基于单片机的IC卡读写器设计毕业设计论文Word格式文档下载.doc

1、 指导者： 徐伟业 讲师 评阅者： 2014 年 6 月 南 京Microcontroller-based lower computer design of IC card readerA Dissertation Submitted toNanjing Institute of TechnologyFor the Academic Degree of Bachelor of ScienceByZhiqing ChenSupervised byLecturer Wei-ye Xu School of Communication EngineeringJune 2014 摘 要信息领域发展的一个

2、分支智能卡即IC（IntegratedCircuit）卡。本文介绍一种基于AT89C52单片机的射频IC卡读写器系统，该系统主要由AT89C52单片机、射频IC卡读写模块、天线及RS485通讯接口组成。非接触式IC卡又称射频IC卡。是最近几年发展起来的一项新技术，它成功的将射频识别技术与IC卡技术结合起来，解决了无源（卡中无源）和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。具有操作快捷、抗干扰性强、工作距离远、安全性高、便于“一卡多用”等特点，在自动收费、身份识别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

3、文首先对非接触式IC卡进行了综合概述，详细介绍了其种类、特点、关键技术等，并介绍了非接触式IC卡的关键技术：射频识别技术。读卡器的硬件设计包括电源供应电路、LED状态显示电路、蜂鸣器驱动电路、RS232通信电路、MCU的连接、MFRC500接口电路和读卡器天线这几部分的设计，以及MFRC500与MCU接口电路设计、与电源接口电路设计和与天线射频接口电路设计三个部分。随着射频技术的推广，IC卡已经广泛应用于公共交通终端、手持终端、非接触式PC终端等各个非接触式通信场合。 Abstract：A branch ofthe field of informationdevelopments is IC

4、.This paper describes a radio frequency based on AT89C52 microcontroller IC card reader system, the system consists of AT89C52 microcontroller, RF IC card reader modules, antennas and RS485 communication interface.Non-contact IC card, also known as IC card RF. In recent years developed a new technol

5、ogy, it will be the success of radio frequency identification technology and IC card technology together to solve the passive （passive card） and free access to this difficult problem, the field of electronic devices is a major breakthrough. Operation with fast, strong anti-interference, distance wor

6、k, safe, easy, a multi-purpose card and so on, in the automatic toll collection, identification and electronic purse and other fields of contactless IC card can not match the superiority of have broad market prospects. Non-contact IC card reader non-contact IC card application system, one of the key

7、 equipment.In this paper, first non-contact IC card are summarized on the characteristics of the types of key technology. And introduced the non-contact IC card technology: radio frequency identification technology. Reader hardware design, including power supply circuit, LED status display circuit,

8、buzzer driver circuit, RS232 communication circuit, MCU connection, MFRC500 reader antenna interface circuit and the design of these parts, as well as with the MCU interface circuit MFRC500 design, and Power Interface Circuit Design and RF antenna interface circuit design is in three parts. With RF

9、technology promotion, IC card has been widely used in public transport terminals, handheld terminals, non-contact PC terminals and other non-contact communication applications.Keywords: Contactless IC Card；Read-Write Device；MF-RC500；Radio Frequency Identification；目 录第一章 绪论1.1 毕业设计任务分析 1.2 课题研究的背景和意义

10、7 1.3 目前国内外研究现状8 1.4 本课题设计的主要工作和任务9第二章 非接触式IC卡综述10 2.1非接触式IC卡主要特点10 2.2 非接触式IC卡几种类别102.3非接触式IC卡关键技术11第三章 读卡器系统方案设计与实现14 3.1读卡器基本原理14 3.2 各模块方案选择15 3.3总体方案确定21第四章 非接触式IC卡技术23 4.1射频识别技术23 4.2 主程序的设计23第五章系统硬件设计与实现14 5.1 显示模块14 5.2 MF-RC500读写模块155.2.1 MF-RC500介绍155.2.2 天线模块的设计175.2.3 MF-RC500与AT89S52连接图

11、20第五章 系统调试34第六章 总结与展望36致 谢37参 考 文 献38附录A 总电路图40附录B 读/写卡源程序41第一章 绪论1.1 毕业设计分析本次我的设计任务是基于非接触式IC卡的读写器的硬件部分。非接触式IC卡通过线圈射频感应从读写器获取能量和交换数据，所以又称射频卡。非接触式IC卡是根据射频电磁感应原理产生的。已的读写操作只需将卡片放在读写器附近一定的距离之内就能实现数据交换，无需任何接触，使用中非常方便、快捷，不易损坏。因此，在公交、门禁、校园、企事业等人事管理、娱乐场所等方面有广泛的应用前景。系统硬件主要包括微型单片机AT89C51、MFRC500、时钟电路、匹配电路及接口等

12、外围电路。非接触式IC卡读写器以射频识别技术为核心，读写器内主要使用了1片Mifare卡专用的读写处理芯片MMM微模块。已是一个小型的最大操作即离达20-30mm的Mifare读/写设各的核心器件，其功能包括调制、解调、产生射频信号、安全管理和防碰撞机制。读写器工作时，不断地向外发出一组固定频率的电磁波（13. 6MHz），当有卡靠近时，卡片内有一个LG串联谐振电路，其频率与读写器的发射频率相同，这样在电磁波的激励下，LG谐振电路产生共振，从而使电容充电有了电荷。在这个电容另一端，接有一个单向导电的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储。当电容器充电达到2V时，此电容就作为电源为卡片上的其

13、他电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接收读写器发出的数据与保存。1.2 课题研究的背景和意义IC卡是集成电路卡（IntegratedCircuitCard）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，它的最初专利权，这就是早期的IC卡1。1976年法国布尔（Bull）公司研制出世界第一枚IC卡，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法国的罗兰莫雷诺（RolandMoreno）发明了带集成电路芯片的塑料卡片，并取得了的信用卡方法，并于1970年获得专利，那时叫ID卡（IdentificationCard）

14、。 法国的罗兰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。1976年法国布尔（Bull）公司研制出世界第一枚IC卡2。 早期的IC卡系统是接触式的，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3。 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4。非接触