【正文】 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 23 頁 共 54 頁 4 通信 協(xié)議 讀 卡 模塊 串口 通信 協(xié)議 主機與 TX522B串行接口通信過程中一幀的數據格式采用 1個起始位， 8個數據位、無奇偶校驗位、 1個停止位。所讀塊號必須與之前所驗證的塊號在同一個扇區(qū)內， mifare1 卡從塊號 0 開始按順序每 4 個塊 1 個扇區(qū)。 函數原型： uchar TX_Auth2(uchar KeyAB, uchar Sector, uchar Key_Sector)。 輸出參數： *Sak：是否選擇成功的應答 ,其意義如表 所示 表 *Sak 含義 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 RFU RFU 判斷是否選擇完成 RFU bit2位用來判斷是否還有序列號未讀出， bit2＝ 0時，表示所有序列號輸入完畢，選擇成功， bit2＝ 1時表示序列號沒有全部輸入，選擇沒有完全成功，還要進行下一級的防碰撞和選擇操作。在任意一個防碰撞函數成功執(zhí)行后，或在任何時候當實際地與已知序列號的卡片進行通信時，必須使用 TX_Casc_Select，以建立與所選卡的通信?？ǖ男蛄刑栭L度有三種： 4 字節(jié)、 7 字節(jié)和10 字節(jié)。在選擇一張新的卡時必須調用該函數。此時讀卡芯片完全被激活，所消耗的電流最大。其管腳圖如圖 。而其它卡片處于等待狀態(tài)。 ES = 1。由于 PC系列微機串行口為 RS232 標準接口，與輸入、輸出均為 TTL 電平的 AT89S51 單片機在接口規(guī)范上不一致，因此 TTL 電平到 RS232 接口電平的轉換采用 MAX232 標準 RS232 接口芯片，該芯片可以用單電壓 (+5 v)實現 RS232 接口邏輯 “1”（ 15～ 3V）和邏輯 “0”(3～ 15 v)的電平轉換。 （ 6）寫顯示的數據（ Write Display Data） 1 0 數 據 該操作將 8 位數據寫入先前已確定的顯示存儲器的單元內。 （ 3）顯示起始行設置（ Display Start Line） 1 1 L5 L4 L3 L2 L1 L0 該指令設置了顯示起始行寄存器的內容。只有在 BUSY=0 時，計算機對 HD61202U 的操作才能有效。狀態(tài)字為一個字節(jié)，其中僅有 3 位有效位，它們是： BUSY：表示當前 HD61202U 接口控制電路運行狀態(tài)。 通過單片機向TX522B模塊發(fā)送命令來對 TX522B進行讀寫控制 。圖 為液晶與 AT89S51 接口電路 。而在芯片外部 1XTAL 和 2XTAL 之間跨接晶體振蕩器和微調電容，從而構成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 AT89S51 單片機 AT89S51是一種帶 4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀 存儲器的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器，俗稱單片機。 數據傳輸模塊的設計 通過 RS232 及串口完成中央控制電腦與門禁 模塊 之間的數據傳輸 。當有人刷卡時，如果刷卡成功則蜂鳴器報警，表示開門信號。 （ 3）、可以把紀錄的數據傳輸到計算機。讀卡器讀取卡的信息，系統(tǒng)將卡的信息傳輸到 PC 機，并將數據保存到 PC 機，以供查詢。 門禁系統(tǒng)設計主要分為兩個部分：硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。 Philips 半導體公司的 MIFARE 非接觸智能卡在非接觸卡應用領域占有全球 80%的市場份額，是目前非接觸智能卡的工業(yè)標準，廣泛應用于公共交通、路橋收 費、電子機票、身份證、付費電話、付費電視等領域，特別是在門禁系統(tǒng)的應用上。當今世界上非接觸式 Ic卡主流產品是 Philips公司的 Mifare技術，己經被制定為國際標準 ISO／ IEC 14443 Type A標準。 IC卡門禁系統(tǒng)以其門禁管理的安全、可靠、高效、靈活、方便 ，已逐步取代其他現有各類門鎖，成為目前門禁系統(tǒng)的主流方式 本論文專門為小區(qū)開發(fā)了一套門禁系統(tǒng)， 使用該系統(tǒng)，可以方便地管理和控制應用場所的人員進出情況，驗明出入人員的身份和出入權限 ，防止非法行為的發(fā)生，使戶主的人身以及財產得到更好的保護， 其研究結果具有深切的實際意義。在數字技術和網絡技術飛速發(fā)展的今天，門禁系統(tǒng)也得到了迅猛發(fā)展。它將時刻自動記錄人員的出入情況 ,限制內部人員的出入區(qū)域 ,出 入時間 ,禮貌地拒絕不速之客 .同時也將有效的保護您的財產不受非法侵犯 ，并可以與 PC機通信，方便管理 。傳統(tǒng)的方法是工作人員對出入人員進行登記放行，這種方法費事、費力又容易出錯，而且管理不嚴格?；趯嶋H應用項目的需要，本課題開發(fā)了一種讀寫距離為 100mm 的非接觸式 IC 卡 門禁系統(tǒng) 。它利用射頻方式在非接觸式 IC 卡和讀卡器之間進行無線雙向通信，完成目標識別和數據交換。 關鍵詞 ： 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 card technology. Radio Frequency Identification technology is a new technology of auto identification in recent years. Wireless and bidirectional munication between reader and contactless card is their munication mode to identify the goal and to swap data by radio frequency identification. The power of IC card circuit is supplied by the power of electromagic wave from reader. Because contactless IC card has some advantages over mon IC card such as its high working speed， good anticollision quality and long working distance， there will be a good prospect for it in many fields， such as automatic pricing，identify distinguishing， electric wallet and so on. The contactless IC card reader is one of the key devices of a contactless IC card system. We developed one kind of contactless IC card Acess control system， which is one part of a project and has about 100mm working distance. On the basic of the development of Entrance Guard System， at first this paper generally introduces the contactless IC card， including its feature， type， posing and international standard. Then it introduces the technology of Entrance Guard System. Based on these， the paper discusses the design of the contactless IC card reader in detail， including the circuit design and software design. The reader39。門禁系統(tǒng)的另一優(yōu)點是可以隨時增加和刪除某一卡。門禁控制系統(tǒng)是一種新型智能化的安全管理系統(tǒng)，它集自動識別技術和現代安全管理措施為一體，涉及電子、機械、光學、計算機技術和通訊技術等諸多方面。由于目前國內尚未成功開發(fā)出可與國外著名廠商的門禁系統(tǒng)相抗衡且技術先進的產品。從目前全球門禁系統(tǒng)的前端輸入設備的水平及發(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。 Philips 半導體公司的 MIFARE 非接觸式智能卡技術誕生于 1990 年，到 1994 年這項技術被推向全球市場， 1995 年，第一個利用 MIFARE 技術生產的裝置開始應用在英國、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。但目前我國非接觸式 Ic卡的制卡技術及其相應的讀、寫卡設備技術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。 （ 2） 軟件問題 軟件設計是本次設計的重點。軟件設計是分析設計的硬件用程序實現其功能，并且調試優(yōu)化產品功能。 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。 管理模塊設計 （ 1） 系統(tǒng)管理主控模塊設計 設計門禁主控模 塊，其主要實現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。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。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。 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 。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。 單片機模塊程序設計 顯示模塊程序設計 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。當 RST 為低電平狀態(tài)時， HD61202U 處于復位工作狀態(tài)， REST=1。當 D=1 為顯示設置，顯示數據鎖存器正常工作，顯示屏上呈現所需的顯示效果。 （ 5）列地址設置（ Set Y address） 0 1 C5 C4 C3 C2 C1 C0 該指令設置了 Y 地址計數器的內容， C5~C0=0~3FH（ 1~64)代表某一頁面上的某一單元地址，隨后的一次讀或寫數據將在這個單元上進行。為了加強 P0 口的驅動能力和減少外界的干擾，該口全部外接了上拉電阻。 //由 T2作為波特率發(fā)生器 RCAP2L = 0xD9。 復位應答操作將通知 TX522 模塊在天線的有效工作范圍內尋找 Mifare 卡片。讀卡程序的設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。但使用 UART 接收中斷而不使用中斷管 腳時，程序中的關中斷時間不能大桂林電子科技大學畢業(yè)設計（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 內得不到應答就直接發(fā)送數據。 函數返回： TX522B 執(zhí)行命令后的狀態(tài)，可能的狀態(tài)值如下： OK， QUIT，COMM_ERR。 （ 3）防沖突 uchar TX_Casc_Anticoll（）用于可選級數的防碰撞操作。 （ 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答 *Sak。 *SNR：前一次防碰撞返回的卡的序號，或已知的卡的序列號。 （ 5）驗證 本設計中 使用模塊內部密鑰區(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 Key_Sector 中的密碼相同，則驗證成功，返回 OK。 輸出參數： 無 函數返回： 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。 數據塊格式描述： 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的數據的數據幀 STX SEQNR CMD Length DATA BCC ETX 0x20 0x00 0x46 0x01 0x02 0xba 0x