【正文】 唯一 確定下來(lái)，為后來(lái)的顯示數(shù)據(jù)的讀 /寫作了地址選通。 ATMEL 的 89S51 單片機(jī)通過(guò)普通 I/O 口與 PC 機(jī) RS232 串口實(shí)現(xiàn)通信的硬件接口電路，如圖 4 所示。 RCAP2L = 0xD9。如果有多余一張的 Mifare 卡片在讀卡器天線的有效工作范圍內(nèi)，必須執(zhí)行防重疊操作，串口中斷處理 握手信號(hào)？ 設(shè)置通信速率，數(shù)據(jù)位，校驗(yàn)位 初始化 開(kāi)始通信 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 15 頁(yè) 共 54 頁(yè) 返回一張卡片的序列號(hào)，作為本次操作的對(duì)象。 通過(guò)單片機(jī)向 TX522模塊發(fā)送命令來(lái)對(duì) TX522進(jìn)行讀寫控制。初始化成功后，模塊上的指示燈將點(diǎn)亮，此時(shí)天線發(fā)射載波信號(hào)，任何進(jìn)入天線感應(yīng)區(qū)的卡可得電進(jìn)入 IDLE狀態(tài)，可使用任一函數(shù)對(duì)卡進(jìn)行操作。卡片進(jìn)入天線區(qū)域后，能獲能能量，從而得電復(fù)位處于 IDLE 模塊， TX_Request 函數(shù)可用 ALL 或 IDLE任意一種模式進(jìn)行請(qǐng)求，卡片均能響應(yīng)，并返回卡片類型號(hào) TagType（ 2 個(gè)字節(jié)）。當(dāng)多個(gè)卡片位于天 線區(qū)域時(shí)，執(zhí)行函數(shù)后，能得到序列號(hào)最大的那個(gè)卡片的序列號(hào)中的 4 個(gè)字節(jié)。參數(shù) Select_Code 表示防碰撞的級(jí)數(shù)，應(yīng)該與該函數(shù)執(zhí)行前的TX_Casc_Anticoll()中的 Select_Code 相同。如果卡得序號(hào)號(hào)大于 4個(gè)字節(jié)，則 *SNR的最低字節(jié)值為 0x88，表示需要進(jìn)行更高一級(jí)的防碰撞 。該函數(shù)適用于對(duì)于所有卡來(lái)說(shuō)密碼相同的應(yīng)用，密鑰的裝載可以在一個(gè)安全的場(chǎng)合一次性裝入。 Mifare 卡中一個(gè)塊的數(shù)據(jù)是 16 字節(jié)，因此讀寫一次均是 16 個(gè)字節(jié)。若要重新使用模塊，需要調(diào)用 TX_Config()函數(shù)對(duì) TX522B重新進(jìn)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(jìn)行數(shù)據(jù)通信 。因?yàn)?Mifare 卡每個(gè)扇區(qū)的密碼可能不相同，若要對(duì)一張卡中的多個(gè)扇區(qū)進(jìn) 行操作，在對(duì)某一扇區(qū)操作完桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 22 頁(yè) 共 54 頁(yè) 畢后，必須進(jìn)行一條讀命令才能對(duì)另一個(gè)扇區(qū)直接進(jìn)行驗(yàn)證命令，否則必須從請(qǐng)求開(kāi)始操作。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 21 頁(yè) 共 54 頁(yè) 輸入?yún)?shù)： KeyAB：密鑰類型（ 1字節(jié)）。 當(dāng) *Sak＝ xxxxx1xx時(shí)，序列號(hào)沒(méi)有完成，還要進(jìn)行下一級(jí)的防碰撞和選擇操作?？ǖ男蛄刑?hào)長(zhǎng)度有三種： 4 字節(jié)、 7 字節(jié)和 10 字節(jié)。 4 字節(jié)的只要用一級(jí)防碰撞即可得到完整的序列號(hào)，如 Mifare1 S50 S70 等； 7字節(jié)的要進(jìn)行二級(jí)防碰撞才能得到完整的序列號(hào)，前一級(jí)所得到的序列號(hào)的最低字節(jié)為級(jí)聯(lián)標(biāo)志 0x88，在序列號(hào)內(nèi)只后 3 字節(jié)可用，后一級(jí)防碰撞能得到 4 字節(jié)序列號(hào)，兩者按順序連接即為 7 字節(jié)序列號(hào)，如 UltraLight 和 DesFire 等；需要進(jìn)行二級(jí)防碰撞操作，可通過(guò)修改參數(shù) Select_Code 來(lái)實(shí)現(xiàn)。若對(duì)某一張卡成功進(jìn) 行了掛起操作（ TX_Halt 命令），卡片將進(jìn)入 Halt 狀態(tài)，此時(shí)的卡只能響應(yīng) ALL 模式的請(qǐng)求，除非該卡離開(kāi)天線區(qū)域然后再重新進(jìn)入。模塊上電后，模塊內(nèi)部會(huì)自動(dòng)執(zhí)行初始化，指示燈將點(diǎn)亮，因此上電后，可不用執(zhí)行該函數(shù)，而直接進(jìn)行其它操作。 有卡 讀卡 合法 開(kāi)始 初始化 尋卡 防沖突 選擇卡片 驗(yàn)證 Y N 開(kāi)門 結(jié)束 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 17 頁(yè) 共 54 頁(yè) 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。在成功執(zhí)行防重疊操作之后，或在任何時(shí)候當(dāng)程序員想實(shí)際地與已知序列號(hào)的卡片進(jìn)行通信時(shí)，必須執(zhí)行選擇卡片操作，以建立與所選卡片的通信，同時(shí)返回該卡片的 size(容量 )字節(jié)。 // 允許串口中斷 TXD_dat()。 RS232的 程序流程圖如下 ： 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 14 頁(yè) 共 54 頁(yè) 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(yàn)位，停止位。操作完成后列地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)加一。 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(duì)應(yīng)的顯示存儲(chǔ)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(dòng)的顯示效果。因此計(jì)算機(jī)在每次對(duì) HD61202U 操作之前，都要讀出狀態(tài)字判斷 BUSY 是否為 ”0”。 BUSY=1 表示 HD61202U 正在處理計(jì)算機(jī)發(fā)來(lái)的指令或數(shù)據(jù)。 下圖為單片機(jī)與 TX522 模塊接線圖。 圖 液晶與 MCU 接口電路 串口 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。 這里使用震蕩頻率為 12MHz的石英晶體。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100次。 硬件 設(shè)計(jì) 門禁系統(tǒng)包括 主控模塊、外圍電路，通信模塊，射頻模塊。同時(shí) 上位機(jī)通過(guò)調(diào)用系統(tǒng)時(shí)間并把信息傳輸給單片機(jī)，利用單片機(jī)來(lái)控制 1602 顯示屏來(lái)顯示時(shí)間和卡號(hào)，同時(shí)上位機(jī)保存刷卡記錄。 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)。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 5 頁(yè) 共 54 頁(yè) 2 方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)就是根據(jù)題目的要求而對(duì)硬件和軟件進(jìn)行規(guī)劃，并選擇最合適的硬件電路和軟件程序來(lái)達(dá)到目的。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(jì)。 國(guó)內(nèi)研究的現(xiàn)狀 隨著國(guó)內(nèi)廠商硬件技術(shù)的成熟， 國(guó)內(nèi)市場(chǎng) 已表現(xiàn)出向成長(zhǎng)期迅速發(fā)展的明顯趨勢(shì)。歐洲一些 IC卡及讀卡器制造商大都以Mifare技術(shù)為標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展自己的 IC卡事業(yè)。 國(guó)內(nèi)外情況 國(guó)外研究現(xiàn)狀 目前歐美門禁系統(tǒng)市場(chǎng)正逐漸進(jìn)入成熟階段，其產(chǎn)業(yè)的分工已進(jìn)入細(xì)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(guó)的 HMD公司、 h1dala公司、德國(guó)的 Destle公桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 3 頁(yè) 共 54 頁(yè) 司。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(guò)采用先進(jìn)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(shí)間和地域的限制。 本文正是通過(guò)智能卡，單片機(jī)，讀卡器等專門為小區(qū)開(kāi)發(fā)了一套門禁系統(tǒng)。因而智能、安全、高效的現(xiàn)代化門禁管理已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，同時(shí)它也是現(xiàn)代化智能建筑的一個(gè)重要組成部分。 從門禁技術(shù)的發(fā)展出發(fā)，首先介紹了非接觸式 IC 卡的特點(diǎn)、種類、組成以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。射頻識(shí)別 (Radio Frequency identification，簡(jiǎn)稱 RFID)技術(shù)是最近幾年發(fā)展起來(lái)的一門新的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。 根據(jù)以上的研究工作，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于非接觸式 IC 卡的門禁系統(tǒng) 。對(duì)于工廠、機(jī)關(guān)等需要考勤的場(chǎng)所，門禁系統(tǒng)還可以記錄每個(gè)職工是否按時(shí)上下班。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 2 頁(yè) 共 54 頁(yè) 1 緒論 課題研究背景和意義 在 IC卡應(yīng)用日益廣泛的今天， IC卡門禁系統(tǒng)以其管理的安全、可靠、高效、靈活和方便逐步取代其它現(xiàn)有各類門鎖成為目前門禁系統(tǒng)的主流方式。 先進(jìn)的門禁系統(tǒng)涉及保安、保密、防盜及系統(tǒng)安全等重大問(wèn)題。正是由于市場(chǎng)的不斷成熟，人們?cè)谄毡榻邮荛T禁系統(tǒng)的觀念之后，在采購(gòu)方面就可以很方便地分別從不同公司采購(gòu)到各部分設(shè)備，自己進(jìn)行系統(tǒng)集成安裝成整套系統(tǒng)。此外還有一種 MF3 ICD40卡，密碼機(jī)制更加完善，不是按塊而是按文件操作，波特率高達(dá) 106～ 424Kbps，有防撕扯功能、值文件功能等 28種用途。如 20xx年 12月份在上海推出的社會(huì)保障卡，存儲(chǔ)了持卡者的指紋、姓名、身份證號(hào)碼、照片、工作單位、婚姻狀況等信息，真正做到了個(gè)人信息電子化。串口通信模塊主要由串行接口芯片組成，能實(shí)現(xiàn)串口與 PC機(jī)的通信。它包括對(duì)各種元器件的功能和接法的了解，以及對(duì)各種元器件的選擇和設(shè)計(jì)方案的選擇。它通過(guò)無(wú)線電波與讀寫設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，不需要電氣觸點(diǎn)，操作時(shí)無(wú)需接觸不會(huì)磨損，芯 片封裝在卡片內(nèi)，不會(huì)被腐蝕，所以經(jīng)久耐用。 （ 2） 門禁機(jī)主控模塊 智能門禁機(jī)主控模塊是智能門禁機(jī)系統(tǒng)的核心部分，主要包括 MCU、顯示、時(shí)鐘，有精確時(shí)間記時(shí)和顯示。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,成本較低且具有信息量大和安全保密性好等特點(diǎn)。 部分引腳的功能為： VCC:電源； GND:地； RST:復(fù)位輸入。 圖 復(fù)位電路 報(bào)警模塊 設(shè)計(jì) 報(bào)警指示模塊： 選用晶體管組成晶體管驅(qū)動(dòng)電路。10V電壓 (負(fù)邏輯 )。軟件是一個(gè)系統(tǒng)的 “靈魂 ”，本章將詳細(xì)介紹系統(tǒng)的 各個(gè)模塊的 軟件設(shè)計(jì)。 ON/OFF：表示當(dāng)前 HD61202U 的工作狀 態(tài)，即反映 RST 端的電平狀態(tài)。 圖 61202 操作的流程 （ 2）顯示開(kāi)設(shè)置（ Display on/off） 0 0 0 0 0 0 0 D 該指令設(shè)置顯示開(kāi) /關(guān)觸發(fā)器的狀態(tài)，由此控制顯示數(shù)據(jù)鎖存的工作方式，從而控制顯示位為開(kāi) /關(guān)的控制位。該指令規(guī)定了以后的讀 /寫操作將在哪一個(gè)頁(yè)面上進(jìn)行。 另外， MCU 的 接液晶顯示模塊的 R/W，用來(lái)控制數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)流向；用 接液晶顯示模塊的 RS，用來(lái)區(qū)分是數(shù)據(jù)還是指令；用 接液晶顯示模塊的 E，控制模塊的使能； P0 口直接與液晶顯示模塊的雙向數(shù)據(jù) /地址端相連。 // 0101,0000 8 位數(shù)據(jù)位， 無(wú)奇偶校驗(yàn) T2CON = 0x34。 讀卡 模塊 程序 設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用 Mifare S50 卡作為 IC 卡，使用 TX522 射頻模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)讀卡功能。 讀卡器對(duì) Mifare 卡片的操作流程如圖 所示： 圖 讀卡器對(duì) MIFARE 卡片的操作流程圖 讀卡器主程序框圖如圖 所示 ： 復(fù)位應(yīng)答 防重疊 選擇卡片 認(rèn)證 寫卡 讀卡 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 16 頁(yè) 共 54 頁(yè) N Y 圖 讀卡器主程序框圖 讀卡器軟件編程實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻卡的一系列操作，主要有：防碰撞程序、卡片的讀寫程序以及對(duì)卡片 block(數(shù)據(jù)塊 )的操作等。 可將自動(dòng)尋卡配置為尋到卡后自動(dòng)回發(fā)，然后用 UART 接收中斷，就可以不使用INT_OUT 管腳。 函數(shù)原型： uchar TX_Config(void)。當(dāng)某一張卡片在天線的有效的工作范圍（距離）內(nèi)， TX_Request (IDLE)指令在成功地讀取這一張卡片之后，將一直等待卡片的使用者拿走這一張卡片，直到有新一張的卡片進(jìn)入天線的有效的工作范圍內(nèi)。此時(shí)，調(diào)用 TX_Request 后，直接調(diào)用 TX_Select 函數(shù)即可。該參數(shù)應(yīng)該與之前的 TX_Casc_Anticoll()中的 Select_Code參數(shù)相同。 此外，當(dāng)模塊成功選擇一張卡片后，模塊內(nèi)部會(huì)記錄下該卡片的的序列號(hào)，并供其它后續(xù)需要卡號(hào)的函數(shù)使用，因此后續(xù)的操作函數(shù)（如 TX_Auth）都不需再輸入卡片的序列號(hào)。 Key_Sector：模塊內(nèi)的密鑰區(qū)號(hào)（ 1字節(jié)）：取值范圍 0～ 15。 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， CRC_ERR， NOT_AUTH_ERR