【正文】 附錄 附錄 1 IC卡讀寫模塊電路 基于單片機的 IC 卡預收費水表系統硬件設計 22 附錄 2 液晶顯示模塊電路 基于單片機的 IC 卡預收費水表系統硬件設計 23 致謝 衷心感謝導師牛軍在我整個畢業(yè)設計階段給予的耐心指導和悉心關懷，使我能夠更好地完成了大學的最后一門課程。 感謝我的家人，特別是我的父親和母親，正是他們的全力支持才能讓我專心地學習，他們的關懷和期望是我不斷前進的動力。 不積跬步何以至千里，本設計能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認真負責，使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設計中得以體現。然而，市場的發(fā)展也給不法分子留下可乘之機，制假行為隨之產生，嚴重影響到社會正常經濟活動的開展，因此望長江后浪推前浪， 未來的學者、研究人員能在其行業(yè)上 再接再厲 ，必須提高 IC 卡制作水平和防偽技術含量，向制假行為發(fā)起反擊 ， 研究發(fā)明更多更優(yōu)秀的 IC 卡，以給人們帶更大的方便。外部數據讀取設備可通過水表的 485接口，將水表的數據讀出，實現自動抄表功能。電路設計上采用多路模擬開關組合成一組雙刀雙擲開關，在 AT89C51的控制下，將 正脈沖或負脈沖加到電磁閥的控制線 AB兩端。一般輸入 +5V 電壓。在該引腳的上升沿時，系統將數據輸入到每個 EEPROM 器件，在下降沿時輸出。連接到總線的接口數量只由總 線電容是 400pF 的限制決定。 傳統的單片機串行接口的發(fā)送和接收一般都分別各用一條線，而 I2C 總線則根據器件的功能通過軟件程序使其工作于發(fā)送或接收方式。 地址碼用來選址，即接通需要控制的電路，確定控制的種類；控制量決定該調整的類別及需要調整的量。協議允許總線接入多個器件，并支持多主工作。 基于單片機的 IC 卡預收費水表系統硬件設計 15 單片機模塊 由于內部液晶控制器的存在，單片機可直接與 GXM12864 相連，不必使用其他的接口芯片。 電源模塊電路 如圖 9所示 。為避免液晶模塊的損壞，在加液晶驅動電壓 V0/VEE時需要比加邏輯電壓 VDD 滯后 50ms； 在關電時，液晶驅動電壓 V0/VEE 需要比邏輯電壓VDD 提前 50ms 關斷。 液晶顯示電路 液晶顯示模塊 液晶顯示 模塊選用圖形液晶顯示模塊 GXM12864，它內含 KS0108B/HD61202 控制 器，是一種采用低功耗 CMOS 技術實現的點陣圖形 LCD 模塊，有 8 位的微處理器接口，通過內部的 128 64 位映射 DDRAM 實現 128 點 64 點大小的平板顯示。 RS232C 標準的信號線共 25 根，其中只定義了 22 根。有余輸入至內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 IC 卡讀寫電路的原理及說明 IC 卡應用系統的硬件設計結構框圖如圖 4 所示 ， 總體原理圖見附錄 1。主要性能指標如下： （ 1） 工作頻率： 。圖中，對外通信的接口為 J3和 J4。同時， ROM中還固化了卡片運行所需要的必要的程序指令，由控制及算 術運算單元取出去對每個單元進行微指令控制，使卡片能有條不紊地與卡片的讀寫器進行數據通信。 控制及算術運算單元 這一單元是整個卡片的控制中心，是卡片的“頭腦”。 被選中的卡片將卡片上存儲在 BLOCK 0 中的卡片的容量 “ SIZE” 字節(jié)傳送給讀寫器。由于 Mifare 1卡片每一張都具有唯一的系列號，決不會相同，因此卡片讀寫器根據卡片的序列號來識別 、 區(qū)分已選的卡片 。 （ 1） RF射頻接口電路 在 RF射頻接口電路中，主要包括波形轉換模塊 和 POR模塊。 （ 5） 無電源，自帶天線，內含加密控制邏輯和通信邏輯電路。 表 1 P3 口與第二功能表 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD (串行輸出口 ) INT0（外中斷 0） INT1（外中斷 1） T0（定時器 /計數器 0） T1（定時器 /計數器 1） WR（外部數據存儲器寫選通） RD（外部數據存儲器讀選通） 3 系統 各 模塊 硬件 電路 設計 IC 卡讀寫電路 Mifare 1 射頻 IC 卡 Mifare 1 射頻 IC卡的核心是 Philips 公司制造的 Mifare 1 IC S50 系列微晶片，其內部包括 1KB 高速 EEPROM、數字控制模塊和一個高效率射頻天線模塊。當 CPU不對 P3口進行 SFR尋址訪問時，即用作第二功能輸出 /輸入線時，由內部硬件使鎖存器 Q置 1。 （ 2） XTAL2（ 18腳）：振蕩器反相放大器的輸出端。 （ 5） 兩個 16位的定時器 /計數器，每個定時器 /計數器 都可以設置成計數方式。 該 CPU 芯片內置 4K 的程序存儲器，有 32 個多功能的 I/O 口，具有多個可編程的中斷 I/O 口和數據串行通信口。整個“金卡”工程分為試點、推 廣和普及三個階段。 1987 年，美國的 ATM 機已達 3臺 /萬人。莫瑞諾 （ Roland moreno） 發(fā)明了帶 集成電路芯片的塑料卡片，并取得了專利權，這就是早期的 IC 卡。當然也可以封裝成紐扣、鑰匙、飾物等特 殊形狀。 IC卡具有防磁、防靜電、抗破壞性和耐用性強、防偽性好、存儲數據安全性高（可加密）、數據存儲容量大、應用設備及系統網絡環(huán)境成本低、品種型號齊全、技術規(guī)范成熟等特點。 XX 學 院 本科生 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 學院（系）： XX 專 業(yè)： XX 學 生： XX 指導教師： XX 完成日期 XX 年 X 月 XX 學院本科生畢業(yè)設計（論文） 基于單片機的 IC 卡預收費水表系統硬件設計 Hardware Design of Precharges the Water Meter IC Card System Based On Singchip 總 計： 26 頁 表 格： 2 個 插 圖 ： 15 幅 基于單片機的 IC 卡預收費水表系統硬件設計 XX 學 院 本 科 畢 業(yè) 設 計（論文） 基于單片機的 IC 卡預收費水表系統 硬 件設計 Hardware Design of Precharges the Water Meter IC Card System Based On Singchip 學 院（系）： XX 專 業(yè)： XX 學 生 姓 名： XX 學 號： XX 指 導 教 師（職稱）： XX 評 閱 教 師： 完 成 日 期： XX 學院 Nanyang Institute of Technology 基于單片機的 IC 卡預收費水表系統硬件設計 I 基于單片機的 IC 卡預收費水表系統 硬 件設計 XX 專業(yè) XX [摘 要 ] 本論文主要 設計 研究 基于 單片機 的 IC 卡預收費水表系統 硬 件 電路 ，其主要功能是以 AT89C51 單片機為核心 ， 實現 IC 卡的讀寫，液晶顯示的控制，電磁閥的控制，脈沖的提取，同時具有安全保護電路、記憶單元電路、通信接口電路，完成整個水表信號的讀、寫處理，監(jiān)控水表工作的功能 。正是由于 IC卡具備諸多無可比擬的優(yōu)點，因此在金融、稅務、公安、交通、郵電、通訊、服務、醫(yī)療、保險等各個領域都得到了廣泛的重視和應用。 IC卡的最初設想是由日本人提出來的。 1976 年法國布爾公司研制出世界第一枚 IC 卡。如今，美國已開始用IC卡取代磁卡，比較成功有應用有：校園 IC卡、交通 IC 卡、軍人身份證卡。到 20xx年我國 IC卡的出貨量達到了 ， 20xx年為 ， 20xx年為 ， 20xx年為（由于 SARS影響導致電信和公交卡發(fā)行量減少）， 20xx年達到了 ， 20xx年達到 。并且，該芯片功耗低，特別適用于水表控制線路多、功能全 、功耗低的要求。 （ 6） 具有 5個中斷源、兩個中斷優(yōu)先級的中斷控制系統。 （ 3） RST（ 9腳）：復位輸入，當振蕩器工作時， RST引腳出現兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。 用作第二功能時如表 1所示?？ㄆ旧聿粠щ姵毓╇姡ぷ鲿r將卡片放在讀寫器的有效工作區(qū)域，卡片讀寫器的天線發(fā)送 無線電載波信號耦合到卡片上的天線提供電源能量，其電壓可達 2V 以上，足以滿足卡片上的 IC電路供電需要。 （ 6） 數據可保存 10年，可反復寫 10萬次。波形轉換模塊 可將卡片讀寫器上的 ，一方面送調制 /解調模塊，另一方面進行波形轉換，將正弦波轉換為方波，然后對其整流濾波，由電壓調節(jié)模塊對電壓進行進一步的處理，包括穩(wěn)壓等 ，最終輸出供給卡片上的各電路。 卡片讀寫器中的 MCM中的 Anticollision防重疊功能配合卡片上的防重疊功能模塊，由程序員來控制讀寫器，根據卡片的序列號來選定一張卡片。當讀寫器收到這一字節(jié)后，可以對卡片進行深一步的操作，例如，可以進行密碼驗證等等。它 主要進行對整個卡片的各個單位進行微操作控制，協調卡片的各個步驟。