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1、辽宁石油化工大学继续教育学院论文毕 业 设 计（论 文）说 明 书 题目 基于单片机89C51的IC卡识别（LED显示） 助学单位：辽宁石化职业技术学院 专 业： 自动化 班 级： 自动化082 准考证号： 学生姓名： 指导教师： i辽宁石油化工大学继续教育学院论文摘 要伴随着电子信息技术的发展，尤其是IC卡技术的广泛应用，人民的日常生活变得日益的方便和快捷。IC卡是一个正蓬勃发展的边缘产业，一个与我们生活越来越密切的产业。目前“一卡通”正在许多领域得到应用，如公交系统、税控管理、宾馆服务、医疗保险等。在普及因特网和计算机的大潮涌来时，IC卡扮演着日益重要的角色。IC卡读写器是IC卡与应用系统
2、间的桥梁，在ISO国际标准中称之为接口设备IFD(Interface Device)。IFD内的CPU通过一个接口电路与IC卡相连并进行通信。IC卡接口电路是IC卡读写器中至关重要的部分，根据实际应用系统的不同，可选择并行通信、半双工串行通信和I2C通信等不同的IC卡读写芯片。非接触式IC卡简介又称射频卡，成功地解决了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。本文设计了单片机控制IC卡数据读写的软/硬件、LED显示以及与PC机之间的串口通信。介绍了以单片机AT89C51为核心的IC卡系统的设计。关键词：89C51单片机 IC卡 LED显示ABSTRACTWith the d
3、evelopment of electronic information technology, especially the wide application of IC card technology, the peoples daily lives become more convenient and faster. IC card is the edge of a booming industry, a life more closely with our industry. At present, Card is applied in many fields such as publ
4、ic transportation systems, tax management, hotel services, and medical insurance. Popularity of the Internet and computers in the coming tide of time, IC card to play an increasingly important role. IC card reader is a bridge between systems and applications, in the ISO international standard interf
5、ace device called IFD (Interface Device). IFD within the CPU via an interface circuit and the IC card is connected and communicate. IC card interface IC card reader circuit is a vital part of the difference based on the actual application system, choose parallel communication, half-duplex serial com
6、munication, and I2C communications, such as different IC card reader chip. Introduction of non-contact IC card, also known as radio frequency card, successfully resolved the passive (no power supply card) and free access to this problem, the field of electronic devices is a major breakthrough. In th
7、is design， we discuss IC card data read and write MCU hardware / software， LED display， and with the serial communication between PC machine. Introduced to the AT89C51 microcontroller as the core of the design of IC card system.Keywords: 89C51 microcontroller IC card LED display目 录摘 要iABSTRACTii引 言1
8、第1章 概述31.1 单片机介绍31.1.1 片机发展历程31.1.2 单片机的发展趋势31.2 IC卡技术51.2.1 IC卡技术51.2.2 IC卡的技术特点51.3 LED显示屏技术6第2章 原理图82.1 系统原理框图的绘制82.1.1 Protel99软件的概述82.2 原理图92.3 方案论证10第3章 硬件部分介绍113.1 AT89C51单片机简介113.1.1 主要特性113.1.2 管脚说明113.1.3 晶振电路133.1.4 芯片擦除143.2 RS232串行接口143.3 SLE4442卡简介153.4 IC卡座153.5 外围电路173.6 软件系统20第4章 软件
9、部分214.1 工作过程21总 结23参考文献24附录25致 谢38i引 言伴随着电子信息技术的发展，尤其是IC卡技术的广泛应用，人民的日常生活变得日益的方便和快捷。IC卡读写器有人也称读卡器。提起读卡器，很多人都立即会想到这种产品是配合数码相机而产生的，不过目前已经不再局限于数码相机使用了，而是扩展到了更多的领域。“读卡器”顾名思义这是一种读取数据的设备，但其不单单可以支持数据的读取同样支持数据的写入。IC卡一类为通用读写设备，或称联机读写器，是带有单片机和存储器的设备，通过并行或串行口与PC机或应用系统网络相连接。 在运行不同软件时可以读写不同种类的IC卡，组成不同的应用系统。如果配备开发
10、系统软件，可对IC卡做初始规划，数据加密和初始写入，从而构成IC卡应用开发制作环境。在本设计中，我们讨论通用开发系统基于ATM89c51单片机的IC卡读/写器的设计。 本文设计了单片机控制IC卡数据读写的软/硬件、LED显示以及与PC机之间的串口通信。介绍了以单片机AT89C51为核心的IC卡系统的设计。IC卡读/写器各部分结构与功能简单介绍如下：1.单片机和存储器 读写器中配备单片机和ROM，RAM存储器，构成微机系统，单片机运行ROM中固化的软件，执行与IC卡和上位PC机的通信规程。控制对IC卡的读写，完成IC 卡与主机间数据的格式转换。为减轻单片机负担，提高读写速度，常配置有硬件密文转换
11、和单元。2.IC卡卡座 IC卡卡座是连接IC卡与读写器的。其功能包括对IC卡供电，提供读写信号和传送数据。要求提供方便的插拔方式和可靠的接触，并带有带电插拔，过流保护，插卡检测等能力。IC卡和插座的结构尺寸必须符合国际标准化组织(ISO)7816的标准。对触点数目、位置、信号名称和功能都有明确规定，以保证兼容性。3.IC卡系统软件本设计的系统软件是通过AT89C51编写的。4.接口电路和外围设备通用读写器一般与PC机或网络联机工作， 常用标准并行或串行口与上位机连接和通讯。常用的是带有25芯或者9芯插口的RS232- C 型串行接口， 可直接接到PC 机的COM1或COM2上。此时，可利用主机
12、的显示器作监视器，主机键盘作控制和输入，利用主机打印机输出。此时主机与读写器组成了IC卡应用与开发系统，操作与一般微机相仿，但用户界面将随所配软件而有很大不同。第1章 概述1.1 单片机介绍1.1.1 片机发展历程（1）SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。（2）MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象
13、系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记Intel和Philips的历史功绩。（3）单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势
14、。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。1.1.2 单片机的发展趋势 （1）CMOS化 近年，由于CHMOS技术的进小，大大地促进了单片机的CMOS化。CMOS芯片除了低功耗特性之外，还具有功耗的可控性，使单片机可以工作在功耗精细管理状态。这也是今后以80C51取代8051为标准MCU芯片的原因。因为单片机芯片多数是采用CMOS（金属栅氧化物）半导体工艺生产。CMOS电路的特点是低功耗、高密度、低速度、低价格。采用双极型半导体工艺的TTL电路速度快，但功耗和芯片面积较大
15、。随着技术和工艺水平的提高，又出现了HMOS（高密度、高速度MOS）和CHMOS工艺。CHMOS和HMOS工艺的结合。目前生产的CHMOS电路已达到LSTTL的速度，传输延迟时间小于2ns，它的综合优势已在于TTL电路。因而，在单片机领域CMOS正在逐渐取代TTL电路。（2）低功耗化 单片机的功耗已从Ma级，甚至1uA以下；使用电压在36V之间，完全适应电池工作。低功耗化的效应不仅是功耗低，而且带来了产品的高可靠性、高抗干扰能力以及产品的便携化。（3）低电压化 几乎所有的单片机都有WAIT、STOP等省电运行方式。允许使用的电压范围越来越宽，一般在36V范围内工作。低电压供电的单片机电源下限已可达12V。目前0.8V供电的单片机已经问世。（4）低噪声与高可靠性 为提高单片机的抗电磁干扰能力，使产品能适应恶劣的工作环境，满足电磁兼容性方面更高标准的要求，各单片厂家在单片机内
