基于51单片机的非接触式IC卡读卡器毕业设计

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1、 毕业设计说明书毕业设计说明书 专业班级： 学生姓名： 设计题目： 非接触式 IC 卡读卡器设计 指导教师： 教研室主任： 系（教学）主任： 完成时间： 1 摘摘 要要 本文介绍了以 AT89S52 单片机作为微控制器，以射频技术为核心，基于 PHILIPS 公司 MF-RC500 模块的非接触式 IC 卡读写器，阐述了该系统的组成、 工作原理以及相应的软硬件设计。 本文阐述了非接触式 IC 卡技术的基本原理，并对其读卡器在工程上的设计 和开发作了研究。论文描述了 IC 卡系统的发展和现状，通过对射频识别技术原 理的研究， 揭示了射频 IC 卡系统的工作原理。 介绍了 Type A 型常用的卡

2、片 MF1 IC S50 和对应读卡器的设计方法和电路 (使用专用射频读卡集成芯片 RC500)， 并详细阐述了系统各个模块的组成和原理，给出了天线的设计规范。然后根据课 题要求详细介绍了自主设计的一款 Type A 型读卡器的核心部件射频模块的实 现方案和具体电路。最后介绍了系统设计的软件部分，重点介绍了 RC500 的主 要特性、基本指令集以及与 Mifare1 非接触 IC 卡数据通信的一些重要模块的编 程思路和编程方法，给出了两个编程实例。 2 关键词：微控制器；非接触式 IC 卡；读写器；MF-RC500；射频识别 3 目目 录录 1 绪论 . 1 1.1 课题研究的背景和意义 .

3、1 1.2 目前国内外研究现状 . 1 1.3 本课题设计的主要工作和任务 . 2 2 读卡器系统方案设计与实现 . 3 2.1 IC 卡介绍 3 2.2 读卡器基本原理 3 2.3 总体方案论证 . 4 2.3.1 各模块选择与论证 . 4 2.3.2 总体方案确定 5 3 系统硬件设计与实现. 6 3.1 电源模块 6 3.2 显示模块 6 3.3 系统时钟模块 . 7 3.4 存储模块 8 3.5 MF-RC500 读写模块 9 3.5.1 MF-RC500 介绍 9 3.5.2 天线模块的设计 10 3.5.3 MF-RC500 与 A T89S52 连接图 12 3.6 通信模块 1

4、3 3.7 A T89S52 芯片 14 4 系统软件设计与实现. 17 4.1 软件设计环境 . 17 4.2 主程序的设计 . 17 4.3 读/写卡程序设计 18 4.3.1 MF-RC500 指令说明. 18 4.3.2 读/写卡程序流程图 20 4.4 读卡器外围基本电路程序的设计 . 21 4.4.1 显示程序设计 21 4.4.2 键盘程序设计 22 4.4.3 E2PROM 程序的编写 23 4.5 通信部分程序设计 24 5 系统调试 25 5.1 调试过程 . 25 5.2 调试中发现的问题与解决方法 25 结论. 26 致谢. 27 参考文献 28 附录 A 总电路图 2

5、9 1 1 绪论绪论 1.1 课题研究的背景和意义课题研究的背景和意义 IC 卡是集成电路卡(Integrated Circuit Card)的英文简称，在有些国家也称之为智能卡、 微芯片卡等，IC 卡是在较为原始的磁卡的基础上发展起来的，它的最初设想是由日本人提出 来的。1969 年 12 月，日本的有村国孝提出一种制造安全可靠的信用卡方法，并于 1970 年获 得专利，那时叫 ID 卡(Identification Card)。1974 年，法国的罗兰莫雷诺(Roland Moreno)发 明了带集成电路芯片的塑料卡片，并取得了专利权，这就是早期的 IC 卡。 早期的 IC 卡系统是接触式

6、的，它有其本身不可克服的缺点，如接触磨损、交易速率慢、 难以维护、基础设施投入大等。随着信息业和服务业的全球化，在一些场合，对信息载体的 便携性、安全性及易用性等方面提出更高的要求，于是非接触式 IC 卡以其无机械磨损、容易 维护、方便使用等优点，成为 IC 卡中潜力最大的新军而备受国内外业界的瞩目。 非接触式 IC 卡系统是当今世界先进的射频技术和 IC 卡技术相结合的产物，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 技术结合起来，解决了无源和 免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破，使卡片在靠近读写器表面时即可完成卡中数 据的读写操作。 非接触式 IC 卡一经问世，便立即引起广泛的关注。非接触式 IC 卡操作方便、抗干扰性 高、可靠性高、安全性高的特点，使得它在一些接触式 IC 卡不适用或者无法使用的场所，具 有无可比拟的优势，被广泛应用于公交、收费、门禁系统、考勤系统等领域。 目前非接触式 IC 卡有很多不同的标准，如