【正文】 序號號大于 4個字節(jié)，則 *SNR的最低字節(jié)值為 0x88，表示需要進行更高一級的防碰撞 。 當 *Sak＝ xx0xx0xx 時，選擇成功，該卡不符合 ISO/IEC 144434 標準。該函數(shù)適用于對于所有卡來說密碼相同的應(yīng)用，密鑰的裝載可以在一個安全的場合一次性裝入。 Sector：所要驗證的卡扇區(qū)號（也即將要訪問的卡的扇區(qū)號），取值范圍0～ 39，能用于 S70卡。 Mifare 卡中一個塊的數(shù)據(jù)是 16 字節(jié)，因此讀寫一次均是 16 個字節(jié)。 函數(shù)原型： uchar TX_Read(uchar Block,uchar idata *Data) 輸入?yún)?shù)： Block：卡塊號（ 1字節(jié)）： S50： 0～ 63； S70： 0～ 255 輸出參數(shù)： *Data： Data為讀回 16字節(jié)數(shù)據(jù)的首地址。若要重新使用模塊，需要調(diào)用 TX_Config()函數(shù)對 TX522B重新進行配置。 。 通信協(xié)議分為兩步，第一步波特率設(shè)置，第二步進行數(shù)據(jù)通信 。 數(shù)據(jù)塊格式描述： 主機 →TX522 命令模式）： SEQNR： 0 （可自定義） COMMAND： 0x46 LENGTH： 1 DATA[0]： Block 表 讀取塊 2的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀 STX SEQNR CMD Length DATA BCC ETX 0x20 0x00 0x46 0x01 0x02 0xba 0x03 TX522→ 主機（響應(yīng)模式）： SEQNR： 0 STATUS： OK， QUIT， NO_TAG_ERR， CRC_ERR， NOT_AUTH_ERR， PARITY_ERR， BIT_COUNT_ERR， COMM_ERR中的某一個 LENGTH： 16 DATA[0]： 所訪問塊的第一個字節(jié) DATA[15]： 所訪問塊的最后一個字節(jié) 表 數(shù)據(jù)幀 STX SEQNR Status Length DATA BCC ETX 0x20 0x00 0x00 0x10 16字節(jié)數(shù)據(jù) 0xXX 0x03 （ 7）關(guān)閉模塊 TX522B執(zhí)行命令后的狀態(tài)，可能 的狀態(tài)值如下： OK， COMM_ERR。因為 Mifare 卡每個扇區(qū)的密碼可能不相同，若要對一張卡中的多個扇區(qū)進 行操作，在對某一扇區(qū)操作完桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 22 頁 共 54 頁 畢后，必須進行一條讀命令才能對另一個扇區(qū)直接進行驗證命令，否則必須從請求開始操作。 輸出參數(shù)： 無 函數(shù)返回： TX522B 執(zhí)行命令后的狀態(tài)，可能的狀態(tài)值如下： OK， QUIT，NO_TAG_ERR， PARITY_ERR， BIT_COUNT_ERR， COMM_ERR。 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 21 頁 共 54 頁 輸入?yún)?shù)： KeyAB：密鑰類型（ 1字節(jié)）。 （ 5）驗證 本設(shè)計中 使用模塊內(nèi)部密鑰區(qū)中 Key_Sector中的密碼對指定的卡的扇區(qū) Sector進行驗證，若卡 Sector 區(qū)中的密碼與存儲在模塊內(nèi) Key_Sector 中的密碼相同，則驗證成功，返回 OK。 當 *Sak＝ xxxxx1xx時，序列號沒有完成，還要進行下一級的防碰撞和選擇操作。 *SNR：前一次防碰撞返回的卡的序號，或已知的卡的序列號?？ǖ男蛄刑栭L度有三種： 4 字節(jié)、 7 字節(jié)和 10 字節(jié)。 （ 4）選擇卡片 uchar TX_Casc_Select（）用于選擇某一個序列號的卡，與之建立通信連接，并返回是否選擇成功的應(yīng)答 *Sak。 4 字節(jié)的只要用一級防碰撞即可得到完整的序列號，如 Mifare1 S50 S70 等； 7字節(jié)的要進行二級防碰撞才能得到完整的序列號，前一級所得到的序列號的最低字節(jié)為級聯(lián)標志 0x88，在序列號內(nèi)只后 3 字節(jié)可用，后一級防碰撞能得到 4 字節(jié)序列號，兩者按順序連接即為 7 字節(jié)序列號，如 UltraLight 和 DesFire 等；需要進行二級防碰撞操作，可通過修改參數(shù) Select_Code 來實現(xiàn)。 （ 3）防沖突 uchar TX_Casc_Anticoll（）用于可選級數(shù)的防碰撞操作。若對某一張卡成功進 行了掛起操作（ TX_Halt 命令），卡片將進入 Halt 狀態(tài)，此時的卡只能響應(yīng) ALL 模式的請求，除非該卡離開天線區(qū)域然后再重新進入。 函數(shù)返回： TX522B 執(zhí)行命令后的狀態(tài)，可能的狀態(tài)值如下： OK， QUIT，COMM_ERR。模塊上電后，模塊內(nèi)部會自動執(zhí)行初始化，指示燈將點亮，因此上電后，可不用執(zhí)行該函數(shù)，而直接進行其它操作。但使用 UART 接收中斷而不使用中斷管 腳時，程序中的關(guān)中斷時間不能大桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 18 頁 共 54 頁 于 20ms，因為 TX522B 模塊在尋到卡后，主動向主機發(fā)送請求 STX，如果在 20ms 內(nèi)得不到應(yīng)答就直接發(fā)送數(shù)據(jù)。 有卡 讀卡 合法 開始 初始化 尋卡 防沖突 選擇卡片 驗證 Y N 開門 結(jié)束 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 17 頁 共 54 頁 圖 TX522系列模塊管腳圖 非接觸式 IC卡讀寫模塊， TX522射頻模塊采用最新 PHILIPS高集成 ISO14443讀卡芯片 —MF RC522，能讀寫 RC522內(nèi) EEPROM，提供三線 SPI接口，并具有控制線輸出口，能與任何 MCU接口。讀卡程序的設(shè)計思想是在上電初始化后，射頻場一旦檢測有 Mifare 1卡進入射頻天線的有效范圍，讀卡程序按 順序啟動防碰撞程序和認證程 序，驗證成功后最后操作卡片讀寫程序。在成功執(zhí)行防重疊操作之后，或在任何時候當程序員想實際地與已知序列號的卡片進行通信時，必須執(zhí)行選擇卡片操作，以建立與所選卡片的通信，同時返回該卡片的 size(容量 )字節(jié)。 復位應(yīng)答操作將通知 TX522 模塊在天線的有效工作范圍內(nèi)尋找 Mifare 卡片。 // 允許串口中斷 TXD_dat()。 //由 T2作為波特率發(fā)生器 RCAP2L = 0xD9。 RS232的 程序流程圖如下 ： 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 14 頁 共 54 頁 Y N 圖 RS232串口通信程序流程圖 首先初始化，設(shè)置通信速率，以及串口數(shù)據(jù)位，停止位和效驗位，停止位。為了加強 P0 口的驅(qū)動能力和減少外界的干擾，該口全部外接了上拉電阻。操作完成后列地址計數(shù)器自動加一。 （ 5）列地址設(shè)置（ Set Y address） 0 1 C5 C4 C3 C2 C1 C0 該指令設(shè)置了 Y 地址計數(shù)器的內(nèi)容， C5~C0=0~3FH（ 1~64)代表某一頁面上的某一單元地址，隨后的一次讀或?qū)憯?shù)據(jù)將在這個單元上進行。 HD61202U 有 64 行顯示的管理能力，該指令中 L5~L0 顯示起始行的地址，取值在 0 ~ 3FH (1~64 行 )范圍內(nèi)，它規(guī)定了顯示屏上最頂一行所對應(yīng)的顯示存儲器的內(nèi)容，則顯示屏將呈現(xiàn)顯示內(nèi)容向上或向下平滑滾動的顯示效果。當 D=1 為顯示設(shè)置，顯示數(shù)據(jù)鎖存器正常工作，顯示屏上呈現(xiàn)所需的顯示效果。因此計算機在每次對 HD61202U 操作之前，都要讀出狀態(tài)字判斷 BUSY 是否為 ”0”。當 RST 為低電平狀態(tài)時， HD61202U 處于復位工作狀態(tài)， REST=1。 BUSY=1 表示 HD61202U 正在處理計算機發(fā)來的指令或數(shù)據(jù)。 單片機模塊程序設(shè)計 顯示模塊程序設(shè)計 顯示是人與計 算機系統(tǒng)打交道所必不可少的部分，要求門禁在不打卡時具備顯示當前時間 ,打卡時顯示該卡卡號及打卡時間。 下圖為單片機與 TX522 模塊接線圖。所以使用此接口芯片的串行通信系統(tǒng)只需單一的 +5V電源。 圖 液晶與 MCU 接口電路 串口 通信模塊設(shè)計 讀卡器用串行接口芯片 MAX232通過標準的 DB9直接與 PC機相連。 在每次讀合法卡成功時讀卡器都會發(fā)出指示音 ，否則不響 。 這里使用震蕩頻率為 12MHz的石英晶體。晶振工作時， RST腳持續(xù) 2個機器周期高電平將使單片機復位。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除 100次。外圍配有 RS232 接口能與 PC 機互相連，可以完成讀卡、顯示卡號和出入時間、身份識別 以及保存和上傳出入記錄等功能。 硬件 設(shè)計 門禁系統(tǒng)包括 主控模塊、外圍電路，通信模塊，射頻模塊。 管理模塊設(shè)計 （ 1） 系統(tǒng)管理主控模塊設(shè)計 設(shè)計門禁主控模 塊，其主要實現(xiàn)的功能是管理員對一般用戶發(fā)卡，能對丟失的卡進行掛失，對找回的卡進行解掛。同時 上位機通過調(diào)用系統(tǒng)時間并把信息傳輸給單片機，利用單片機來控制 1602 顯示屏來顯示時間和卡號，同時上位機保存刷卡記錄。 由于其耐用性，性價比好，讀取速度快，安全性高等優(yōu)勢，是當前門禁系統(tǒng)的主流。 方案的論證 根據(jù)卡 的種類 分為接觸卡門禁系統(tǒng)（磁條卡 條碼卡）和非接觸卡（又叫感應(yīng)卡 射頻卡）門禁系統(tǒng)。軟件設(shè)計是分析設(shè)計的硬件用程序?qū)崿F(xiàn)其功能，并且調(diào)試優(yōu)化產(chǎn)品功能。 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 5 頁 共 54 頁 2 方案設(shè)計 設(shè)計就是根據(jù)題目的要求而對硬件和軟件進行規(guī)劃，并選擇最合適的硬件電路和軟件程序來達到目的。 （ 2） 軟件問題 軟件設(shè)計是本次設(shè)計的重點。硬件系統(tǒng)包括硬件電路功能的構(gòu)造和芯片的選擇；軟件系統(tǒng)包括非接觸式 IC卡讀寫操作、程序的編寫和串口通信程序的編寫，以及應(yīng)用操作界面的設(shè)計。但目前我國非接觸式 Ic卡的制卡技術(shù)及其相應(yīng)的讀、寫卡設(shè)備技術(shù)仍處于相對落后狀態(tài)，這種要求有極高安全性和保密性的金融行業(yè)制約了我國金卡工程的實施和發(fā)展。 國內(nèi)研究的現(xiàn)狀 隨著國內(nèi)廠商硬件技術(shù)的成熟， 國內(nèi)市場 已表現(xiàn)出向成長期迅速發(fā)展的明顯趨勢。 Philips 半導體公司的 MIFARE 非接觸式智能卡技術(shù)誕生于 1990 年，到 1994 年這項技術(shù)被推向全球市場， 1995 年，第一個利用 MIFARE 技術(shù)生產(chǎn)的裝置開始應(yīng)用在英國、法國、加拿大、澳大利亞、芬蘭及捷克等國的公共交通系統(tǒng)上。歐洲一些 IC卡及讀卡器制造商大都以Mifare技術(shù)為標準發(fā)展自己的 IC卡事業(yè)。從目前全球門禁系統(tǒng)的前端輸入設(shè)備的水平及發(fā)展方向來看，雖然磁卡和接觸式 IC卡讀卡器在門禁系統(tǒng)的應(yīng)用中還有一部分市場，但從發(fā)展趨勢上看，除賓館鎖外，磁卡和接觸式 Ic卡讀卡器已在逐步地退出門禁系統(tǒng)市場。 國內(nèi)外情況 國外研究現(xiàn)狀 目前歐美門禁系統(tǒng)市場正逐漸進入成熟階段，其產(chǎn)業(yè)的分工已進入細分階段，生產(chǎn)卡和讀卡器的廠家就只生產(chǎn)卡和讀卡器，如美國的 HMD公司、 h1dala公司、德國的 Destle公桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 3 頁 共 54 頁 司。由于目前國內(nèi)尚未成功開發(fā)出可與國外著名廠商的門禁系統(tǒng)相抗衡且技術(shù)先進的產(chǎn)品。門禁系統(tǒng)已由早期單純的門道及鑰匙管理，發(fā)展為一套完整的出入管理系統(tǒng)，并且通過采用先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使整套系統(tǒng)的操 作和自身資源的使用不再受時間和地域的限制。門禁控制系統(tǒng)是一種新型智能化的安全管理系統(tǒng)，它集自動識別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體，涉及電子、機械、光學、計算機技術(shù)和通訊技術(shù)等諸多方面。 本文正是通過智能卡，單片機，讀卡器等專門為小區(qū)開發(fā)了一套門禁系統(tǒng)。門禁系統(tǒng)的另一優(yōu)點是可以隨時增加和刪除某一卡。因而智能、安全、高效的現(xiàn)代化門禁管理已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然趨勢，同時它也是現(xiàn)代化智能建筑的一個重要組成部分。 關(guān)鍵詞 ： 非接觸式 IC 卡；射頻識別；讀卡器 ；門禁系統(tǒng) Abstract This article introduces a kind of Entrance Guard System that is based on Radio Frequency Identification cards. Contactless IC Card is one kind of new technology in the field of IC card， which is the bination of Radio Frequency Identification technology and IC car