《毕业设计（论文）基于单片机和RFID技术的无源IC卡读写器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）基于单片机和RFID技术的无源IC卡读写器（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、编号：06023130河南大学2010届本科毕业论文基于单片机和RFID技术的无源IC卡读写器The passive IC Card Read Write Based on MCU and RFID论文作者姓名： 作 者 学 号： 所 在 学 院： 计算机与信息工程学院 所 学 专 业： 自动化 导师姓名职称： 论文完成时间： 2010年5月20日 2010年5月20日开题报告目 录摘 要4ABSTRACT5第1章 绪 论11.1 设计概述11.1.1 设计背景11.1.2 设计意义21.2 IC卡技术的应用与发展21.3 系统设计目标及原则31.3.1 系统设计目标31.3.2 系统设计原则
2、41.4 论文的组织结构4第2章 设计方案论证和系统结构62.1 方案论证62.2 系统结构7第3章 系统硬件设计83.1 单片机概述83.1.1 AT89S51单片机结构和原理83.2 监控模块103.2.1 概述103.2.2 MAX813L的结构及特点113.2.3 监控接口电路123.3 键盘输入模块133.4 液晶显示模块133.4.1 1602概述133.4.2 显示接口电路153.5 报警器驱动模块163.6 通信模块163.6.1 MAX232概述163.6.2 通信接口电路173.7 读写器接口模块183.7.1 Mifare 1型非接触式IC卡183.7.2 读写器芯片MF
3、 RC500203.7.3 接收天线223.7.4 MF RC500与AT89S51的接口电路23第4章 系统软件设计244.1 主程序及子程序26结 论33参考文献34河南大学本科毕业生学士学位论文摘 要随着改革开放的深入发展和市场经济体制的不断完善，传统的人工收费方式已越来越不适应现代化管理的需要。在电子技术和通信技术飞速发展的同时，公交系统与IC卡技术的融合也就成为当今社会发展的必然趋势。这就使得公共交通自动收费的实现有了现实和技术上的可能性。本文提出了一种采用无线射频技术，以快速、安全、稳定为性能指标的非接触式公交IC卡读写系统。论述了基于AT89S51单片机和MF-RC500的系统组
4、成，并详细的论述系统的工作机理以及相应的硬件设计和软件设计方案。关键词：AT89S51；非接触式IC卡；读写器；MF-RC500第页ABSTRACTWith the deepening of reform and opening up the development and constant improvement of the market economy system, the traditional manual charging methods have not met the needs of modern management. With the electronic techno
5、logy and the communications technology rapidly developing, the public transport system and IC card technology integration has become an inevitable trend of social development today. This makes the realization of public transport fares automatically have a realistic and technical possibility. This th
6、esis puts forward the non-contact public transportation IC card reader system which adapts radio frequency technology and takes the fast safe and stable as the performance. At the same time this article discusses the composition of the system which based on the AT89S51 and the MF-RC500, and explains
7、 the working principle of the system and the corresponding hardware and software designations in detail.Keywords: AT89S51; non-contact IC card; reader; MF-RC500 第页第1章 绪 论1.1 设计概述1.1.1 设计背景公共交通是城市交通建设的主体，其公交运营工作的质量和效率会直接影响到人们的日常生活和工作。而部分城市公交公司现行的售票方式已滞后于公交事业的整体发展，无人售票存在运营效率低，易收残币、假币、破币，对公交的社会效益和经济效益，
8、城市形象都有消极的影响。手工的传统的低效率的工作方式已经不能适应城市公共交通事业的发展。近几年来，城市公交系统逐渐开始将IC卡技术应运于公交收费系统，不仅实现自动收费，电脑结算，而且缩短运行时间；减少点钞人员和管理环节，杜绝贪污，减少假币、假票，加速了资金周转，促进企业信息管理系统的完善，带来了管理机构和管理方式上的巨大变化。因此，IC卡应用的推广，可以改变城建系统企业传统的管理服务方式，提高企业劳动效率，使企业经济效益和服务水平明显提高，并对提高城市形象起到了极大的推动作用。实践证明，以非接触IC卡为支付介质的建设事业IC卡应用系统建设在城市公交、轨道交通、出租车、轮渡、高速路、停车场、公园
9、景点等小额支付领域所表现的方便、快捷的卓越性能，是传统的磁卡和接触式IC卡不可比拟的。非接触IC卡的推广应用为公交支付提供了安全可靠，方便高效的支付方式和完整的业务处理系统，为提高公交行业的服务质量，树立公交行业优质高效服务的新形象，奠定了坚实的技术基础。同时，为城市居民的出行提供了极大的方银行更进一步地发展持卡消费，创造了良好的条件。因此，随着智能公交概念的提出和智能卡的深入发展，公交系统与非接触IC卡技术相结合成为发展的必然要求。公共交通实行一卡通也是大势所趋。但任何新事物都有缺乏经验的一面，也会出现令人无法预料的新情况，诸如卡丢失后无法挂失、卡内存储信息不全及充值烦琐等问题。所以如何建立
10、整个城市范围内的公交车收费系统，并利用现代计算机和通讯技术，实现乘客IC卡系统的集中化及现代管理，改善公交车、售卡充值点和公交公司之间的数据通讯能力，促进各级内部处理手段和办公效率的全面提高，已成为公交企业当前急待解决的问题。1.1.2 设计意义主要从经济效益和社会效益两个方面来讲设计的意义。(1) 经济效益1) 加快乘客上车速度，减少车辆停站时间,加速车辆周转等于减少车辆。2) 促进管理，加强经济改革，最终减少公交企业亏损。 3) 及时掌握客流情况，科学合理调度而创造效益。 4) 可以节省无人售票点钞工作人员的费用。 5) IC卡表面的封装广告和冠名权为运营公司带来直接的收益。6) 采用预收
11、费的方式，增加企业周转资金。 7) 有效制止了假币的流通。(2) 社会效益1) 提高公共交通的服务档次，符合建设国际城市的目标。2) 方便市民，减少社会现金流通量。3) 提高车辆运行效率，节省乘车时间。4) 收费及统计全面自动化管理，有效堵塞漏洞，杜绝可能发生的管理人员贪污及假票现象。5) 提高城市市政交通的信息化管理水平，响应国家促进城市信息化建设的号召，提升当地的城市面貌，为城市的发展带来新的商机。1.2 IC卡技术的应用与发展IC卡的概念是20世纪70年代初提出的，法国布尔公司于1976年首先创造出IC 卡产品，并将这项技术应用到金融、交通、医疗、身份证明等多个行业，它将微电子技术和计算
12、机技术结合在一起，提高了人们的生活水平,满足了工作的现代化需求。IC卡的英文全名是Integrated Circuit Card，IC卡将具有存储、加密、数据处理能力的一个或多个集成电芯片镶嵌于塑料卡片之中的，既具有智能性，又便于携带的卡片。而非接触式IC卡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卡技术结合起来.这一新技术结束了IC卡无源可工作和卡片免接触工作这一难题，是电子器件应用发展过程中的一大突破。非接触IC卡和接触IC卡相比具有可靠性高、操作方便、防冲突、可适合于多种应用、加密性能好等优点。IC卡具有信息存储量大、数据保密性好、可反复读写、易于管理等优点。因而
13、发展迅速，在金融、通信、交通等众多领域这后来居上，已成为信息时代这不可缺少的重要工具之一，广泛地应用于社会事业的各个领域，出现在人们的日常生活中。IC卡不仅改进了现有多种卡的使用方法和功能作用，它还不断开创出新的应用发展领域。IC卡的产生现代信息的处理和传递提供了一种全新的手段，它一出现就备受关注和重视。1987年起,国际化标准组织ISO专门为IC卡制订了国际标准。国际标准的制订为IC卡在全世界范围内的推广和应用，为IC卡在使用过程中的规范化创造了前提和条件。从技术角度看，在IC卡应用过程中有以下几个发展趋势。1. 从存储器IC卡同CPU卡方向发展。现在全国发行的IC卡中，90%以上是采用存储
14、器IC卡。随着应用要求提高，且CPU卡价格下降，在今后几年内，CPU卡的应用总量将呈大幅度上升趋势:2. 非接触式IC卡应用将大幅度增加。目前，非接触式IC卡已成为世界智能卡发展的主流。非接触式IC卡十分适用于地铁、公交、自来水、燃气等收费的日常生活消费领域，在我国已开始使用。下一代最具有前途的IC卡是接触式IC卡和非接触式IC卡的复合卡，对于需要特别灵活的多用途应用来说，它既能提供接触式应用，又有非接触式应用功能，为产品提供十分灵活的选择。3. 对IC卡安全性提出越来越高的要求。金融IC卡、个人身份证等应用要求IC卡具有高安全性，要求应用程序在一个安全环境中装载和运行。一方面要求IC卡本身具
15、有高安全性，具有DES加密算法和有512位或1024为公开密钥计算能力和加密卡可满足不同安全等级的要求;另一方面要加强IC卡安全管理， 密钥管理尤其重要。4. 一卡多用是IC卡发展的大方向。为了方便人们使用，同时规范应用市场，提高应用水平，需要推出一卡多用或多卡通用的IC卡。1.3 系统设计目标及原则1.3.1 系统设计目标公交汽车IC卡控制系统采用了先进的非接触式IC技术和计算机技术，以公交售卡充值IC卡读写器为设计对象的主体，以计算机系统为信息处理方法的现代化管理系统，充分利用了非接触式IC交易时间短，快捷，方便的特点，作为公交汽车控制系统的一种全新的现代化管理手段，提高了公交车辆的运营服务水平，使城市公交管理开放，不仅取得了较好的经济效益，同时还取得了良好的社会效益。公交汽车IC卡控制系统把公交汽车的售票方式以IC卡
