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1、西北师范大学本科学位论文目 录摘要2ABSTRACT31 引言11.1本课题的提出背景11.2本课题的研究意义11.3 国内外研究现状22 设计总体研究和涉及的主要技术32.1 非接触式IC卡门禁系统组成32.1.1读卡器32.1.2非接触式IC卡42.2非接触式IC卡门禁系统涉及的主要技术82.2.1自动识别技术92.2.2密码技术5103 非接触式IC卡读卡器的硬件设计113.1非接触式IC卡读卡器整体模块113.2非接触式IC卡读卡器主控模块设计113.3非接触式IC卡读卡器通信模块设计123.4非接触式IC卡读卡器天线设计133.5非接触式IC卡读卡器报警模块的设计143.6非接触式I
2、C卡读卡器射频模块接口电路设计154 非接触式IC智能卡应用的软件设计194.1 MFRC500底层驱动程序19图4.1MF RC500底层驱动程序流程图194.2 单片机控制双方通信程序简述214.3设计结果概述255 总结与改进265.1论文总结265.2改进与提高26致谢27参 考 文 献28附录A29附录B30摘要本论文介绍了一种基于非接触式IC卡的门禁管理系统的应用，非接触式IC卡是IC卡领域的一项新兴技术，它是射频识别技术和IC卡技术相结合的产物。射频识别（Radio Frequency Identification,简称RFID）技术1是最近几年发展起来的一门新的自动识别技术。它
3、利用射频方式在非接触式IC卡和读卡器之间进行双向通信，完成目标识别和数据交换，而卡上电路的工作电源由读卡器发出的电磁波能量提供。由于非接触式IC卡具有操作快捷、防碰撞能力强、工作距离远、安全性高、便于“一卡多用”等特点，在身份识别、自动收费和电子钱包等领域具有接触式IC卡所无法比拟的优越性，具有广阔的市场前景。非接触式IC卡读卡器是非接触式IC卡应用系统的关键设备之一,本课题中应用的读卡器是一种读写距离为100mm的非接触式IC卡读卡器。随着射频识别技术的推广，Mifare卡已经广泛应用于公共交通终端、手持终端，板上单元、非接触式PC终端等各个非接触式通信场合。非接触式智能卡读写器系统是射频技
4、术中的一个重要组成部分，可完成指令分析、数据采集等诸多功能。读卡器的实现原理如下：由读写器向Mifare1卡，也就是向射频卡发射特定频率的无线电磁波，当射频卡靠近读写器时，受读写器发射的电磁波激励，卡片内的LC谐振电路产生共振并且接收电磁波能量，当射频卡接收到足够的能量时，就将卡内存储的识别资料以及其他数据以无线电波方式传输到读写器并且接受读写器对卡内数据的进一步操作2。论文从门禁技术的发展出发，首先介绍了非接触式IC卡的特点、种类、组成以及国际标准，然后介绍了非接触式IC卡门禁系统所涉及的技术，在此基础上，论文又详细地阐述了非接触式IC卡读卡器的硬件和软件设计，读卡器的硬件设计包括蜂鸣器驱动
5、电路、RS232通信电路、MF RC500接口电路和读卡器天线电路；软件设计包括MF RC500的应用程序的设计、读卡器其他电路的应用设计和主程序设计三个部分。关键词：非接触式IC卡；射频识别技术；读卡器；串口通信 ABSTRACTThis article introduces a kind of entrance guard system this is based on Radio Frequency Identification cards.Contactless IC Card is one kind of new techology and IC card technology. R
6、adio Frequency Identification technology is a new technology of autoidentification in recent years.Wireless and bidirection communication between reader and contactless card is their communication mode to identificate the goal and to swap data by radio frequency identificationThe power of IC card ci
7、rcuit is supplied by the power of electromagnetic wave from reade.Because contactless IC card has some advantages over common IC card such as its high working speed、good anticollsion quality and long working distance,there will be a good prospect for it in many fields,such as automatic pricing、ident
8、ity distinguishing、electric wallet and so on.The contactless card reader is one of the key devices of a contactless IC card and system. We develop one kind of contactless IC card reader,which is onepart of a project and has about 100mm working distance.As RFID technology promotion, Mifare card has b
9、een used widely in public transport terminals, hand-held terminals, plate unit, contactless PC terminal etc. Each contactless communication occasions. Non-contact smart card inverter system is rf technology reading an important constituent, can complete instructions analysis, data acquisition, and m
10、any other functions. Reader in principle is as follows: Mifare1 card by literacy ware to rf card, namely certain frequencies to launch the wireless electromagnetic wave, when the radio frequency card when reading device, near the electromagnetic wave by reading and writing implement launch within th
11、e incentives, CARDS and resonate LC resonant circuit receive electromagnetic energy, when rf card to receive enough energy, will be stored inside card identification of information and other data to radio waves mode to reading and writing implement and accept to read the data inside card for further
12、 operation2 .One the basis of the development of entranceguard system,at first this paper generally introduce contactless IC card,including its feature、type、composing and international standard.Then it introduces then technology of Entrance Guard System.Based on these,the paper discusses the design
13、of the contactless IC card reader in detail,including the circuit design and software design.The redders circuit is made up of buzzer drive circuit,RS232 communication circuit,MF RC500 interface circuit and antenna circuit.The software design includes programming of main program.KeyWords: Contactles
14、s IC card；Radio Frequency Identification；reader device；Serial communication；microcontroller of 5131 引言1.1本课题的提出背景在IC卡应用日益广泛的今天，IC卡门禁系统以其管理的安全、可靠、高效、灵活和方便逐步取代了其他现有各类门锁成为目前门禁系统的主流方式。门禁安全管理系统是一种新型智能化的安全管理系统，它集自动识别技术金额现代安全管理措施为一体，涉及电子、机械、光学、计算机技术和通讯技术等诸多方面，它是解决重要部门出入口便捷控制和实现安全防范管理的有效措施，适用各种机要部门，如银行、宾馆、机
15、房、办公大楼、智能化小区、工厂、军械库、机要室等。在数字技术和网络技术飞速发展的今天，门禁系统也得到了迅猛发展，门禁系统已由早期单纯的门道及钥匙管理，发展为一套完整的出入管理系统，并且通过采用先进的网络技术，使整套系统的操作和自身资源的使用不再受时间和地域的限制。非接触式IC卡门禁管理系统读卡器是以非接触式IC卡射频识别技术为核心，使用户使用方便和管理方便为目的，具有高安全性、高可靠性的管理系统。当要开门时，只要将IC卡在读卡器前一划。读卡器就会识别出该卡是否对应此门，当密码正确则打开门。由于传统的门锁都是由钥匙进行开门，但是往往由于我们的不小心，就会把钥匙丢了，或者是钥匙被人复制的情况也时有发生，这样就造成了室内的不安全，基于这种隐患，我提出了这种新型的门锁管理方式，卡片不易被复制，既方便又安全。1.2本课题的研究意义我国对IC卡行业的发展始于1993年左右，当时的中央领导高度重视IC卡行业，高瞻远瞩，指示要发展我国自己的IC卡事业，建立“金卡工程”，至今已取得了不小的成就，已研制成功我国自主版权的较大容量的存储卡，逻辑加密卡等，但是对于尖端的CPU卡及非接触式IC智能卡的制卡技术及其相应的读/写卡设备技术，仍处于落后状态，这极大地制约了IC卡行业的发展，特别是在
