工具相连,所以上机卡本身就是一个USB设备。它必须包含一个具有USB设备接口功能的芯片。同时,上机卡本身有一定的处理能力。因为处理不会太复杂,所以,它只需拥有一个8位的单片机就足够了。上机卡还必须能保存一些数据,做到掉电不丢失。由于数据量不大,使用一个EEPROM就可以了。整个上机卡的硬件原理图如图3所示。图3中,P89C52是一个8位的单片机,是上机卡的核心芯片,用于各种信息的处理。P89C52是一个标准的80C52型单片机,包含了片内256个字节RAM,64K的FL