《基于单片机的非接触式IC卡读写器-电气自动化毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的非接触式IC卡读写器-电气自动化毕业设计（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学 科 类： 工科 学 号： 学校代码： 密 级：公开2015届本科生毕业论文基于单片机的非接触式IC卡读写器院 系： 电子与信息学院 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 指导教师： 答辩日期： 二一四年 月毕业论文诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文 基于单片机的非接触式IC卡读写器 是本人在指导老师的指导下，独立研究、写作的成果。论文中所引用是他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在论文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人独自承担。 作 者 签 名： 易凌辉 指导教师签名： 年 月 日摘 要 非接触式IC卡已广泛应用于各个领域，它是射频识别技术和IC卡技术相结合的产物。基于
2、单片机控制非接触式IC卡读写器的设计已成为IC卡未来发展趋势之一。课题论文首先介绍了非接触式IC卡其特点、种类、关键技术、典型应用和发展趋势，重点介绍了Philips公司的MIFARE技术，对非接触式IC卡的读写组件MFRC500进行了全面的阐述；在此基础上，论文详细地阐述了非接触式IC卡读卡器的硬件和软件系统设计，并绘制了每一部分电气原理图及接线图。读卡器的硬件设计包括数码管及LED状态显示电路、蜂鸣器驱动电路、MCU的连接、ZLG500AT读卡模块等几部分的设计，软件设计分为ZLG500AT模块的应用程序的设计和显示部分。【关键词】IC卡、非接触式、ZLG500AT读卡模块、读卡器Abst
3、ract Contact less IC card has been widely applied to various field which is the combination of RF technology and IC card technology. Based on single chip microcomputer control the design of the contact less IC card read and write device has become one of the trends for the future development of IC c
4、ard .At first this paper generally introduces the IC card including its feature type key technology and typical usage. After that the MIFARE technology developed by PHILIPS Semiconductors is introduced in detail. Based on these, the paper discusses the design of the contact less IC card reader in de
5、tail, including the circuit design and software design. The readers circuit is made up of power supply circuit LED and display circuit buzzer drive circuit MCU interface circuit ,ZLG500AT read-write module and so on. The software design includes programming of ZLG500AT module and programming of main
6、 program.【KEYWORDS】IC Card, Contact less, ZLG500AT read-write module, Card reader 目 录一、引言11.1研究背景与问题概述1 1.2 IC卡的分类11.3 非接触式IC卡21.31非接触式IC卡的分类：21.32非接触式IC卡的关键技术21.4 IC卡的国际标准3二、MIFARE技术42.1 MIFARE卡概述42.2 MIFARE1卡的工作原理42.2.1 MIFARE1卡应用框图42.2.2 MIFARE1卡功能框图52.3MF RC500读写芯片简介6三、 硬件电路设计83.1系统总体设计83.2单片机最小
7、系统介绍83.2.1AT89S52简介83.2.2单片机复位电路93.3 MAX7219及数码管显示93.3.1 MAX7219简介93.3.2 MAX7219与单片接口电路113.4 WBL500UG模块113.4.1 概述113.4.2 基本参数113.4.3 引脚定义123.4.4 编程说明123.4.5 通讯命令133.5 蜂鸣器、工作状态指示灯与单片机接口143.5.1 蜂鸣器驱动电路143.5.2 工作状态指示灯电路143.6 串口通信143.6.1 MAX 232芯片简介143.6.2 硬件连接图15四、软件设计164.1 非接触式IC卡处理子程序流程图164.2 显示子程序16
8、4.3 读写卡的实现18五、系统调试205.1 串口通信205.2 硬件系统调试205.3 软件调试20参考文献21致 谢22附录23南昌理工学院本科生毕业论文一、引言1.1研究背景与问题概述 IC卡 (Integrated Circuit Card，集成电路卡)，也叫作智能卡(Smart card)、智慧卡(Intelligent card)、微电路卡(Microcircuit card)或微芯片卡等。它将一个微电子芯片嵌入符合ISO 7816标准的卡基中，行成卡片形式。IC卡与读写器之间的通讯方式有接触式与非接触式两种。依据通讯接口把IC卡分成三类接触式IC卡、非接触式IC和双界面卡（同时
9、拥有接触式与非接触式通讯接口）。单片机的应用，体现在我们生活的方方面面。单片机后期处理与显示，实现了数据处理功能强大，显示直观、界面友好、性价比高、应用广泛的特点，可广泛应用于工业控制仪器、仪表、机电一体化，智能家居等诸多领域。单片机控制接触式IC卡读写器的设计就是其中之一的应用。IC卡具有防磁、防静电、抗破坏性和耐用性强、防伪性好、存储数据安全性高（可加密）、数据存储容量大、应用设备及系统网络环境成本低、品种型号齐全、技术规范成熟等特点。正是由于IC卡具备诸多无可比拟的优点，因此在金融、税务、公安、交通、邮电、通讯、服务、医疗、保险等各个领域都得到了广泛的重视和应用。今年来，我国的发卡量年增
10、长率达到百分之40，已成为世界智能卡应用发展最快的国家之一。1.2 IC卡的分类 IC卡可按照多种方法进行划分，依据卡中所镶嵌的集成电路的不同分为以下三类： （1） 存储器卡（2） 逻辑加密卡（3） CPU卡 严格意义上讲，只有CPU卡才是真正的智能卡。1.3 非接触式IC卡1.31非接触式IC卡的分类：非接触式IC卡又划分为：1). 射频加密式（RF ID）通常称为ID卡 。射频卡的信息存取是通过无线电波来完成的。主机和射频之间没有机械接触点。如HID，INDARA，TI，EM等。例如大多数学校使用的饭卡（厚度比较大的），门禁卡，属于ID卡。2). 射频储存卡（RF IC）通常称为非接触IC
11、卡 。射频储存卡也是通过无线电来存取信息。它是在存储卡基础上增加了射频收发电路。比如MIFARE ONE。一些城市早期使用的公交卡，部分学校使用的饭卡，热水卡，属于射频存储卡。3). 射频CPU卡（RF CPU）通常称为有源卡，是在CPU卡的基础上增加了射频收发电路。CPU卡拥有自己的操作系统COS，才称得上是真正的智能卡。大城市的公交卡，金融IC卡，极少数学校的饭卡，属于射频CPU卡。1.32非接触式IC卡的关键技术 集各种优点于一身的非接触式IC卡却在设计和制造的过程中存在一些技术难点，主要集中在芯片制造和卡片封装上，这些关键技术是：（1） 射频技术 非接触式IC卡是射频技术和IC卡技术相
12、结合产物，非接触式IC卡的射频技术有以下特殊要求： 因为IC卡的大小的限制，使绝大部分非接触式IC卡的内部不带电池，需通过读写设备无线方式供电，再由卡内的稳定电路产生芯片工作所需的直流电压。其内部构造如图1-1： 图1-1 非接触式IC卡内部结构 （2） 低功效技术 对于内置电池和无电池的非接触式IC卡来说通过降低芯片功耗来增加卡片寿命和保证一定的工作距离都至关重要。卡内芯片通常采取低压低功耗COMS工艺制造，并在电路设计中采用“休眠模式”等技术来降低功耗。封装技术 又因为非接触式IC卡中内置封装天线、芯片和片外电容等部件，为保证卡片的大小、厚度、柔韧性，需要特殊的封装要求。（3） 安全技术
13、非接触式IC卡通过芯片的物理安全技术、卡片制作的安全技术与卡的通讯安全技术三方面内容组成其强大的安全技术。1.4 IC卡的国际标准 非接触式IC卡表面无触点，所以接口设备与非接触式卡的通信方式与接触式卡存在区别，提供电源的方式也存在差别，因此ISO/IEC根据接口设备与IC卡作用的距离不同而制定了三个国际标准，如图表1-1所示：标准卡类型作用距离ISO/IEC10536密耦合010MMISO/IEC14443近耦合0100MMISO/IEC15693疏耦合01000MM 表1-1非接触式IC卡的国际标准 其中ISO/IEC14443有分为TypeA和TypeB两个标准。本课题开发的非接触式IC卡读写设备即是基于ISO/IEC14443 TypeA标准的。二、MIFARE技术 2.1MIFARE卡概述 NXP半导体（由PHILIPS创建）是世界上第一批研制非接触式IC卡芯片的公司，曾占有全世界同类产品的60%的份额，可谓是对非接触式IC卡引导和推动在全世界的推广使用起着不可替换的作用。其名下产品有：内置1K/4K字节EEPROM的逻辑加密卡芯片Mifare Standard、384位/64字节EEPROM的缩减型逻辑加密卡芯片Mifare
