基于單片機的非接觸式ic卡的讀寫畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 碼管顯示器、非接觸式 IC 卡讀寫模塊、電源、 RS232 串口通信模塊 等構成 (見圖 3－ 1)。 圖 3－ 1 非接觸式 IC 卡讀寫器系統的硬件框圖 167。 單片機最小系統介紹 AT89S52 簡介 AT89C52 單片機具有如下特點 [10]： ? 與 MCS－ 51 產品兼容 ? 具有 8K 可改寫的 Flash 內 ? 全靜態操作： 0Hz～ 24MHz ? 三級程序存儲器加密 ? 256 字節內部 RAM ? 32 根可編程的 I/O 線 ? 3 個 16 位定時器 /計數器 ? 8 個中斷源 ? 可編程接口 CPU 控制器 天線模塊 RC500 模塊 IC 卡 RS232 PC 機 數碼管顯示模塊 狀態顯示燈 利用單片機實現非接觸式 IC 卡讀寫 16 ? 低功耗空閑和調電模式 單片機復位電路 單片機的復位都是靠外部電路實現 的，在時鐘電路工作后，只要在單片機的 RST引腳上出現 24 個時鐘振蕩脈沖 (2 個機器周期 )以上的高電平，單片機便可以實現初始化狀態復位。為了保證應用系統可靠的復位，在設計復位電路時，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 就可以復位；當RST 從高電平變為低 電平 以后，單片機從主程序開始執行程序。 167。 MAX7219 及數碼管顯示 MAX7219 簡介 MAX7219 是雙列直插式芯片 [11]， 如圖 33 所示 ， 其中 SEGA～ SEGF 是 7 段驅動輸出 端 ， 直接驅動 LED 對應的 7 個段 (SEG DP 為小數點驅動輸出端 )。 DIG7～ DIG0分別接 8 個共陰顯示器的陰極。參考 MAX7219 工作時序圖（如圖 3－ 2)： DIN 是待顯示信息的數據輸入端 ， 以串行方式移入內部的 16 位寄存器中寄存。 CLK 是時鐘脈沖輸入端 (最大頻率 10MHz)， 在每個 CLK 脈沖上升沿的作用下 ， DIN 端的 1 位數據被移入內部寄存器。 LOAD 端是裝載數據輸入端 ， 在 DIN 端輸入數據時 ， 它應保持高電平 。 當一組數據 (16bit)被移入內部寄存器后 ， 由 LOAD 脈沖的上升沿鎖 定 16位數據 ， 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 輸入一組數據的工作時序圖 利用單片機實現非接觸式 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內部寄存器的設定來實現的 ，其內部 14 個可尋址寄存器的功能及地址如表 3－ 1 所示 [12]： 表 3－ 1 MAX7219 內部寄存器及地址 功能 地 址 16 進制 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 X 1 1 0 0 XC 顯示測試 X 1 1 1 1 XF 各內部寄存器含義如下 ： （ 1） 空操作寄存器 (地址 X0H)。用于多片 MAX7219 級聯 ， 在不改變顯示或不影響任意功能寄存器的條件下 ， 它允許數據從 DIN 傳送到 DOUT。 （ 2） 譯碼模式寄存器 (地址 X9H)。該寄存器的 8 位二進制數的各位分別控制 8利用單片機實現非接觸式 IC 卡讀寫 18 個 LED 顯示器的譯碼模式。當高電平時 ， 選擇硬件譯碼模式 (BCDB 碼譯碼 )， 當低電平時選擇軟件譯碼模式 (即送來數據為字型碼 )。 (3)顯示亮度寄存器 (地址 XAH)。顯示亮度可以用硬件和軟件 2 種方法調節。通過對亮度寄存器中 D3～ D0 位寫入不同的數值可實現 LED 顯示亮 度的控制 ， 從 X0H到 XFH 共 16 級可調。 (4)掃描界限寄存器 (地址 XBH)。用于設置 LED 顯示器的實際掃描個數 ,由該寄存器的 D2～ D0 位設定 ,當設定值為 000B～ 111B 時 ， 表示顯示器動態掃描個數為 1～ 8。 (5)停機寄存器 (地址 XCH)。當 D0=0 時 ,MAX7219 處于停機狀態 ， 所有顯示器消隱 ， 寄存器數據保持不變 ，當 D0=1 時 ， 處于正常工作狀態。 (6)顯示測試寄存器 (地址 XFH)。當 D0=0 時 ， 正常工作 ； 當 D0=1 時 ， 處于測試狀態 ， 在該狀態下不管 MAX7219 處于什么模式 ， 全部 LED 將按最大亮度顯示。 內部 RAM 地址 X1H～ X8H 分別對應于 DIG0～ DIG7。 MAX7219 與單片接口電路 MAX7219 在驅動 8 位以 下 LED 顯示器時，它的 DIN、 CLK、 LOAD 端分別接單片 機 P0～ P3 口中的任意三條口線，注意在三條線上對地應接幾十至幾百 pF 電容。在 P0 口作為 DIN、 CLK、 LOAD 信號線時還應接 10k217。 左右的上拉電阻。在顯示器與微處理器連接線較長時還應考慮干擾的影響。 MAX7219 和單片機的連接如圖 34所示。 圖 34 MAX219 與單片機連接圖 利用單片機實現非接觸式 IC 卡讀寫 19 167。 WBL500UG 模塊 概述 射頻讀寫模塊是采用 MIFARE 技術的微型嵌入式非接觸式 IC 卡讀寫模塊 [13]。內嵌 ISO14443 TYPE A 協議解釋器，并具有射頻驅動和接收功能?？梢院唵螌崿F對MIFARE 卡的讀寫操作，讀寫距離可達 100mm。 只要通過 PC 機發送相應的通訊指令就可以實現對應的操作，對應的操作指令見 。 基本參數 ? 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 ? 數據通訊： 106K BPS ? 射頻頻率： ? 操作距離： 100mm ? 工作溫度： 2065 度 引腳定義 該模塊尺寸為標準 DIP32 封裝，天線配合模塊一起使用，如圖 35 所示： 利用單片機實現非接觸式 IC 卡讀寫 20 天線模塊： 圖 35 WBL500 模塊引腳圖 編程說明 在一次卡片的操作流程一定要按一下順序執行：尋卡、密碼校驗、讀或寫卡、關閉卡片，如果任何一個操作出現錯誤，就應該立即關閉卡片。 尋卡模式（ 00 或者 01），如果 00 模式，在執行了關閉 指令之后，卡片必須離開感應區再進入感應區才能尋卡成功，如果 01 模式，那么在執行了停機指令之后，即時卡片未離開感應區也能感應成功： 對卡片控制區的讀寫與數據讀寫相同，只是控制方式不同，同時要注意一定不要寫錯或者記住所寫內容，否則有可能無法再對該區進行操作： 在每一個命令執行后在執行下一個命令前應該有 15ms 的延時； 在剛開始編程時，為了不寫錯卡片造成不能讀寫的環區，在對卡片密碼區進行讀寫之前要將密碼區的 16 個字節先寫入一個數據塊，再讀出，如果寫入正確，說明寫入操作正確，就可以對密碼區進 行寫操作了； 命令延時最好 10ms 至 20ms。 利用單片機實現非接觸式 IC 卡讀寫 21 通訊命令 （ 1）通訊測試： 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 四字節卡號 00 BCC 0D 錯誤返回： 3C 01 FF BCC 0D （ 3）密碼驗證 下傳命令： 3C 0E 01 6C 六字節密碼 認證模式 絕對塊號 四字節卡號 校驗位 0D 成功返回： 3C 02 00 00 BCC 0D 錯誤返回： 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 錯誤返回： 3C 01 FF BCC 0D （ 6）發光管亮一次： 3C 03 01 6D 55 BCC 0D （ 7）蜂鳴器響一聲： 3C 03 01 6B 55 BCC 0D (8) 關閉卡片： 3C 04 01 68 00 00 51 0D 正確返回： 3C 02 00 3E 0D 錯誤無返回。 167。 蜂鳴器、工作狀態指示燈與單片機接口 蜂鳴器驅動電路 由于單片機的 I/O 口驅動能力有限，一般不能直接驅動壓電式蜂鳴器，因此選用 NPN 型晶體管組成晶體管驅動電路 。 蜂鳴器驅動電路如圖 3－ 6 所示： 利用單片機實現非接觸式 IC 卡讀寫 22 圖 3－ 6 蜂鳴器驅動電路 工作狀態指示燈電路 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 蜂鳴器驅動電路 167。 串口通信 MAX 232 芯片簡介 該產品是由德州儀器公司（ TI）推出的一款兼容 RS232 標準的芯片 [14]。 主要特點 [15]： ? 單 5V 電源工作 ? LinBiCMOSTM 工藝技術 ? 兩個驅動器及兩個接收器 ? 177。 30V 輸入電平 ? 低電源電流：典型值是 8mA ? 符合甚至優于 ANSI 標準 EIA/TIA232E 及 ITU 推薦標 準 ? ESD 保護大于 MILSTD883（方法 3015）標準的 20xxV 利用單片機實現非接觸式 IC 卡讀寫 23 圖 38 max232 引腳圖 硬件連接圖 圖 39 硬件連接圖 利用單片機實現非接觸式 IC 卡讀寫 24 第四章 軟件設計 167。 非接觸式 IC 卡處理子程序流程圖 尋 卡 密碼驗證 通 過 讀卡或寫卡 關閉卡片 Y N 開 始 結 束 模塊初始化 關閉卡片 圖 41 IC 卡處理子程序流程圖 利用單片機實現非接觸式 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 //入口參數： DATA //出口參數：無 //說明： void Write_Max7219_byte(uchar DATA) { uchar i。 Max7219_pinCS=0。 for(i=8。i=1。i) {