【正文】 路就能實(shí)現(xiàn) RS232 模式的傳輸與 USB 傳輸模式的轉(zhuǎn)換，是一款高精確性的智能模塊，這里主要是運(yùn)用來進(jìn)行 USB 傳輸方式經(jīng)過變換單片機(jī)進(jìn)行通信 ，對(duì)于 RS232 的傳輸協(xié)議在早期的時(shí)候分為 9 線和 16 線的 232 端口 ，對(duì)應(yīng)的減少通訊對(duì)單片機(jī)程序的運(yùn)行負(fù)荷，也減少了單片機(jī)編程的難度。 另一方面單片機(jī)還要與上位機(jī)保持緊密的聯(lián)系來達(dá)到讀卡器基本操作的實(shí)現(xiàn)。直接連接到 10K 的電阻后接地，使得復(fù)位鍵保持穩(wěn)定以免外部電波或者讀卡器產(chǎn)生的電波對(duì)引腳產(chǎn)生干擾。對(duì)于任何與單片機(jī)相連接的數(shù)據(jù)都在 3V左右以免單片機(jī)引腳電壓過高導(dǎo)致單片機(jī)燒毀。此單片機(jī) 應(yīng)用 ISP/IAP 的寫入模式，一邊寫入一邊校驗(yàn)，并且加密不會(huì)被讀出源程序。加上有良好的仿真軟件 KEIL。片內(nèi)還集成了內(nèi)部看門狗、專用復(fù)位電路、 2K 的 EEPROM。對(duì)于上位機(jī)以及卡來說屬于一種對(duì)等的傳輸方式，對(duì)于內(nèi)部模塊來說，是一種控制的方式。 在傳輸過程中，鎖存是必不可少的部分，對(duì)于上行和下行的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)的鎖存增加了數(shù)據(jù)的緩沖，在 RC500 中的鎖存控制端口 (ALE)連接在單片機(jī)的相應(yīng)的控制端上。 參考電壓輸出端 (VMID)按要求接 100pF 電容接地濾去交流波。 這些電源之間會(huì)有些互相的干擾，于是在電源和地之間加接 10uF 的電容減小電源間的干擾引起 RC500 系統(tǒng)的不穩(wěn)定，減小誤碼率。OSCOUT)上完成時(shí)鐘供應(yīng)電路。 同時(shí)還有 8*64 位的 FIFO 緩沖區(qū)，它緩沖微處理器和 MFRC500 之間輸入和輸出的數(shù)據(jù)流 MFRC500 內(nèi)部有完善的中斷系統(tǒng)，其中包括內(nèi)部定時(shí)器中斷 、 發(fā)送器中斷 CRC 效驗(yàn)中斷 、 E2PROM 中斷 、 接收器中斷 、 命令寄存器中斷 、 FIFO 緩沖區(qū)的空和滿中斷等等，相關(guān)的中斷源都可以通過 IRQ 腳上的信號(hào)觸發(fā)微處理器產(chǎn)生中斷，這就使微處理器的軟件更為有效 MFRC500 內(nèi)部有一個(gè)定 時(shí)器，它由片內(nèi) 時(shí)鐘驅(qū)動(dòng) ， 微處理器可使用該時(shí)鐘管理與定時(shí)有關(guān)的任務(wù) 。支持MIFARE Clasic。近距離操作 ； 有用于連接 MHz石英晶體的快速內(nèi)部振蕩器緩沖區(qū) 。 數(shù)字部分處理 ISO14443A 幀和錯(cuò)誤檢測(cè) (奇偶 和 CRC)此外 ， 它還支持快速 CRYPTO1 加密 算法用于驗(yàn)證 MIFARE 系列產(chǎn)品 。 該讀卡 IC 系列利用了先進(jìn)的調(diào)制和解調(diào)概念 ， 完全集成了在 所有類型的被動(dòng)非接觸式通信方式和協(xié)議 。所以， 無線電規(guī)則問題是 RFID 技術(shù)與應(yīng)用面臨的最基本問題，這所涉及到的 問題主要有： RFID 應(yīng)用分配的頻率范圍； RFID 設(shè)備發(fā)射的功率電平限制； RFID 設(shè)備發(fā)射占用頻帶限制（主要有發(fā)射主瓣電平限制及帶寬和發(fā)射旁瓣電平限制及帶寬）；其他雜散發(fā)射限制。 射頻卡讀寫器是射頻卡應(yīng)用的核心也是射頻卡應(yīng)用設(shè)計(jì)過程中最為重要的環(huán)節(jié)之一，當(dāng)前射頻卡讀寫器設(shè)計(jì)方法主要有兩種：一是完全自主設(shè)計(jì) 讀寫電路，這個(gè)設(shè)計(jì)、調(diào)試過程比較復(fù)雜，對(duì)于研發(fā)實(shí)力不是很強(qiáng)的公司、科研機(jī)構(gòu)難以做到。為了與上位機(jī)進(jìn)行通信，選擇了RS232 串口通信的模式與單片機(jī)進(jìn)行通信，為了更好的符合 RS232 的串口通訊模式降低單片機(jī)在通訊方面的系統(tǒng)占用率，提高與上位機(jī)得傳輸效率，增加同步工作，減少 誤差以及達(dá)到穩(wěn)定的效果，沒有直接選擇使用單片機(jī)進(jìn)行傳輸模塊。 整個(gè)的讀卡器設(shè)計(jì)要求通過與上位機(jī)通信來達(dá)到對(duì)非接觸式 IC卡的讀寫 。在應(yīng)用方面，歐洲在諸如交通、身份識(shí)別、生產(chǎn)線自動(dòng)化控制、物資跟蹤系統(tǒng)與美國(guó)基本處在同一階段。美國(guó)在產(chǎn)業(yè)方面，TI公司、 Intel 公司等美國(guó)集成電路廠商目前都在 RFID 領(lǐng)域投入巨資進(jìn)行芯片開發(fā)。歐洲 RFID 標(biāo)準(zhǔn)追隨美國(guó)主導(dǎo)的 EPCglobal 標(biāo)準(zhǔn)。 NXP 提供讀卡芯片、電子標(biāo)簽等核心部分給下游廠商，牢牢控制著市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)。為了適應(yīng)這種發(fā)展趨勢(shì)，非接觸式 IC卡的讀卡器的開發(fā)與設(shè)計(jì)也迅速發(fā)展起來。 目前非接觸式 IC 卡有很多不同的標(biāo)準(zhǔn)， 如 IS014443A 和 IS014443B 等 ，符合不同標(biāo)準(zhǔn)的卡片在不同的領(lǐng)域內(nèi)相互滲透和競(jìng)爭(zhēng) 。隨著信息業(yè)和服務(wù)業(yè) 的全球化，在一些場(chǎng)合，對(duì)信息載體的便攜性、安全性及易用性等方面提出更高的要求，于是非接觸式IC卡以其無機(jī)械磨損、容易維護(hù)、方便使用等優(yōu)點(diǎn)，成為 IC 卡中潛力最大的新軍而備受國(guó)內(nèi)外業(yè)界的矚目。 1974 年，法國(guó)的羅蘭 以物流為例， RFID 可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確供應(yīng)、方便運(yùn)輸和存儲(chǔ)、降低管理成本。 無線射頻識(shí)別 RFID 是一種非接觸式的通信技術(shù) ,利用無線電波在媒體上讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別。同時(shí)讀寫器和智能 IC 卡之間的傳輸速率非常高 ,平均讀寫時(shí)間小于 秒 , 使得操作迅速且準(zhǔn)確。一方面是技術(shù)的推動(dòng)，射頻技術(shù)從誕生到民用經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)室研究、軍事應(yīng)用再到民間應(yīng)用幾個(gè)時(shí)期，基礎(chǔ)技術(shù)研究日臻成熟。這項(xiàng)成果迅速在我國(guó)得到了應(yīng)用 , 并在我國(guó)信息化進(jìn)程中占有重要地位。 特別是在非接觸方面對(duì)于不用正對(duì)，快速識(shí)別是它最大的特點(diǎn)。射頻識(shí)別 。 最后， 根據(jù)課題要求詳細(xì)介紹了自主設(shè)計(jì)的一款 Type A 型讀卡器 — 射頻模塊的實(shí)現(xiàn)方案和具體電路。 分析了設(shè)計(jì)中難點(diǎn)和重點(diǎn)。由于非接觸式 IC 卡具有操作快捷、抗干擾性強(qiáng)、工作距離遠(yuǎn)、安全性高、便于一卡多用等優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)收費(fèi)、身份識(shí)別 和電子錢包等領(lǐng)域具有接觸式所無法比擬的優(yōu)越性，具有廣闊的市場(chǎng)前景。 參 考 資 料 1．《 智能卡技術(shù) IC 卡與 RFID 標(biāo)簽 》， 王愛英主 編， 清華大學(xué)出版社。 基 本 要 求 1．系統(tǒng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO/IECl4443A 協(xié)議 。 本文設(shè)計(jì)基于 STC89LE516RD+單片機(jī) 和 MFRC500 射頻基站芯片的非接觸式 IC 卡讀寫 器 ，并 編寫與 該讀寫器 相 結(jié)合的上位機(jī)軟件 ， 實(shí)現(xiàn) Mifare1 S50 卡的讀寫卡操作、電子錢包操作、密碼操作以及各塊存儲(chǔ)方式的控制 。 4． 采用 Keil C51 和 Visual Basic 語言 完成系統(tǒng)軟件的編寫。 周 次 1— 4 周 5— 8 周 9— 12 周 13— 16 周 17— 18 周 應(yīng) 完 成 的 內(nèi) 容 收集資料 熟悉課題內(nèi)容 理清設(shè)計(jì)思路 電路設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì) 搭電路調(diào)試 優(yōu)化程序 改進(jìn)電路 軟硬件聯(lián)調(diào) 論文書寫 課題總結(jié) 答辯 指導(dǎo)教師：李英偉 職稱：副教授 2021 年 3 月 1 日 系級(jí)教學(xué)單位審批： 年 月 日 摘要 摘要 非接觸式 IC 卡是 IC 卡領(lǐng)域的一項(xiàng)新興的技術(shù)，它是射頻識(shí)別技術(shù)和IC 卡技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。 首先， 論文描述了 IC 卡系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀，通過對(duì)射頻識(shí)別技術(shù)方式的研究，說明了射頻 IC卡系統(tǒng)的工作狀態(tài)。 介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件部分，重點(diǎn)介紹了 RC500 的主要特性、基本指令集以及與 Mifare1 非接觸 IC卡數(shù)據(jù)通信的一些重要模塊的編程思路以及編程方法。讀卡器 。Radio Frequency Identification 目 錄 摘要 ....................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................ II 第 1 章 緒論 ........................................................................................................ 1 課題研究背景及意義 .......................................................................... 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .................................................................................. 2 本課題研究的主要內(nèi)容 ...................................................................... 4 第 2 章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................................................ 5 硬件總體設(shè)計(jì) ...................................................................................... 5 射頻接口模塊 ...................................................................................... 6 單片機(jī)控制模塊 .................................................................................. 8 USB 通信模塊 ......................................................................................11 電源部分模塊 .................................................................................... 12 天線部分模塊 ..................................................................................... 13 本章小結(jié) ............................................................................................ 15 第 3 章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...................................................................................... 17 軟件總體設(shè)計(jì) .................................................................................... 17 初始化子程序設(shè)計(jì) ............................................................................ 20 卡片檢測(cè)子程序設(shè)計(jì) ........................................................................ 21 卡片校驗(yàn)子程序設(shè)計(jì) ........................................................................ 23 ..................................................................... 25 上位機(jī)程序 ......................................................................................... 26 本章小結(jié) ............................................................................................. 27 結(jié)論 .................................................................................................................... 28 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................ 29 致謝 .................................................................................................................... 30 附錄 1 開題報(bào)告 ....................................................................