【正文】 對公交 IC 卡的讀寫，數據采集充分考慮到了方便性與安全性。 通過本次設計，將非接觸式 IC 卡應用到公交汽車控制系統(tǒng)中，完成了公交IC 卡控制系統(tǒng)讀寫器的總體設計和軟硬件的模塊化分析與設計，完成了公交 IC卡控制系統(tǒng)的中心管理子系統(tǒng)設計以及對系統(tǒng)安全性分析與設計。延時 MOV R7， 250 DJNZ R7， $ RET 。延時 10ms MOV R6， 50 DL1: MOV R7， 100 DJNZ R7， $ 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 第 31 頁 DJNZ R6， DL1 RET DELAY1: 。載入空格符至 LCD CALL WR_DATA DJNZ R0， C1 RET 。 39。清除 LCD 的字符 CLR_LCD: MOV A， 80H 。寫入數據 SETB RS CLR RW SETB E CALL DELAY2 。寫數據程序 。寫入命令 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 第 30 頁 CLR RS CLR RW SETB E 。寫指令程序 。要顯示的數據首地址 MOVC A， DPTR MOV P0， A ACALL WR_DATA RET TABDIS1: DB 02H 。顯示 “ 元 ” 子程序 LCD_Y: MOV A， 0C4H 。LCD 第二行顯示程序 LCDP2: PUSH ACC MOV A， B ADD A， 0C0H 。第一行顯示完 RET TABDIS: DB 49H， 43H， 00H， 01H， 3AH 。要顯示的數據首地址 LOOP1: MOV A， R1 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 第 29 頁 MOVC A， A+DPTR 。第一行顯示 DDRAM 地址 ACALL WR_COMM MOV R2， 10 。元 代碼為 02H ?？? 代碼為 00H DB 02H， 19H， 0EH， 04H， 1FH， 0EH， 15H， 0CH 。自定義字符程序 STORE_DATA: MOV A， 40H ACALL WR_COMM MOV R2， 24 MOV DPTR， D_DATA MOV R3， 00H S_DATA: MOV A， R3 MOVC A， A+DPTR ACALL WR_DATA 。WR_COMM 為寫指令程序 CALL DELAY1 。STORE_DATA 為自定義字符程序 RET 。LCD 初始化設置程序 SET_LCD: CLR E CALL INIT_LCD 。LCDP2為 LCD第二行余額顯示程序 ACALL LCD_Y 。數據轉換程序 CHANGE: MOV X， 0 MOV B， 100 DIV AB ADD A， 30H PUSH B MOV B， X 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 第 27 頁 ACALL LCDP2 。余額減值程序 WORK2: MOV A， B MOV B， W ； W 為減去的數值 SUBB A， B JC SOUND ； SOUND 為報警子程序 MOVX DPTR， A LCALL CHANGE ； CHANGE 為數據轉換程序 RET 。清屏程序 RET 。減值程序 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 第 26 頁 JNB ， WORK3 。延時 10ms 程序 CJNE A， 33H， KB1 KB1: JNB ， WORK1 。讀 IC 卡子程序 PRD: MOV DPTR， 4006H ； 4006H 存儲卡上余額 PRD0： MOVX A， DPTR MOV B， A LCALL KEYBOARD ；調用 KEYBOARD， 鍵盤查詢程序 RET 。LCD 地址變量 RS EQU RW EQU E EQU MAIN: ACALL SET_LCD 。 圖 41 主程序流程圖 圖 42 液晶顯示設置子程序 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 第 24 頁 圖 43 LCD 第一行顯示子程序流程圖 圖 44 LCD 第二行顯示子程序流程 圖 圖 45 鍵盤掃描子程序流 程圖 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 第 25 頁 系統(tǒng) 主程序及子程序 。 圖 43 LCD 第一行顯示子程序流程圖 ，描述第 一行顯示自定義字符工作流。 程序流程圖如下： 圖 41 主程序流程圖，描述本讀寫器系統(tǒng)的基本工作流。 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 第 22 頁 MF RC500 與 AT89S51 的接口電路 圖 313 射頻天線原理圖 圖 314 MFRC500 與 AT89S51 的連接圖 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 第 23 頁 第 4 章 系統(tǒng)軟 件設計 根據設計任務的要求確定系統(tǒng)程序的完整結構，盡可 能采用模塊化程序設計方法，將任務劃分為相對獨立的功能模塊，明確各 模塊的功能、時間順序和相互關系，系統(tǒng)的軟件設計可以分為幾個部分，首先是各個模塊的底層驅動程序編寫，而后是系統(tǒng)聯(lián)機調試，編寫上層系統(tǒng)程序。天線匹配電路的電容參數由天線的電感決定。 由公式可計算出天線線圈的電感值約為 1uH。如圖 319 所示 EMC 濾波電路。 (1) 高頻濾波電路 為了防止信號線上的干擾，使用了 EMC 高頻濾波電路。根據寄存器的設定對發(fā)送數據進行調制來得到發(fā)送的信號，在其射頻范圍內的非接觸卡采用 RF 場的負載調制進行響應。 (2) MF RC500 的特征 1) 高集成度模擬電路以用于 電子標簽 應答的解調和解碼； 2) 緩沖輸出驅動器使用最少數目的外部元件以連接到天線； 3) 近距離操作（可達 100mm） ； 4) 用于連接 石英晶體的快速內部振蕩器緩沖區(qū)； 5) 帶低功耗的硬件復位功能； 6) 時鐘頻率監(jiān)視 ； 7) 軟件實現(xiàn)掉電模式 ； 8) 并行微處理器 帶有內部地址鎖存和 IRQ 線 ， 可以很方便地與 MCU 接口； 9) 有易用的發(fā)送和接收 FIFO 緩沖區(qū)； 10) 支持 Mifare 卡 有關協(xié)議； 11) 支持 Mifare Clasic； 12) 適合高安全性的終端 ； 13) 數字、模擬、發(fā)送電路都有各自獨立的供電電源。 MF RC500 的外部接口包括數據總線、地址總線、控制總線和電源等。 MF RC500 的功能框圖如圖 311 所示。此外，還支持快速CRYPTO1 加密算法用于驗證 MIFARE 系列產品。該讀卡器 IC系列利用先進的調制和解調概念，完全集成了在 下所有類型的被動非接觸式通信方式和協(xié)議 。 ◇ EEPROM 存儲數據。 ◇ 加密單元對通訊數據進行加密解密等。 ◇ 認證與 存取控制電路驗證密碼和訪問權限以控制對 EEPROM 的訪問。 ◇ 防沖突電路 當有多張卡進入讀寫器工作范圍時，防沖突機制會從中選擇一張作為處理對象，并通過防沖突電路使未選中的卡置于空閑模式以等待下一次被選擇，該過程會返回被選中卡的序列號。 2) 芯片電路的數字部分中各塊的功能 ◇ 復位響應電路 Mifare 1 型射頻卡的通訊協(xié)議和通訊波特率是定義好的 ，當有卡片進入讀寫器的操作范圍時，讀寫器對 IC 卡進行上電復位，自動將卡的有關信息傳遞給讀寫器，從而確定該卡是否為 Mifare 1 型射頻卡，以便使讀寫器正確識別卡類型并河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 第 19 頁 對其進行相應操作。 ◇ 完成通訊過程中的調制、解調、編碼、解碼。 1) 射頻接口模塊主要完成的功能 ◇ 卡本身無電源，需通過該模塊中的電源產生電路并經整流、濾波、穩(wěn)壓后，為芯片提供直流工作電壓。 (2) 接口功能 Mifare 1 型卡含有 1024 X 8bit EEPROM，分為 16 個區(qū)，每個分區(qū)都具有獨特存取條 件，如寫保護、讀保護、獨立的密鑰等。閱讀器中控制模塊往往有很強的處理功能，除了完成控制射頻卡工作的任務外，還需要實現(xiàn)相互認證、數據加密解密、數據校驗、出錯報警及與計算機的通信等功能?？刂颇K完成 接受、譯碼及執(zhí)行閱讀器命令，控制讀寫數據，河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 第 18 頁 負責數據安全等功能。射頻卡中有存儲器，內存容量為幾十字節(jié)到幾 K 字節(jié)，可以用來存儲用戶數據和系統(tǒng)數據等。非接觸式 IC 卡讀寫器將要發(fā)送的信息編碼后加載到一固定頻率的載 波上 ，卡片內有一個 LC 串聯(lián)諧振電路，其載 波 頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，在電磁波的激勵下， LC 諧振電路產生共振，從而使電容內有了電荷，在這個電容的另一端，接有一個單向導通的電子泵，將 電容內的電荷送到另一個電容內儲存，當所積累的電荷達到 2V 時，此電容可做為電源為其它電路提供工作電壓 、復位信號、系統(tǒng)時鐘，讀寫器發(fā)送的數據信息經過卡內射頻接口模塊解碼，由控制單元來判斷這些信息的要求和合理性，然后進行處理，最終決定是否對 EEPROM 內的數據進行改寫或者輸出。非接觸性 IC 卡與讀卡器之間通過無線電波來完成讀寫操作。應答器與閱讀器之間通過 耦合 元件實現(xiàn)射頻信號的空間 (無接觸 )耦合 、在藕合通道內，根據時 序關系，實現(xiàn)能量的傳遞、數據的交換。射頻識別技術，即指應用射頻識別信號對目標物進行識別，是非接觸式自動識別技術的一種，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。且要注意其發(fā)送與接收引腳對應，否則可能對器件或計算機串口造成永久性損壞 。 V+、 V 是電源變換部分，使用單一的 +5V 電源供電，電容 C CC C4 采用 的電容 ， 以提高抗干擾能力。 通信接口電路 系統(tǒng)設計中采用串行接口芯片 MAX232 實現(xiàn) AT89S51 單片機和 PC 機的RS232 接口通信電路如圖 310 所示。 T1OUT、 T2OUT 可以直接連接 PC 機的 RS232 串口的接收端 RD。在實際應運中， T1IN、 T2IN 可以直接連接 TTL/CMOS的 AT89S51 單片機的串行發(fā)送端 TXD 引腳。 MAX202 芯片內部有一個電源電壓變換器，可以把輸入 +5V 電源電壓變換成為 RS232 輸出電 平所需的177。 15V 靜電放電沖擊。 圖 38 蜂鳴器驅動電路 圖 39 MAX232 引腳圖 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 第 16 頁 2) 引腳功能