【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 碼管顯示器、非接觸式 IC 卡讀寫模塊、電源、 RS232 串口通信模塊 等構(gòu)成 (見圖 3－ 1)。 圖 3－ 1 非接觸式 IC 卡讀寫器系統(tǒng)的硬件框圖 167。 單片機(jī)最小系統(tǒng)介紹 AT89S52 簡(jiǎn)介 AT89C52 單片機(jī)具有如下特點(diǎn) [10]： ? 與 MCS－ 51 產(chǎn)品兼容 ? 具有 8K 可改寫的 Flash 內(nèi) ? 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 24MHz ? 三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密 ? 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM ? 32 根可編程的 I/O 線 ? 3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ? 8 個(gè)中斷源 ? 可編程接口 CPU 控制器 天線模塊 RC500 模塊 IC 卡 RS232 PC 機(jī) 數(shù)碼管顯示模塊 狀態(tài)顯示燈 利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)非接觸式 IC 卡讀寫 16 ? 低功耗空閑和調(diào)電模式 單片機(jī)復(fù)位電路 單片機(jī)的復(fù)位都是靠外部電路實(shí)現(xiàn) 的，在時(shí)鐘電路工作后，只要在單片機(jī)的 RST引腳上出現(xiàn) 24 個(gè)時(shí)鐘振蕩脈沖 (2 個(gè)機(jī)器周期 )以上的高電平，單片機(jī)便可以實(shí)現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。為了保證應(yīng)用系統(tǒng)可靠的復(fù)位，在設(shè)計(jì)復(fù)位電路時(shí)，通常使 RST 引腳保持 10ms 以上的高電平。只要 RST 保持高電平，則 AT89S52 就可以復(fù)位；當(dāng)RST 從高電平變?yōu)榈?電平 以后，單片機(jī)從主程序開始執(zhí)行程序。 167。 MAX7219 及數(shù)碼管顯示 MAX7219 簡(jiǎn)介 MAX7219 是雙列直插式芯片 [11]， 如圖 33 所示 ， 其中 SEGA～ SEGF 是 7 段驅(qū)動(dòng)輸出 端 ， 直接驅(qū)動(dòng) LED 對(duì)應(yīng)的 7 個(gè)段 (SEG DP 為小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)輸出端 )。 DIG7～ DIG0分別接 8 個(gè)共陰顯示器的陰極。參考 MAX7219 工作時(shí)序圖（如圖 3－ 2)： DIN 是待顯示信息的數(shù)據(jù)輸入端 ， 以串行方式移入內(nèi)部的 16 位寄存器中寄存。 CLK 是時(shí)鐘脈沖輸入端 (最大頻率 10MHz)， 在每個(gè) CLK 脈沖上升沿的作用下 ， DIN 端的 1 位數(shù)據(jù)被移入內(nèi)部寄存器。 LOAD 端是裝載數(shù)據(jù)輸入端 ， 在 DIN 端輸入數(shù)據(jù)時(shí) ， 它應(yīng)保持高電平 。 當(dāng)一組數(shù)據(jù) (16bit)被移入內(nèi)部寄存器后 ， 由 LOAD 脈沖的上升沿鎖 定 16位數(shù)據(jù) ， 最高位 (D15)位首先 被移入 ， 然后按順序移入 ， 直至 D0 位被移入 。 圖 3－ 2 輸入一組數(shù)據(jù)的工作時(shí)序圖 利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)非接觸式 IC 卡讀寫 17 圖 3－ 3 MAX7219 引腳圖 MAX7219 的所有功能與多樣化操作模式都是通過(guò)內(nèi)部寄存器的設(shè)定來(lái)實(shí)現(xiàn)的 ，其內(nèi)部 14 個(gè)可尋址寄存器的功能及地址如表 3－ 1 所示 [12]： 表 3－ 1 MAX7219 內(nèi)部寄存器及地址 功能 地 址 16 進(jìn)制 編碼 D15 D12 D11 D10 D9 D8 空操作 X 0 0 0 0 X0 Dig0 X 0 0 0 1 X1 Dig1 X 0 0 1 0 X2 Dig2 X 0 0 1 1 X3 Dig3 X 0 1 0 0 X4 Dig4 X 0 1 0 1 X5 Dig5 X 0 1 1 0 X6 Dig6 X 0 1 1 1 X7 Dig7 X 1 0 0 0 X8 譯碼模式 X 1 0 0 1 X9 顯示亮度 X 1 0 1 0 XA 掃描界限 X 1 0 1 1 XB 停機(jī) X 1 1 0 0 XC 顯示測(cè)試 X 1 1 1 1 XF 各內(nèi)部寄存器含義如下 ： （ 1） 空操作寄存器 (地址 X0H)。用于多片 MAX7219 級(jí)聯(lián) ， 在不改變顯示或不影響任意功能寄存器的條件下 ， 它允許數(shù)據(jù)從 DIN 傳送到 DOUT。 （ 2） 譯碼模式寄存器 (地址 X9H)。該寄存器的 8 位二進(jìn)制數(shù)的各位分別控制 8利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)非接觸式 IC 卡讀寫 18 個(gè) LED 顯示器的譯碼模式。當(dāng)高電平時(shí) ， 選擇硬件譯碼模式 (BCDB 碼譯碼 )， 當(dāng)?shù)碗娖綍r(shí)選擇軟件譯碼模式 (即送來(lái)數(shù)據(jù)為字型碼 )。 (3)顯示亮度寄存器 (地址 XAH)。顯示亮度可以用硬件和軟件 2 種方法調(diào)節(jié)。通過(guò)對(duì)亮度寄存器中 D3～ D0 位寫入不同的數(shù)值可實(shí)現(xiàn) LED 顯示亮 度的控制 ， 從 X0H到 XFH 共 16 級(jí)可調(diào)。 (4)掃描界限寄存器 (地址 XBH)。用于設(shè)置 LED 顯示器的實(shí)際掃描個(gè)數(shù) ,由該寄存器的 D2～ D0 位設(shè)定 ,當(dāng)設(shè)定值為 000B～ 111B 時(shí) ， 表示顯示器動(dòng)態(tài)掃描個(gè)數(shù)為 1～ 8。 (5)停機(jī)寄存器 (地址 XCH)。當(dāng) D0=0 時(shí) ,MAX7219 處于停機(jī)狀態(tài) ， 所有顯示器消隱 ， 寄存器數(shù)據(jù)保持不變 ，當(dāng) D0=1 時(shí) ， 處于正常工作狀態(tài)。 (6)顯示測(cè)試寄存器 (地址 XFH)。當(dāng) D0=0 時(shí) ， 正常工作 ； 當(dāng) D0=1 時(shí) ， 處于測(cè)試狀態(tài) ， 在該狀態(tài)下不管 MAX7219 處于什么模式 ， 全部 LED 將按最大亮度顯示。 內(nèi)部 RAM 地址 X1H～ X8H 分別對(duì)應(yīng)于 DIG0～ DIG7。 MAX7219 與單片接口電路 MAX7219 在驅(qū)動(dòng) 8 位以 下 LED 顯示器時(shí)，它的 DIN、 CLK、 LOAD 端分別接單片 機(jī) P0～ P3 口中的任意三條口線，注意在三條線上對(duì)地應(yīng)接幾十至幾百 pF 電容。在 P0 口作為 DIN、 CLK、 LOAD 信號(hào)線時(shí)還應(yīng)接 10k217。 左右的上拉電阻。在顯示器與微處理器連接線較長(zhǎng)時(shí)還應(yīng)考慮干擾的影響。 MAX7219 和單片機(jī)的連接如圖 34所示。 圖 34 MAX219 與單片機(jī)連接圖 利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)非接觸式 IC 卡讀寫 19 167。 WBL500UG 模塊 概述 射頻讀寫模塊是采用 MIFARE 技術(shù)的微型嵌入式非接觸式 IC 卡讀寫模塊 [13]。內(nèi)嵌 ISO14443 TYPE A 協(xié)議解釋器，并具有射頻驅(qū)動(dòng)和接收功能?？梢院?jiǎn)單實(shí)現(xiàn)對(duì)MIFARE 卡的讀寫操作，讀寫距離可達(dá) 100mm。 只要通過(guò) PC 機(jī)發(fā)送相應(yīng)的通訊指令就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的操作，對(duì)應(yīng)的操作指令見 。 基本參數(shù) ? 工作電壓： 5v DC ? 工作電流： 100mA ? 通訊接口： rs232 接口 TTL 電平 ? 適用卡型： MIFARE ONE ? 數(shù)據(jù)通訊： 106K BPS ? 射頻頻率： ? 操作距離： 100mm ? 工作溫度： 2065 度 引腳定義 該模塊尺寸為標(biāo)準(zhǔn) DIP32 封裝，天線配合模塊一起使用，如圖 35 所示： 利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)非接觸式 IC 卡讀寫 20 天線模塊： 圖 35 WBL500 模塊引腳圖 編程說(shuō)明 在一次卡片的操作流程一定要按一下順序執(zhí)行：尋卡、密碼校驗(yàn)、讀或?qū)懣?、關(guān)閉卡片，如果任何一個(gè)操作出現(xiàn)錯(cuò)誤，就應(yīng)該立即關(guān)閉卡片。 尋卡模式（ 00 或者 01），如果 00 模式，在執(zhí)行了關(guān)閉 指令之后，卡片必須離開感應(yīng)區(qū)再進(jìn)入感應(yīng)區(qū)才能尋卡成功，如果 01 模式，那么在執(zhí)行了停機(jī)指令之后，即時(shí)卡片未離開感應(yīng)區(qū)也能感應(yīng)成功： 對(duì)卡片控制區(qū)的讀寫與數(shù)據(jù)讀寫相同，只是控制方式不同，同時(shí)要注意一定不要寫錯(cuò)或者記住所寫內(nèi)容，否則有可能無(wú)法再對(duì)該區(qū)進(jìn)行操作： 在每一個(gè)命令執(zhí)行后在執(zhí)行下一個(gè)命令前應(yīng)該有 15ms 的延時(shí)； 在剛開始編程時(shí)，為了不寫錯(cuò)卡片造成不能讀寫的環(huán)區(qū)，在對(duì)卡片密碼區(qū)進(jìn)行讀寫之前要將密碼區(qū)的 16 個(gè)字節(jié)先寫入一個(gè)數(shù)據(jù)塊，再讀出，如果寫入正確，說(shuō)明寫入操作正確，就可以對(duì)密碼區(qū)進(jìn) 行寫操作了； 命令延時(shí)最好 10ms 至 20ms。 利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)非接觸式 IC 卡讀寫 21 通訊命令 （ 1）通訊測(cè)試： 下傳命令： 3C 04 00 60 00 00 BCC 0D(BCC 為 58) 成功返回： 3C 01 01 BCC 0D(BCC 為 3C) 錯(cuò)誤返回： 3C 01 00 BCC 0D (2) 尋卡 下傳命令： 3C 04 01 70 00(尋卡模式 00 或者 01) 00 BCC OD 成功返回： 3C 05 四字節(jié)卡號(hào) 00 BCC 0D 錯(cuò)誤返回： 3C 01 FF BCC 0D （ 3）密碼驗(yàn)證 下傳命令： 3C 0E 01 6C 六字節(jié)密碼 認(rèn)證模式 絕對(duì)塊號(hào) 四字節(jié)卡號(hào) 校驗(yàn)位 0D 成功返回： 3C 02 00 00 BCC 0D 錯(cuò)誤返回： 3C 01 FF C2 0D (4) 讀卡： 3C 04 01 66 00 00 BCC OD 成功返回： 3C 11 00 DATA0DATA15 BCC 0D 錯(cuò)誤返回： 3C 01 FF BCC 0D (5) 寫卡： 3C 13 01 67 00 DATA0DATA15 BCC 0D 成功返回： 3C 02 00 00 BCC 0D 錯(cuò)誤返回： 3C 01 FF BCC 0D （ 6）發(fā)光管亮一次： 3C 03 01 6D 55 BCC 0D （ 7）蜂鳴器響一聲： 3C 03 01 6B 55 BCC 0D (8) 關(guān)閉卡片： 3C 04 01 68 00 00 51 0D 正確返回： 3C 02 00 3E 0D 錯(cuò)誤無(wú)返回。 167。 蜂鳴器、工作狀態(tài)指示燈與單片機(jī)接口 蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路 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)壓電式蜂鳴器，因此選用 NPN 型晶體管組成晶體管驅(qū)動(dòng)電路 。 蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路如圖 3－ 6 所示： 利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)非接觸式 IC 卡讀寫 22 圖 3－ 6 蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路 工作狀態(tài)指示燈電路 要是指示燈亮只需要送低電平。指示燈電路如圖 3－ 7 所示 圖 3－ 7 蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路 167。 串口通信 MAX 232 芯片簡(jiǎn)介 該產(chǎn)品是由德州儀器公司（ TI）推出的一款兼容 RS232 標(biāo)準(zhǔn)的芯片 [14]。 主要特點(diǎn) [15]： ? 單 5V 電源工作 ? LinBiCMOSTM 工藝技術(shù) ? 兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器及兩個(gè)接收器 ? 177。 30V 輸入電平 ? 低電源電流：典型值是 8mA ? 符合甚至優(yōu)于 ANSI 標(biāo)準(zhǔn) EIA/TIA232E 及 ITU 推薦標(biāo) 準(zhǔn) ? ESD 保護(hù)大于 MILSTD883（方法 3015）標(biāo)準(zhǔn)的 20xxV 利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)非接觸式 IC 卡讀寫 23 圖 38 max232 引腳圖 硬件連接圖 圖 39 硬件連接圖 利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)非接觸式 IC 卡讀寫 24 第四章 軟件設(shè)計(jì) 167。 非接觸式 IC 卡處理子程序流程圖 尋 卡 密碼驗(yàn)證 通 過(guò) 讀卡或?qū)懣? 關(guān)閉卡片 Y N 開 始 結(jié) 束 模塊初始化 關(guān)閉卡片 圖 41 IC 卡處理子程序流程圖 利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)非接觸式 IC 卡讀寫 25 167。 顯示子程序 include define uchar unsigned char define uint unsigned int //定義 Max7219 端口 sbit Max7219_pinCLK = P1^2。 sbit Max7219_pinCS = P1^1。 sbit Max7219_pinDIN = P1^0。 void Delay_xms(uint x) { uint i,j。 for(i=0。ix。i++) for(j=0。j112。j++)。 } // //功能：向 MAX7219(U3)寫入字節(jié) //入口參數(shù)： DATA //出口參數(shù)：無(wú) //說(shuō)明： void Write_Max7219_byte(uchar DATA) { uchar i。 Max7219_pinCS=0。 for(i=8。i=1。i) {