【正文】 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 I 河南科技大學畢業(yè)設計（論文）開題報告 （學生填表） 院系：電子信息工程學院 2021 年 3 月 30 日 課題名稱 智能 IC 卡收費系統(tǒng)設計 —— 單片機與射頻模塊接口設計 學生姓名 專業(yè)班級 電信本 課題類型 硬件設計 指導教師 職稱 助教 課題來源 教學 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 II 1. 設計（或研究）的依據(jù)與意義 隨著互聯(lián)網(wǎng) INTER NET 的產(chǎn)生及其在全球范圍內的飛速發(fā)展，使人類進入了信息盛世時代。 IC 智能卡正在并已經(jīng)融入當今信息技術的主流。它以其高度的信息集成，高度的安全性，成 為市場的寵物。其中非接觸 IC 卡作為市場需求的產(chǎn)物，以其特有的優(yōu)勢，在 IC 卡行業(yè)已成為一個耀眼的亮點。尤其非接觸式 IC 智能射頻卡（內建 MC U，ASIC 等）技術的不斷發(fā)展與完善，使非接觸卡不但適用于環(huán)境惡劣的、要求讀寫速度快、使用方便的場合如加油站收費系統(tǒng)、高速路收費系統(tǒng)、公交收費系統(tǒng)、校園卡等而且還能應用于儲值卡等高安全要求的場合，為 “一卡通 ”提供了一個新思路。 目前， IC 卡的平均單片成本比磁卡約貴 3～ 5 倍。但全面分析 IC卡系統(tǒng)的綜合成本效益，不難看出其具有較強的競爭能力，這主要表現(xiàn)在： 1) 接口設備簡單，成 本低廉 (一般比磁卡設備的成本低 50％ )。同時，接口設備的維護和維修費用相應降低。 2) 系統(tǒng)不需要龐大的實時網(wǎng)絡作為支撐。不僅減少了用于網(wǎng)絡設備和工程的投資，同時也減少了系統(tǒng)運行的維護費用和通信業(yè)務費用。 3) 良好 的系 統(tǒng)安 全 性， 減少 了由 于 偽造 和欺 詐所 造 成的 業(yè)務 損失。 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 III 4) “一卡多用 ”減少了多部門發(fā)卡的發(fā)行成本，提高了卡片的應用效率。 5) 穩(wěn)定而長久 的數(shù)據(jù)存 儲時間和 反復多次 的擦除 / 寫入次數(shù)，增加了卡片的復用能力。 6) 卡片使用持久，減少多次發(fā)卡的發(fā)行成本和管理費用。 綜上所述， IC 卡這種新生產(chǎn)品與其他卡基產(chǎn)品相 比，具有無可質疑的技術優(yōu)勢。隨著技術的發(fā)展，這種優(yōu)勢還將進一步發(fā)展和擴大 。 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 IV 2. 國內外同類設計（或同類研究）的概況綜述 隨著信息技術的不斷發(fā)展， IC 卡智能程度不斷提高，特別是金融、公交，衛(wèi)生保健，大樓保安等系統(tǒng)，已越來越多接受和使用 IC智能卡。特別是地鐵、公交自動售票檢票系統(tǒng)，銀行服務系統(tǒng)， IC 智能卡替代古老的磁卡而服務于大眾已日漸成熟。并且 “一卡通 ”，一卡多用，給生活帶來了很大的方便。 IC 智能卡自動電表抄表系統(tǒng)，煤氣、自來水抄表系統(tǒng)，移動通信手機中 IC 智能 SIM 卡等等， IC 智能卡已愈來愈貼近我們 的生活，成為我們生活的一部分。 近幾年來，接觸式 CP U 卡以及非接觸式 IC 智能射頻卡（內具MC U 、 AS IC 等）由于具有高 度安全保密性， 在 IC 智能卡領域中異軍突起，成為當今 IC 智能卡中的流行寵物，尤其是非接觸式 IC 智能射頻卡代表了整個 “刷卡 ”領域的發(fā)展方向，應用前景十分廣闊。國外對 IC 卡的研究和應用較早，特別是在美國、歐洲國家等， IC 卡遍布社會各界，國民消費總額的 2030 ％是由 “刷卡 ”消費完成的。 目前非接觸式 IC 智能射頻卡中的主流主要為 P hilips 公司的Mifare 技術，已經(jīng)被 制定為 150 / IEC 14443 TYPE A 國際標準。歐洲一些較大的 IC 卡片制造商、 IC 卡片讀寫器制造商以及 IC 卡片軟件設計公司等均以 Mifare 技術為標準發(fā)展和推進 IC 卡行業(yè)。 為了加快 IC 卡行業(yè)的發(fā)展，特別是尖端的 CP U 卡及非接觸式IC 智能射頻卡（內建 MC U 、 ASIC 等）的推廣應用， 我國自 1993 年河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 V 左右發(fā)展 IC 卡行業(yè)以來，采取了諸多措施，成功地研制了具有我 國自主版權的較大容量的存儲卡、邏輯加密卡等。 IC 卡行業(yè)的同行經(jīng)過努力掌握了 CP U 卡及非接觸式 IC 智能射頻卡（內建 MCU 、 AS IC 等）的核心技術及其讀寫設備的軟硬件技術及應用設計，跟上了國外的 IC 卡研究和應用步伐，尤其是較好地掌握了 P hilips 公司的非接觸式 IC 智能射頻 Mifarel 卡 ( 550 系列）及其卡片讀寫設備核心模塊 MC M ( Mi fare Core Mod ule ）的軟硬件技術，使我們發(fā)展、應用該項技術為人民提供各種更先進和便利的服務成為可能。 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 VI 3. 課題設計（或研究）的內容 在研究非接觸 IC 卡技術的基礎上完成： 1) 選擇合適的射頻模塊 2) 單片機與射頻模塊接口電路設計 3) 完成底層軟件設計 4. 設計 （或研究）方法 電路設計可用 Protel 99SE，軟件設計語言擬用 C 語言 5. 實施計劃 第 4－ 5 周 ：寫開題報告 第 6－ 9 周：了解基本原理，掌握編程工具，制定總體方案 第 10－ 13 周： 硬件部分和軟件部分基本完成 第 14－ 16 周：調試，撰寫設計說明書 第 17 周：答辯 指導教師意見 指導教師簽字： 年 月 日 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 VII 研究所（教研室）意見 研究所所長（教研室主任）簽字： 年 月 日 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 VIII 智能 IC 卡收費系統(tǒng) 摘 要 非接觸式 IC 卡 (Co ntact less Card)技術是最近幾年發(fā)展起來的一項新技術。它是將無線識別技術和 IC 卡技術集于一體，成功解決了無源 (卡中無電源 )和非接觸這一難題，是電子器件領域的一大突破。隨著社會經(jīng)濟和科技的發(fā)展，非接觸式 IC 卡技術已廣泛地應用于各種行業(yè)，特別是公共交通、無線通信、身份識別、金融交易和安全防衛(wèi)等行業(yè) .門禁系統(tǒng)是一種管理人員進出的數(shù)字化管理系統(tǒng)。非接觸式 IC 卡由于其較高的安全性、較好的便捷性和性價比成為 收費系 統(tǒng)的主流。 本文首先簡單介紹了 IC 卡的技術發(fā)展背景和應用現(xiàn)狀，重點分析非接觸式 IC 卡的技術特點和應用方向，然后通過對射頻識別技術的 研 究 ， 分析 了 非 接 觸 式 IC 卡 的工 作 原 理 .針 對 本 系 統(tǒng) 所采 用 的Mifare1 非接觸式 IC 卡作了簡要介紹，并對 Mifare1 卡的功能組成以及 IC 卡的安全性能進行了分析。接著闡述了系統(tǒng)的設計目標和預期實現(xiàn)的主要功能，以及本智能 收費系統(tǒng) 的組成結構。 關鍵詞 :非接觸式 IC 卡， 智能收費系統(tǒng) ， Mifare1 卡，讀卡器 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 IX Intelligent IC card charge system ABSTRACT The co ntactless IC card tec hnology w as a new tec hnology i n recent years. It w as a technolo gy that co mbines w ireless identif y technolo gy w ith the IC card technolo gy, a nd s uccessfully solves passive (no pow er supply in card) and contact less proble m, w hic h is a breakthrough i n the field of electronic device. With the developme nt o f social econo my a nd science technolo gy, the contact less IC card technolo gy has bee n broadly applied b y all kinds o f trades, speciall y suc h as mass transit, w ireless munica tion, identify, fi na nce trade and safetydefe nd etc. E ntrance guard sys te m is a digitiza tio n ma na ge me nt s yste m, w hich ma nages personnel in a nd o ut. T he contac tless IC card beco mes the mains tream o f Intellige nt IC card charge s yste m because o f its higher security, better conve nie nce and performance price ratio. The paper firstly introduces the tec hnological develop me nt background a nd the c urrent application situa tion for IC card, anal yzes with e mp hasis the tec hnology specialty a nd the ap plication direction o f contac tless IC card. The n operational principle of co ntact less IC card is discoursed by s tud ying o n radio freque nc y identification tec hnolo gy. Mifare1 contactless IC card used in this syste m is briefly introd uced, and the functio n a nd sec urity perfor ma nce o f Mifare1 card is anal yzed . This paper elaborated the design goal a nd the mai n functio n w o uld be realized i n the s yste m, a nd presented the str ucture and sec urity mechanism of Intelligent IC card charge system. 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 X KE Y WOR DS: Contactless IC card, Intelligent IC card charge s yste m, Mifare1 card, Reader device 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 XI 目 錄 摘 要 ..................................................................................................... VIII ABSTRACT ................................................................................................. IX 目 錄 ....................................................................................................... XI 前 言 ......................................................................................................... 1 第 1 章 總體方案設計 ............................................................................. 3 167。 餐廳收費系統(tǒng)概述 ................................................................. 3 167。 智能餐廳收費管理系統(tǒng)可行性分析 ..................................... 3 167。 系統(tǒng)安裝的必要性 ..................