【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 寄存器 Command的相應(yīng) 的值 命令碼 寫(xiě)入控制器中，再將 屬性為 dy 的碼號(hào)設(shè)置為 可用于啟動(dòng)或停止命令執(zhí)行 。 FIFO緩沖器命令大可由寫(xiě)入相應(yīng)命令碼至 Command寄存器實(shí)現(xiàn) , 。 Mifare類(lèi)產(chǎn)品中 相當(dāng)一部分的 加密算法的實(shí)現(xiàn)被稱之為 CRYPT,它 就是我們平常所說(shuō)的 一種密鑰長(zhǎng)度為 48bit的流密碼 。 Mifare卡的認(rèn)證采用 國(guó)際上規(guī)定的三次認(rèn)證的過(guò)程 。如圖 29所示： F I F OE E P R O MK e y s密 鑰B u f f e rC r y p t o l模 塊L o a d K e y E 2命 令加 密 串 行 數(shù) 據(jù) 流串 行 數(shù) 據(jù) 流W r i t e E 2命 令L o a d K e y E命 令 圖 29 密鑰的獲取與加密 基于單片機(jī)的非接觸式 IC 卡讀寫(xiě)器軟件設(shè)計(jì) 9 3 硬件電路設(shè)計(jì) STC89C52RC最小系統(tǒng) 介紹 STC89C52RC功能介紹 STC89C52RC 單片機(jī)是 一款新型功能增強(qiáng)型的 單片機(jī)， 它所使用的 代碼 用在普通型的單片機(jī)也是可以的，一樣能很好的實(shí)現(xiàn)其所具有的功能。機(jī)器和時(shí)鐘周期在其運(yùn)行的時(shí)候也是能相互的選擇與切換， 其程序的電可擦寫(xiě)特性，使得開(kāi)發(fā)與試驗(yàn)比較容易，為很多 嵌入式 控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 圖 31 STC89C52RC引腳圖 STC89C52單片機(jī)引腳功能如下表所示： 表 31 單片機(jī)引腳功能 引腳 功能 VCC(Pin40) 電源輸入，接 ＋ 5V電源 GND(Pin20) 接地線 XTAL1(Pin19) 片內(nèi)振蕩電路的輸入端 基于單片機(jī)的非接觸式 IC 卡讀寫(xiě)器軟件設(shè)計(jì) 10 XTAL2(Pin20) 片內(nèi)振蕩電路的輸出端 RST 復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位 ALE/PROG(Pin30) 地址鎖存允許信號(hào) PSEN(Pin29) 外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) EA/VPP 訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從 0000H到 FFFFH的外部程序存 儲(chǔ)器讀取指令， EA必須接 GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA應(yīng)該接 VCC。在閃爍編程期間， EA也接收 12伏 VPP電壓 P0口 P0口是一個(gè) 8位漏極開(kāi)路的雙向 I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL邏輯電平。對(duì) P0端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。在閃爍編程時(shí)， P0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻 P1口 P1口是 I/O口， P1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL邏輯電平。對(duì) P1端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流 P2口 P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL邏輯電平。對(duì) P2端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用 16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中， P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送“ 1” P3口 P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P3輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL邏輯電平。對(duì) P3端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流 基于單片機(jī)的非接觸式 IC 卡讀寫(xiě)器軟件設(shè)計(jì) 11 圖 32 STC89C52RC貼片 晶振電路 單片機(jī)外圍的電路之一晶振電路如圖 33所示，有兩個(gè)的電容和一個(gè) 12MHz的晶振組成，其中晶振盡可能的要放在單片機(jī)的旁邊，這樣才能使其能更好的振蕩，這樣單片機(jī)才能更好的工作，另外，兩個(gè)電容也起到濾除雜波以及減少 電路中元器件的電氣干擾的作用，使電路能很好的起到應(yīng)有的作用。 C130PFC230PFXTAL1XTAL2 圖 33 單片機(jī)時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 單片機(jī)最小系統(tǒng)的外圍電路之二是復(fù)位電路，當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)通上電以后，其單片機(jī)的復(fù)位引腳會(huì)發(fā)生一個(gè)短暫的從高電平到低電平的變化。當(dāng)按下復(fù)位開(kāi)關(guān)時(shí)，會(huì)對(duì) C13的電容放電，使其的復(fù)位引腳處于高電平狀態(tài)，這樣就使單片機(jī)系統(tǒng)達(dá)到復(fù)位的功能。復(fù)位電路如圖 34所示： 基于單片機(jī)的非接觸式 IC 卡讀寫(xiě)器軟件設(shè)計(jì) 12 圖 34 復(fù)位電路 蜂鳴器報(bào)警電路 本蜂鳴器報(bào)警電路采用的是其經(jīng)典電路， 蜂鳴器主要 被 分為 兩種類(lèi)型，一種是 壓電式蜂鳴 器 ，另一種是 電磁式蜂鳴器 。 在本次的讀卡器設(shè)計(jì)中，其作用主要是作為電路是否接通的報(bào)警提示音，另外，當(dāng)刷卡成功后，也會(huì)有提示音，告訴設(shè)計(jì)者刷卡成功。 電路圖如圖 35所示，電路中有蜂鳴器，一個(gè) 9012的三極管以及一個(gè)限流電阻 R4，當(dāng)單片機(jī)的 ，三極管截止，因?yàn)闆](méi)電流流過(guò)，沒(méi)有提示音發(fā)出。 因此，我們可以通過(guò)程序控制 。 圖 35 蜂鳴器電路 鍵盤(pán)電路 我們與非智能的機(jī)器之間同樣也要進(jìn)行信息的交互，主要包含兩大類(lèi)：輸出入設(shè)備。像 LED燈、數(shù)碼晶體管、點(diǎn)陣都是輸出設(shè)備，而按鍵是我們最常用的輸基于單片機(jī)的非接觸式 IC 卡讀寫(xiě)器軟件設(shè)計(jì) 13 入設(shè)備。本課題是以單片機(jī)為核心的射頻讀寫(xiě)設(shè)計(jì)，需要人與機(jī)器的信息交互，因次，需要按鍵的加入，在此基礎(chǔ)上有兩種方案。 方案一：采用獨(dú)立式按鍵。獨(dú)立式按鍵接口設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)是電路的配置靈活，軟件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。但缺點(diǎn)也很明顯，每個(gè)按鍵需要占用一跟口線，若按鍵較多，資源浪費(fèi)將比較嚴(yán)重。 圖 36 數(shù)碼管效果圖 方案二：采用矩陣式的鍵盤(pán)按鍵設(shè)計(jì)。矩陣式按鍵設(shè)計(jì)主要用于功能復(fù)雜，有數(shù)字輸入以及信息輸入的情況較多 。 矩陣鍵盤(pán)的設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)就很明顯了，現(xiàn)在有專(zhuān)門(mén)的鍵盤(pán)模塊來(lái)供 選擇，更加方便。當(dāng)然 缺點(diǎn)是需要用軟件處理消抖、重鍵等。由于該系統(tǒng)要求 的按鍵比較多，為了節(jié)省單片機(jī)的管腳資源，故采用方案二，使用 74LS164芯片來(lái)驅(qū)動(dòng) 2*8鍵盤(pán)。 DSA1DSB2MR9CLK8GND7VCC14Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713U974LS164S35SWPBS34SWPBS33SWPBS32SWPBS30SWPBS31SWPBS28SWPBS29SWPBS22SWPBS23SWPBS24SWPBS25SWPBS36SWPBS26SWPBS27SWPBS21SWPB10KR2610KR25VCCP2. 1P2. 0VCCGNDRXDTXDVCC 圖 37 2*8鍵盤(pán)電路 顯示電路 LCD12864 內(nèi)置 有 漢字 庫(kù) ，和 128個(gè) ASCII字符集 。 利用該模塊靈活的接口基于單片機(jī)的非接觸式 IC 卡讀寫(xiě)器軟件設(shè)計(jì) 14 方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示 84行 1616點(diǎn)陣的漢字 。 也可完成圖形顯示 ， 低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。 其基本特性有： 低電源電壓 (VDD:++)； 背光方式 ：側(cè)部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED的 1/5—1/10； 通訊方式：串行、并口可選 ； 無(wú)需片選 信號(hào)， 信號(hào)，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì) 。 12864液晶如圖 38所示： 圖 38 LCD12864液晶 液晶顯示屏與單片機(jī)的連接比較簡(jiǎn)單，電阻 R R3的作用主要起到限流的做用， DB0DB6接單片機(jī)的 IO口，也可以在 19管腳接一個(gè)電位器，控制液晶屏的背光燈亮度。電路圖如圖 39所示： 圖 39 LCD12864顯示電路 基于單片機(jī)的非接觸式 IC 卡讀寫(xiě)器軟件設(shè)計(jì) 15 表 32 LCD12864引腳介紹 引腳號(hào) 引腳名稱 方向 功能說(shuō)明 1 VSS 0 模塊的 電源地 2 VDD 1 模塊的電源正編 3 V0 0 LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸入端 4 RS H/L 并行指令 /數(shù)據(jù)選擇信號(hào) 5 R/W H/L 并行的讀寫(xiě)選擇信號(hào) 6 E H/L 并行的使能信號(hào) 7 DB0 H/L 數(shù)據(jù) 0 8 DB1 H/L 數(shù)據(jù) 1 9 DB2 H/L 數(shù)據(jù) 2 10 DB3 H/L 數(shù)據(jù) 3 11 DB4 H/L 數(shù)據(jù) 4 12 DB5 H/L 數(shù)據(jù) 5 13 DB6 H/L 數(shù)據(jù) 6 14 DB7 H/L 數(shù)據(jù) 7 15 PSB H/L 并串行接口選擇 16 NC 0 空腳 17 RESET H/L 復(fù)位 18 NC 0 空腳 19 LEDA LED 0 背光源正極 20 LEDK LED 1 背光源負(fù)極 電源及 USB通訊電路 電源采用 USB 5V供電以及用 CH341在異步串口方式下 ，該芯片 提供串口發(fā)送使能、串口接收就緒等交互式的速率控制信號(hào)以及常用的 MODEM聯(lián)絡(luò)信號(hào)，用于將普通的串口設(shè)備直接升級(jí)到 USB總線 ，發(fā)光二極管作為電源指示燈，用于指示電源是否正常工作。電路如圖 310所示： 基于單片機(jī)的非接觸式 IC 卡讀寫(xiě)器軟件設(shè)計(jì) 16 圖 310 USB通訊及供電電路 天線電路 天線匹配 電路提供了應(yīng)答器產(chǎn)生作用所需要的與之相應(yīng)的所能工作的能量，其最遠(yuǎn)的感應(yīng)距離應(yīng)會(huì)達(dá)到 10cm，同時(shí)在這個(gè)過(guò)程中還要接受其在此過(guò)程中的返回信息量，另外還具有良好的電磁兼容性能。而作用距離的大小與天線的尺寸、電路的性能及周?chē)沫h(huán)境的干擾。天線的模式選擇如圖 311所示： 閱 讀 器與 天 線 的 距 離 3 c m ？采 用 5 0 歐 匹 配 天 線采 用 直 接 匹 配 天 線工 作 距 離 5 c m ?短 距 離 方案工 作 距 離達(dá) 1 0 c m