【正文】 最大值 地（ GND） 150ms 250ms 浮空 250ms 600ms 1000ms 電源（ VCC） 500ms 1200ms 2020ms 石家莊鐵道學院畢業(yè)設計 20 第 4 章 系統(tǒng)總體設計方案 程序設計設計思想：當有 Mifare1 射頻卡進入距離射頻天線 100mm 內(nèi)，讀卡器就可以讀到 卡中的數(shù)據(jù)。這一功能對于防止由于干擾等原因造成的微處理器死機是非常有效 的。預置值通過第 3腳 (TOL)來設定；當 TOL 接地時， RST 和 RST 信號在電源電壓跌落至 ；當TOL 與 VCC 相連時，只有當 VCC 跌落至 RST 和 RST 信號。 顯示模塊的 概述 MC14499 是串行輸入顯示驅(qū)動接口芯片，具有管理 4 位 LED 的能力，包括 1 個20 位移位寄存器、 1 個鎖存器、 1 個多路輸出器，由多路輸出器輸出的 BCD 碼經(jīng)段譯碼器譯碼后，轉(zhuǎn)換成 7 段碼送至段和小數(shù)點驅(qū)動輸出。一幀數(shù)據(jù)中的相鄰位之間的時間間隔是相同的，而幀與幀之間的時間間隔又是隨機的，即幀與幀之間可以有若干個空閑位。停止位必須存在，表示一個字符的結(jié)束。奇偶校驗用于有限差錯檢測。 1 位，該位必須為 0，表示一個字符的開始。因此，要有效進行異步通信，在 CPU 與外設通信之前，必須統(tǒng)一字符格式和波特率。令每一個字符的傳輸開始總是以一個起始位為準，然后接收方與發(fā)送方保持同步 (格式的統(tǒng)一 )。串行通信協(xié)議通常包括異步通信協(xié)議和同步通信協(xié)議，這里只介紹異步通信協(xié)議。 RS—232 是串行數(shù)據(jù)接口標準，最初都是由 (美國 )電子工業(yè)協(xié)會 (EIA) 制訂并發(fā)布的。 SDA：串行數(shù)據(jù)。發(fā) 送時先放送數(shù)據(jù)最高位，每次傳送開始有起始信號，結(jié)束時有停止信號。 表 33 24C64 控制位 型號 容量（ Kbit） Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 AT24C64 64 1 0 1 0 A2 A1 A0 0/1 Bit=0 為寫； bit=1 為讀 系統(tǒng)設計存儲器采用串行 E2PROM——24C64。 系統(tǒng)存儲器的 概述 24C64 是 Atmel 公司生產(chǎn)的串行 EEPROM，其數(shù)據(jù)讀、寫無安全防護機制。對于寫頁，可以連續(xù)寫多個數(shù)據(jù)。 控制字節(jié) 在起始信 號之后是控制字節(jié)，其中 bit7bir4 為器件的類型識別符。若收不到應答信號，即可判斷為從器件出現(xiàn)故障。 在 I2C 總線上每傳送一位數(shù)據(jù)都有一個時鐘脈沖與之對應，其邏輯 ―0‖和 ―1‖的信 石家莊鐵道學院畢業(yè)設計 14 號電平值取決于該點的電源電壓值。對于多主控器件的總線， SCL 也是雙向的，但對于單一主 控器件的總線， SCL可以 是單向的 ， 即可以采用非 OC 方式連接。 I2C 總線的 簡述 I2C(interintegated cirvuit)總線由 PHILIPS 公司提出，它采用兩線式串行總線，用于微處理器與外圍器件的連接。 編程方法 DS1302 與微處理器進行數(shù)據(jù)交換時，首先由微處理器向電路發(fā)送命令字節(jié)，命令字節(jié)最高位 MSB(D7)必須為邏輯 1，如果 D7=0，則禁止寫 DS1302，即寫保護；D6=0，指定時鐘數(shù)據(jù)， D6=1，指定 RAM 數(shù)據(jù)； D5～ D1 指定輸入或輸出的特定寄存器；最低位 LSB(D0)為邏輯 0，指定寫操作 (輸入 )， D0=1，指定讀操作 (輸出 )。 DS1302 的寄存器 DS1302 有 12 個寄存器，其中有 7 個寄存器與日歷、時鐘相關，存放的數(shù)據(jù)位為BCD 碼形式 ,其日歷、時間寄存器及其控制字見表 31。位 5 至位 1 指示操作單元的地址 。只有在 SCLK 為低電平時，才能將 RST 置為高電平。 RST輸入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位 寄存器；其次， RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。采用三線接口與 CPU進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或 RAM 數(shù)據(jù)。要使用獨立的地址和數(shù)據(jù)總線與微控制器相連，必須將 ALE 腳連接到 DVDD。 特性 高集成度模擬電路用于卡應答的解調(diào)和解碼； 緩沖輸出驅(qū)動器使用最少數(shù)目的外部元件連接到天線； 近距離操作（可達 100mm）； 用于連接 石英晶體的快速內(nèi)部振 蕩器緩沖區(qū)； 時鐘頻率監(jiān)視； 軟件實現(xiàn)掉電模式； 并行微處理器接口帶有內(nèi)部地址鎖存和 IRQ 線； 易用的發(fā)送和接收 FIFO 緩沖區(qū)； 支持防沖突過程； 唯一的序列號； 片內(nèi)時鐘電路； 支持 MIFARE PRO 和 ISO14443A（透明模式且 T = CL）； 支持 MIFARE Clasic； 支持 MIRFARE 有源天線； 石家莊鐵道學院畢業(yè)設計 11 適合于高安全性的終端 [6]。接收器部分提供一個堅固而有效的解調(diào)和解碼電路，用于 ISO14443A 兼容的應答器信號。 MF RC500 是應用于 非接觸式通信中高集成讀卡 IC 系列中的一員。定時器 0和定時器 1標志位 TF0 和 TF1在計數(shù)溢出的那個周期的 S5P2被置位。它們?yōu)?AT89系列新產(chǎn)品預留。 IE還包括一個中斷允許總控制位EA，它能一次禁止所有中斷。產(chǎn)生溢出所需周期與定時器 T1 的工作方式、 T1 的預置值有關。系統(tǒng)復為時 SMOD=0。 RI 置位表示一幀數(shù)據(jù)接收完畢，可用查詢的辦法獲知或者用中斷的辦法獲知。 TI 必須用軟件清 0。 TI：發(fā)送中斷標志。 RB8：接收到的數(shù)據(jù)的第 9 位。由軟件置位以允許接收，又由軟件清 0 來禁止接收。 T2CON：定時器 /計數(shù)器 2 控制寄存器 表 22 內(nèi)容及位地址 T2CON 地址為 0C8H 位可尋址 復位值： 0000 0000B TF2 EXF2 RLCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RL2 7 6 5 4 3 2 1 0 表 23 T2CON 的控制位及功能 石家莊鐵道學院畢業(yè)設計 7 串行口控制寄存器： SCON 是一個可位尋址的專用寄存器，用于串行數(shù)據(jù)通信的控制。這一位置 ―1‖。在 flash編程時，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。在 flash編程和校驗時， P3 口也接收一些控制信號。 P3 口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX DPTR）時， P2 口送出高八位地址。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因， 將輸出電流（ IIL）。在 flash 編程時， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。作為輸出口，每 位能驅(qū)動 8 個TTL 邏輯電平。 使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 DS1232 是監(jiān)控芯片，它能防止程序跑飛。每年超過幾億張的 IC 卡發(fā)卡量，使我國成為世界 IC 卡應用發(fā)展最快的國家之一。在使用非接觸邏輯加密卡的過程中，由于卡里沒有 CPU在工作，對能量的持續(xù)性要求并不是很強， 石家莊鐵道學院畢業(yè)設計 3 所以 TYPE A 可以很好地工作。這種方 式的優(yōu)點是信息區(qū)別明顯，受干擾的機會少，不容易誤操作。 以菲利蒲、西門子公司為代表的 TYPE A。但在很多城市中并沒有普及。特別是非接觸卡中存放的許多資料是比較敏感的，如金額之類，在對這些資料進行讀寫時，如果發(fā)生意外使操作中斷，如何正確恢復資料是一個很頭痛的問題，這需要很高軟件技巧。在 接觸式 IC 卡 的普及過程中，逐漸發(fā)現(xiàn)了許多的弊端：卡在 讀寫器 上經(jīng)常拔插造成的磨損導致接觸不良，從而引起數(shù)據(jù)傳輸錯誤，并且卡與 讀寫器 之間的磨損也大大縮短了卡和 讀寫器 的使用壽命；另外， 接觸式 IC 卡 的通訊速率較低，再加上插拔卡的動作延誤，造成每一筆交易需要較長時間的等待。本文主要介紹 公交 車載機讀寫器的 設計 ，它主要由 MMM 微模塊、單片機、顯示、存儲器、時鐘電路和監(jiān)控電路以及與 PC 機通信的 TC232 串行通信接口電路等部分組成。 讀寫器以射頻識別技術為核心，當射頻卡靠近讀寫器時，受讀寫器發(fā)射的電磁波激勵，卡片內(nèi)的 LC 諧振電路產(chǎn)生共振并且接收電磁波能量。 公交車 收費系統(tǒng)的 讀寫操作只需將卡片放在讀寫器附近一定的距離之內(nèi)就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，無需任何接觸，使用中非常方便、快捷，不易損壞。 公交智能收費系統(tǒng) 在 公交 系統(tǒng) 的應用大大推動了非 接觸式 IC 卡 的發(fā)展。 The P0 mouth and the MMM micro module is connected, serves as the data line。s munication function, reads the card process (. automatic diagnosis user39。 讀寫器中，單片機程序可采用 C 語言進行編程。 采用 PHILIPS 公司的 Mifare 卡作 IC 卡，制作的 IC 卡讀寫器可以實現(xiàn)制卡、售 卡、自動收費等功能， 公交 IC 卡讀寫器以射頻識別技術為核心，讀寫器內(nèi)主要使用了 1 片 Mifare 卡專用的讀寫處理芯片 MMM 微模塊 ， 單片機采用 89C52。 讀寫器中， 系統(tǒng)中 程序 主要采用 匯編 語言進行編程。 P1 口與串行器件 24C64 和顯示、報警電路連接； P0口與 MMM 微模塊相連，用作數(shù)據(jù)線； P2 口用作 時鐘電路； P3 口用于讀寫控制和中斷。 從 IC 卡的雛形開始形成，國際標準化組織與國際電工技術委員會聯(lián)合為 IC卡及相關技術制訂了國際標準和規(guī)范，推動了 IC 卡的發(fā)展，國外已有眾多實力強的公司來生產(chǎn)IC 卡。 五、進度計劃 1．第 1 周至第 2 周 查找有關資料，完成開題報告； 2．第 3 周至第 5 周 確定 軟 件設計方案； 3．第 6 周至第 9 周 完成 程序并不調(diào)試軟件 ； 4．第 10 周至第 12 周 整理并完成論文。 石家莊鐵道學院畢業(yè)設計 2020 屆 電氣與電子工程 分院 專 業(yè) 電子科學與技術 完成日期 ： 2020 年 5 月 25 日 Design of Intelligent Charging System in Public Transportation（ B） 公交智能收費系統(tǒng)的設計 （ B） 畢業(yè)設計 評語及成績 學生姓名 學號 班級 電 0403 專業(yè) 電子科學與技術 畢業(yè)設計 題目 公交智能收費系統(tǒng) 的設計（ B） 指導教師姓名 指導教師職稱 副教授 評 定 成 績 指導教師 得分 評閱人 得分 答辯小組 組長 得分 成績： 院長 (主任 ) 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計 任務書 題 目 公交智能收費系統(tǒng)的設計 （ B） 專 業(yè) 電子科學與技術 班 級 電 0403 學生姓名 郝明雷 承擔指導任務單位 電氣與電子工程分院 導師 姓名 石彥叢 導師 職稱 副教授 一、設計內(nèi)容 利用 匯編 語言 完成 公交收費系統(tǒng)的軟件設計 ， 實現(xiàn) 非接觸式 收費 ，并 具有 存儲、報警、監(jiān)控及顯示等功能 。 四、應收集的資料及參考文獻 1． 查看關于計量 IC 卡方面的文獻資料 ； 2．有關單片機的編程和外圍設備的書籍； 3． 有關時鐘芯片的資料。 IC 卡 智能收費 系統(tǒng) 的應用大大推動了非 接觸式 IC 卡 的發(fā)展 。 二、主要工作和所采用的方法、手段 公交 IC 卡讀寫器以射頻識別技術為核心，讀寫器內(nèi)主要使用了 1 片 Mifare 卡專用的讀寫處理芯片 MMM 微模塊 ， 單片機采用 89C52。 在讀寫器中，單片機與 PC 機之間的通信主要由 TC232 來實現(xiàn) 。 指導教師簽字 時 間 2020 年 3月 25 日 摘要 公交智能收費系統(tǒng)要求實現(xiàn)讀卡、收費、 LED 顯示、時鐘電路和計算機的通訊功能，其中讀卡過程（即自動識別用戶的過程）是整個系統(tǒng)的重要部分，本設計對讀卡器的設計作詳細介紹。 在讀寫器中，單片機與 PC機之間的通信主要由 TC232 來實現(xiàn) 。 關鍵詞 ： 單片機 非接觸式 IC 卡 讀寫器 串口通信 Abstract The public transportation intelligence charge system request realizes reads the card, the ch