【正文】 .................................... 27 參 考 文 獻(xiàn) .................................................. 28 附錄 A ....................................................... 29 附錄 B ....................................................... 30 非接觸式 IC 卡的應(yīng)用 摘要 本論文介紹了一種基于非接觸式 IC 卡的門禁管理系統(tǒng) 的應(yīng)用，非接觸式 IC卡是 IC 卡領(lǐng)域的一項(xiàng)新興技術(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。讀卡 器的實(shí)現(xiàn)原理如下：由讀寫器向 Mifare1 卡，也就是向射頻卡發(fā)射特定頻率的無(wú)線電磁波，當(dāng)射頻卡靠近讀寫器時(shí)，受讀寫器發(fā)射的電磁波激勵(lì)，卡片內(nèi)的 LC 諧振電路產(chǎn)生共振并且接收電磁波能量，當(dāng)射頻卡接收到足夠的能量時(shí)，就將卡內(nèi)存儲(chǔ)的識(shí)別資料以及其他數(shù)據(jù)以無(wú)線電波方式傳輸?shù)阶x寫器并且接受讀寫器對(duì)卡內(nèi)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步操作 [2]。 由于傳統(tǒng)的門鎖都是由鑰匙進(jìn)行開門，但是往往由于我們的不小心，就會(huì)把鑰匙丟了，或者是鑰匙被人復(fù)制的情況也時(shí)有發(fā)生，這樣就造成了室內(nèi)的不安全，基于這種隱患，我提出了這種新型的門鎖管理方式，卡片不易被復(fù)制，既方便又安全。在生物識(shí)別門禁系統(tǒng)中又以指紋門禁系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。高級(jí)智能型門禁控制系統(tǒng)是當(dāng)前門禁系統(tǒng)的重要發(fā)展方向，高級(jí)智能型門禁系統(tǒng)是一種聯(lián)網(wǎng)式門禁系統(tǒng)，功能也比較完善。 基本框圖如圖 2. 1 所示 ： 圖 系統(tǒng)基本組成框圖 ⑴ 讀卡器：是門禁系統(tǒng)的主要設(shè)備，直接與 PC 機(jī)通過(guò) RS 一 232 串行口相連，只要有非接觸式 Ic 卡進(jìn)入讀卡器天線射頻能量范圍，讀卡器便通過(guò)射頻信號(hào)與Ic 卡通信，認(rèn)證密碼，讀取卡中的數(shù)據(jù)，并將其存入計(jì)算機(jī)中。接上串行口和 +5V 電源之后不僅可以讀卡而且可以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。 按照應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)分， IC 卡分為金融卡和非金融卡，金融卡又有信用卡和現(xiàn)金卡等。而且由于無(wú)線電波不會(huì)受塵土、潮氣和震動(dòng)的干擾，使得非接觸式 IC 卡可應(yīng)用在惡劣的環(huán)境。 ② 數(shù)字電路 ATR 請(qǐng)求模塊：當(dāng)一張卡片處在讀卡器天線的工作范圍之內(nèi)時(shí)，程序員控制讀卡器向卡片發(fā)出 REQUESTall(或 REQUESTstd)命令后，卡片的 ATR 模塊將啟動(dòng)，將卡片中的卡片類型號(hào)共 2 個(gè)字節(jié)傳送給讀卡器，建立卡片與讀卡器的第一步通信聯(lián)絡(luò)。被選中的卡片將存儲(chǔ)在卡片上的卡片的容量傳送給讀卡器。 RAM 和 ROM 單元： RAM 主要配合控制及算術(shù)運(yùn)算單元，將運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行暫時(shí)存儲(chǔ)，如果某些數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)到 EEPROM，則由控制及算術(shù)運(yùn)算單元取出送到 EEPROM 存儲(chǔ)器中；如果某些數(shù)據(jù)需要傳送給讀卡器，則出控制及算術(shù)運(yùn)算單元取出，經(jīng)過(guò) RF 射頻接口電路的處理，通過(guò)卡片上的天線傳送給卡片讀卡器。如想對(duì)其他扇區(qū)進(jìn)行操作，必須完成上述的認(rèn)證過(guò)程。如今如何有效防止各種可能的攻擊和欺詐，成為非接觸 Ic 卡實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要課題。數(shù)據(jù)采集技術(shù)的基礎(chǔ)特征需要被識(shí)別物體具肯特定的識(shí)別特征載體；而特征提取技術(shù)則根據(jù)被識(shí)別物體本身的行 為特征來(lái)完成數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。真實(shí)性是指 IC 卡和讀寫設(shè)備都必須有一種確證能力，能夠確證它們各自所收到的信息都由真實(shí)對(duì)方發(fā)出，自己發(fā)出的信息也確實(shí)被真實(shí)對(duì)方接收。按照加密密鑰和解密密鑰是否相同，分為對(duì)稱密鑰密碼體制 (秘密密鑰體制 )和非對(duì)稱密 鑰密碼體制 (公開密鑰體制 )。考慮本讀卡器的程序量不大，接口比較直觀，因而不用再擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器 ，下面 簡(jiǎn)單的介紹一下 AT89C51。 非接觸式 IC 卡的應(yīng)用 圖 單片機(jī)電路連接圖 IC 卡讀卡器通信模塊設(shè)計(jì) 讀卡器用串行接口芯片 MAX232 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的 DB9 直接與 PC 機(jī)相連。因此，對(duì)讀卡器天線的構(gòu)造就有三個(gè)基本要求：首先是使天線線圈的電流最大，用于產(chǎn)生最大的磁通量：其次是功率要匹配，以最大程度地利用產(chǎn)生磁通量的可用能量；最后是要有足夠的帶寬，以無(wú)失真地傳送用數(shù)據(jù)調(diào)制的載波信號(hào)。天線的 直徑必須介于 ～ 之間。由于單片機(jī)的 I／ O 口驅(qū)動(dòng)能力有限，一般不能直接驅(qū)動(dòng)壓電式蜂嗚器，因此選用西北師范大學(xué)本科學(xué)位論文 15 一 PNP 型晶體管組成晶體管驅(qū)動(dòng)電路，單片機(jī) I／ O 口 (P3． 5)輸出經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路放大后即可驅(qū)動(dòng)蜂嗚器。接收器部分提供一個(gè)堅(jiān)固而有效的解調(diào)和解碼電路，用于 IS014443A 兼容的應(yīng)答器信號(hào)。數(shù)據(jù)處理部分執(zhí)行數(shù)據(jù)的并行和串行轉(zhuǎn)換。由于采用了非常先進(jìn)的技術(shù)，接收器己不再是限制操作距離的因素了。 CALL_isr_UART()。 case 2:baud=BAUD_19200。 case 6:baud=BAUD_115200。 TR1=0。 RC500CS =0。 TL1=TH1。 EX0=1。 delay_10ms(30)。 ORG 001BH。將串行口設(shè)置為方式 1， REN=1 48000BPS MOV PCON,80H CLR ES CLR EA MOV R7,0FFH 上電初始化 尋卡 選擇 防碰撞 密碼下載 準(zhǔn)備讀 卡呼叫 讀卡序列號(hào) 卡激活 通過(guò)驗(yàn)證 進(jìn)行各種卡操作 是 否 是 否 非接觸式 IC 卡的應(yīng)用 SETB 。數(shù)碼 管顯示 1，并發(fā)出蜂鳴聲 DJNZ R7,LLL2 LCALL BEEP MM: MOV R7,10 。讀塊 0 LCALL SEND MOV A,08H LCALL SEND MOV A,04H LCALL SEND MOV R0,40h MOV R7,18 Y: JNB RI,$ CLR RI MOV A,SBUF MOV R0,A INC R0 DJNZ R7,Y DEC R0 MOV A,R0 DSP1: MOV A,R5 。 (3) 密碼下載。 上面所述工作全部完成之后，程序跳轉(zhuǎn)到開始，閱讀器又處于尋卡狀態(tài)，如此 反復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)門禁的功能。 ⑶ 增加讀卡器存儲(chǔ)芯片的存儲(chǔ)容量 ，延長(zhǎng)脫機(jī)使用時(shí)間。西安電子科技大學(xué)出版社， 1988 【 9】 張力 .MF RC500 中文資料 .(DB/OL).. . , 【 10】 賴麒文 .8051 單片機(jī) C語(yǔ)言開發(fā)環(huán)境與務(wù)實(shí) .北京：科學(xué)出版社 . 【 11】 Klaus （ RFID）技術(shù)（第二版） .北京：電子工業(yè)出版社 【 12】宋戈 .51單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)范例大全 .北京：人民郵電出版社， 【 13】 王先彪 .基于 ARM技術(shù)一卡通消費(fèi)系統(tǒng)設(shè) 計(jì) [D].湖北 .黃石理工學(xué)院 .2021 【 14】 楊長(zhǎng)春 .Delphi 程序設(shè)計(jì)教程（第二版） .北京：清華大學(xué)出版社， 西北師范大學(xué)本科學(xué)位論文 29 附錄 A 實(shí)物圖 1 實(shí)物圖 2： 非接觸式 IC 卡的應(yīng)用 附錄 B 串口通信使用的命令碼。馬教授為我們指明具體的設(shè)計(jì)方向，為我提供了良好的工作環(huán)境，并為 項(xiàng)目的展開創(chuàng)造各種條件，另外，馬教授平易近人的待人態(tài)度，使我在有困難的時(shí)候，敢于向他提出問(wèn)題，雖然這些問(wèn)題在解決之后我覺(jué)得自己真的不是問(wèn)題，但是馬老師認(rèn)真的講解態(tài)度，更激發(fā)了我的學(xué)習(xí)興趣，他提出的很多有益意見(jiàn)和建議，使我 受益匪淺。 作為倍受矚目的新技術(shù)，射頻識(shí)別技術(shù)、射頻標(biāo) 簽在未來(lái)將深入到人們工作、生活的各個(gè)方面。 (5) 判斷卡號(hào)。十位送顯示 MOV 39H,1CH MOV 3AH,1CH MOV 3BH,1CH MOV R7,255 LLL10: LCALL DISP DJNZ R7,LLL10 ARLAM: CLR CLR LCALL NEWBUF LCALL DISP LCALL DISP LCALL DELAY LCALL DELAY LCALL DELAY DJNZ R7,ARLAM LLL14: LCALL DISP1 DJNZ R7,LLL14 CLR CLR MOV R7,155 。讀卡號(hào) LCALL SEND MOV A,03H LCALL SEND JNB RI,$ CLR RI MOV A,SBUF CJNE A,05H,L3 JNB RI,$ CLR RI MOV A,SBUF CJNE A,00H,L3 JNB RI,$ CLR RI MOV A,SBUF CJNE A,0E2H,L3 JNB RI,$ CLR RI MOV A,SBUF CJNE A,0BEH,L3 JNB RI,$ CLR RI MOV A,SBUF CJNE A,27H,L3 JNB RI,$ CLR RI MOV A,SBUF CJNE A,0DBH,L3 LLL5: LCALL DISP5 DJNZ R7,LLL5 AJMP L4 L4: MOV A,01H CALL SEND MOV A,04H CALL SEND JNB RI,$ CLR RI MOV A,SBUF CJNE A,03H,L4 JNB RI,$ CLR RI MOV A,SBUF CJNE A,00H,L4 JNB RI,$ CLR RI MOV A,SBUF CJNE A,08H,L4 JNB RI,$ CLR RI MOV A,SBUF CJNE A,00H,L4 LCALL DISP2 MOV 3DH,05H L5： MOV A,04H LCALL SEND MOV A,05H LCALL SEND MOV A,60H LCALL SEND 非接觸式 IC 卡的應(yīng)用 MOV A,01H 。判斷接收中斷標(biāo)志位 ,RI=1 發(fā)送的中斷請(qǐng)求已被響應(yīng)， SBUF 中的數(shù)據(jù)已被取走 ? CLR RI MOV A,SBUF CJNE A,03H,L1 。定時(shí)器 1 設(shè)為模式 2 MOV TL1,0FAH 。 LJMP START ORG 0003H。 CmdValid=0。 TR0=0。 SCON = 0x70。 TR1=TRUE。 } RevBuffer[0]=1。 case 4:baud=BAUD_38400。 } Else if(RevBuffer[0]==13) //設(shè)置通訊波特系統(tǒng)初始化 測(cè)試蜂鳴器 設(shè)置波特率 進(jìn)入 IC 卡處理程序 延時(shí) 發(fā)送 接收 結(jié)束 成功 好 壞 失敗 非接觸式 IC 卡的應(yīng)用 率 { switch(RevBuffer[1]) { case 0: baud=BAUD_9600。 init() while (1) { if (CmdValid) { CmdValid = FALSE。當(dāng)與 MifareStandard和 Mifare 產(chǎn)品通信時(shí)，使用高速 CRYPT01 流密碼 單元和一個(gè)可靠的非易失性密匙存儲(chǔ)器。 其功能框圖如圖 所示： 非接觸式 IC 卡的應(yīng)用 圖 RC500 功能框圖 并行微控制器接口自動(dòng)檢測(cè)連接的 8 位并行接口的類型。 ⑴ MFRC500 芯片 [9]介紹 MFRC500 是 Philips 公司為 Mifare 卡設(shè)計(jì)的專用讀卡芯片，它支持 IS014443A所有的層。 ⑶ 天線耦合電路圖 天線耦合電路圖如圖 3． 4 所示： 圖 天線耦合電路圖 圖中電容 C1 C17 的值是由天線的電感值決定的，并且需要根據(jù)天線的形狀進(jìn)行調(diào)整。此外，由于 Mifare 卡是無(wú)源非接觸式 Ic卡，其能量是通過(guò)天線感應(yīng)來(lái)的。所以使用此接