【正文】 的安全性、動態(tài)實時通信。另一方面則是在整個社會信息化程度普遍提高后，企業(yè)需要進(jìn)一步提高信息化水平、降低勞動生產(chǎn)成本、市場對各類技術(shù)進(jìn)行選擇等多種因素促成的結(jié)果。射頻識別技術(shù)的典型應(yīng)用領(lǐng)域包括 物流領(lǐng)域、生產(chǎn)線自動化、交通運輸領(lǐng)域、農(nóng)牧漁業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、制造業(yè)等。人們可以很方便的調(diào)整發(fā)射的功率，以及選擇合適的頻率就可以非常方便的適用與各種不同的情況。電路設(shè)計 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) II Abstract Contactless integrated circuit card is a new technology in IC field,it is the result of bining radio frequency identification and IC card is characteristic of fast operation,strong antijamming,working method of contactless,high secur ity,various Contactless integrated cards have a wide market and absolute predominance in areas of automatic charging,identification and electrical readers of contactless integrated card are the pivotal device in application systems of contactless this article,we designed a card reader of contactless IC whose sensitive is 1 can be used in lectrical consumption,such as the sales in eatery,electrical tickets in transport and underground railway. First, the paper describes the development of the IC card system and the present situation, through the way of rfid technology research, that the radio frequency IC card system working condition. Analysis the design difficulties and key. Then, this paper, a contactless IC card technology works. This paper introduces the STC89LE516RD + chip as a microcontroller, to radio frequency technology as the core, based on the MFRC500 module, noncontact IC card reader, explains the system, working principle and the corresponding software and hardware design. Describes the software part of system design, highlighted the main features of the RC500, Mifare1 basic instruction set and the noncontact IC card and data munication module programming some of the important ideas and programming methods. Finally, according to the requirements described in detail the subject of a selfdesigned Type Atype card reader RF module implementations and specific circuits. Introduced the reader design ideas and circuit structure (using a dedicated radio frequency integrated chip card reader RC500), and elaborated on the position of the various modules and systems theory, and antenna design. Keywords Contactless IC Card。 介紹了讀卡器的設(shè)計思路和電路結(jié)構(gòu) (使用專用射頻讀卡集成芯片 RC500)，并詳細(xì)闡述了系統(tǒng)各個模塊的組成和原理，以及天線的設(shè)計。 然后， 本文闡述了非接觸式 IC 卡技術(shù)的工作方式。非接觸式 IC 卡讀卡器是非接觸式 IC卡應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一。 2．《 射頻識別 RFID 原理與應(yīng)用 》， 單承贛等編著 ， 電子工業(yè)出版社。 2．采 用 RS232 串行口與上位機通信 。 本科畢業(yè) 設(shè)計 (論文 ) 基于 STC 單片機 的非接觸式 IC 卡讀寫系統(tǒng) 王永濤 燕 山 大 學(xué) 2021年 6 月 本科畢業(yè) 設(shè)計 (論文 ) 基于 STC 單片機 的 非接觸式 IC 卡讀寫系統(tǒng) 學(xué) 院： 里仁學(xué)院 專 業(yè)： 07 電信 2 班 學(xué)生 姓名： 王永濤 學(xué) 號： 071308061113 指導(dǎo) 教師： 李英偉 答辯 日期： 2021619 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )任務(wù)書 學(xué)院： 里仁 學(xué)院 系級教學(xué)單位： 電子工程系 學(xué) 號 071308061113 學(xué)生 姓名 王永濤 專 業(yè) 班 級 07 電信 2 班 題 目 題目名稱 基于 STC 單片機 的非接觸式 IC 卡讀寫系統(tǒng) 題目性質(zhì) ：工程設(shè)計 ( )；工程技術(shù)實驗研究型 ( √ )； 理論研究型 ( )；計算機軟件型 ( )；綜合型 ( ) ( )； ( )； ( ) 題目類型 ( √ ) ( ) 題目來源 科研課題 ( ) 生產(chǎn)實際 ( √ )自選題目 ( ) 主 要 內(nèi) 容 非接觸式 IC 卡又稱射頻卡 ，是 IC卡領(lǐng)域的一項新興技術(shù)，它是射頻識別技術(shù)和 IC 卡技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其具有操作快捷、抗干擾性強、工作距離靈活、安全性高 等 優(yōu)點 ，在自動收費、身份識別等領(lǐng)域具有接觸式 IC 卡所無法比擬的優(yōu)越性，具有廣闊的市場前景。 3．獨立完成系統(tǒng)硬件設(shè)計，并搭電路驗證。 1．《 MCS51 單片機應(yīng)用設(shè)計》，張毅剛等編著，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 4．芯片 MFRC500 相關(guān)技術(shù)資料?；趯嶋H項目的需要，本課題開發(fā)了一種讀寫距離在 10em 左右的非接觸式 IC卡讀卡器，它可以應(yīng)用于電子消費場合，如公交和地鐵電子售票，食堂售飯等場 合 。 本文介紹了以STC89LE516RD+單片機作為微控制器，以射頻 技術(shù)為核心，基于 MFRC500模塊的非接觸式 IC 卡讀寫器，闡述了該系統(tǒng)的組成、工作原理以及相應(yīng)的軟硬件設(shè)計。 關(guān)鍵詞 非接觸 IC 卡 。Cardreader。雖然非接觸式 IC卡依然達(dá)不到完全的信息安全，但是它在各行各業(yè)中仍然非常重要的一席之地。超高頻射頻識別具有讀寫速度快、識別距離遠(yuǎn)、能識別高速移動物體、數(shù)據(jù)存儲量大、非接觸識別以及可同時識別多個芯片等特點 [1]。射頻識別依靠無線電波進(jìn)行信息采集、傳輸 、控制，其得天獨厚的技術(shù)優(yōu)勢引起了人們的廣泛關(guān)注 [2]。它以無線方式通信，無須外露電觸點，可以按不同的應(yīng)用要求來封裝， 可以抵燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 2 抗惡劣環(huán)境 [35]。 RFID 技術(shù)具有條形碼所不具備的很多優(yōu)點： 存儲信息可更新，作用不局限于視野之內(nèi)，保密性高、防水防磁耐高溫，使用壽命長，讀取距離大，標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)可以加密，存儲容量更大，RFID 還能進(jìn)一步確認(rèn)具體的單件商品等等。 [7] 國 內(nèi)外 研究現(xiàn)狀 它的最初設(shè)想是由日本人提出來的。1976 年法國布爾 (Bull)公司研制出世界第一枚 IC 卡 [89]。非接觸式IC 卡一經(jīng)問世，便立即引起廣泛的關(guān)注。設(shè)計出一種能讀取多種類型卡片的讀卡器，既是市場應(yīng)用的需求，也是未來的發(fā)展趨勢。而且隨著市場的發(fā)展，這些國外公司在加強對整個非接觸式 IC 卡系統(tǒng)的控制，而且不斷的有新的實力雄厚的公司加入這一行，如 ST(意法半導(dǎo)體 )等覬覦這一發(fā)展迅速的市場。目前 國產(chǎn)核心芯片，電子標(biāo)簽芯片也出現(xiàn)在了市場上與國外巨頭爭奪市場。日本雖然已經(jīng)提出 UID 標(biāo)準(zhǔn)，但主要得到的是本國廠商的 支持，若要成為國際標(biāo)準(zhǔn)還有很長的路要走。按照美國國防部的合同規(guī)定， 2021年 10 月 1日或者 2021 年 1 月 1 日以后，所有軍需用品都要使用射頻標(biāo)簽；美國食品和藥物管理局建議制藥商從 2021 年起利用 RFID 跟蹤最易造假的藥品；美國社會安全局于 2021 年年初正是 使用 RFID 技術(shù)追蹤各種表格和手冊。 這個 標(biāo) 簽含有 的識別碼，用來標(biāo)識標(biāo)簽所 涵蓋的信息 。第 2章 硬 件系統(tǒng)設(shè)計 5 第 2 章 硬件 系統(tǒng) 設(shè)計 硬件總體設(shè)計 根據(jù)本課題的要求， 非接觸式 IC 卡讀卡器的主要要實現(xiàn) 在上位機的操作控制下，對卡進(jìn)行讀卡，寫卡，增值減值等操作。 由于單片機與非接觸 IC卡的傳輸頻率以及檢測控制等等的功能實現(xiàn)，單靠單片機不能夠勝任，為增加穩(wěn)定性選擇一款專用的射頻卡識別讀寫芯片是必不可少的。這是當(dāng)前射頻卡應(yīng)用設(shè)計的主要方法。由以上可以得出 IC 卡讀卡器的硬件設(shè)計框圖： 圖 21硬件設(shè)計框圖 射頻 接口 模塊 由 RC500 為核心的射頻天線的驅(qū)動電路是讀卡器的一個重要的組成部分 。 內(nèi)部的發(fā)送器部分不需要增加有源電路就能夠直接驅(qū)動近操作距離的天線可達(dá) 100mm。 MF RC500 的主要特點如下 : 帶有高集成度模擬電路以用于卡應(yīng)答的解調(diào)和解碼 。并行微處理器接口帶有內(nèi)部地址鎖存和 IRQ 線 。適合高安全性的終端。 對此 RC500 的工作頻率在 的環(huán)境，因此為 RC500 匹配一個相適應(yīng)的時鐘晶振電路。AVDD)連接共 用一個電源輸入。 RX 為天線的接收回路，在天線的中段連接，并與天線的整流電容相互連接用一個電容濾去直流分量以后與芯片的芯片的參考電壓輸出端 (VMID)電阻分壓后接入。 除了數(shù)據(jù)的連接與單片機連接還需要有單片機的控制來保證信息傳輸與接收的同步，讀寫標(biāo)志分連接在 RC500 的寫標(biāo)志 (NWR)與讀標(biāo)志 (NRD)上。 射頻接口模塊原理圖如下： 圖 22 射頻接口模塊原理圖 單片機 控制 模塊 單片機模塊是整個讀卡器的一個控制核心，起到連接的作用， 對于第 2章 硬 件系統(tǒng)設(shè)計 9 RS232 模塊的信息進(jìn)行提取，分析信息然后控制 RC500 模塊，對上位機的控制調(diào)整 RC500 的狀態(tài)。大幅度提高了芯片本身的抗干擾能力和電源波動適應(yīng)能力。并采用了先進(jìn)的加密技術(shù) ,能有力地保證產(chǎn)品的保密性。同時設(shè)計人員也能十分方便的完成設(shè)計 , 加速開發(fā)過程。 對于單片機的外圍電路的設(shè)計按照手冊進(jìn)行補充。 對于晶振電路與 RC500 相仿，采用芯片內(nèi)部調(diào)節(jié)的方式來進(jìn)行 連接，在這里我們選用 51 芯片常用的 部分電容也選用與 RC500 相同的 22pF 電容連接在 51 芯片的時鐘輸入端(XTAL1)與時鐘輸出端 (XTAL2)之間。數(shù)據(jù)的控制部分由單片機的 P3 組端口來完成，因為本身P3 端口就有特殊功能復(fù)用： 為單片機的讀標(biāo)志位，因此連接著 RC500的 RD 端口； 為單片機的些標(biāo)志位，因此連接 RC500 的 WR 端口； 鎖存的控制端口