基于IC卡考勤机(毕业论文答辩)课件

基于单片机的非接触式IC卡读写系统的设计自动化*****班******学号：10212407***基于单片机的非接触式IC卡读写系统的设计自动化*****班1论文内容安排第1章绪论。主要概述非接触式IC卡读写系统的研究背景和意义；第2章系统总体方案设计。主要叙述了读卡器系统的基本原

理和总体设计方案；第3章系统硬件设计。对系统的硬件电路进行分块设计；第4章系统软件设计。对系统的软件进行了设计与分析；第5章系统调试。介绍了系统部分模块的调试方法；结论设计完成的情况、改进或展望。论文内容安排第1章绪论。主要概述非接触式IC卡读写系统的研21.IC卡的介绍

IC卡是集成电路卡(IntegratedCircuitCard)的英文简称，1974年，法国的罗兰·莫雷诺(RolandMoreno)发明了带集成电路芯片的塑料卡片，并取得了专利权，这就是早期的IC卡。1976年法国布尔(Bull)公司研制出世界第一枚IC卡。IC卡分类：接触式IC卡和非接触式IC卡；

接触式IC卡系统：有其本身不可克服的缺点，如接触磨损、交易速率慢、难以维护、基础设施投入大等。非接触式IC卡系统：以其无机械磨损、容易维护、操作方便、抗干扰性高、可靠性高、安全性高的特点，使得它在一些接触式IC卡不适用或者无法使用的场所，具有无可比拟的优势。非接触式IC卡系统是当今世界先进的射频技术和IC卡技术相结合的产物，它成功地将射频识别技术和IC技术结合起来，解决了无源和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破，使卡片在靠近读写器表面时即可完成卡中数据的读写操作。1.IC卡的介绍IC卡是集成电路卡(Inte3非接触式IC卡的国内外研究现状

据Innovation国际发明组织统计，2005年10月到2006年9月全世界IC卡硬件产业中，IC卡及其读写设备数量分别为42000万张和877000台，其中法国分别占98%和71%，处于世界领先地位。

我国自1994年实施“金卡”工程以来，推动了金融电子化、商业和流通领域电子化的步伐，使我国银行业务得到迅速发展，并逐渐波及医疗、交通、社会保险、税务等领域。在我国，智能卡在各种应用领域全面开花，目前超过10个政府部门和行业推广应用了智能卡。近年来，我国的发卡量年增长率达到30%至40%,已成为世界智能卡应用发展最快的国家之一。非接触式IC卡的国内外研究现状 据Innovation国际发4本设计主要研究的内容（1）设计单片机的最小系统；（2）设计读卡器的硬件电路；

（3）设计PC机与读卡器的串口通讯电路；（4）设计系统的程序流程；（5）对设计的部分电路进行调试。本设计主要研究的内容（1）设计单片机的最小系统；52读卡器系统方案设计读卡器基本原理：读写器内部结构分为射频区和接口区；读写器工作时，不断地向外发出一组固定频率的电磁波，当有卡靠近时，卡片内有一个LG串联谐振电路，其频率与读写器的发射频率相同，这样在电磁波的激励下，LG谐振电路产生共振，从而使电容充电有了电荷。在这个电容另一端，接有一个单向导电的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储。当电容器充电达到一定电压值时，此电容就作为电源为卡片上的其他电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接收读写器发出的数据与保存。2读卡器系统方案设计读卡器基本原理：读写器内部结构分为射频6总体方案设计IC卡读写器系统结构框图总体方案设计IC卡读写器系统结构框图7总体方案论证1，控制器的选择AT89S52FPGA2，RFID读卡芯片的选择TRF7960芯片MF-RC500芯片3，显示模块的选择LED显示LCD液晶显示4，键盘模块的选择独立式按键矩阵式按键5，系统时钟的选择时钟芯片DS13026，存储芯片的选择AT24C64芯片总体方案论证1，控制器的选择AT89S52FPGA2，RFI83系统硬件设计非接触式IC卡读写器的硬件电路主要由几部分组成，硬件电路框图如图所示：读写器硬件框图设计3系统硬件设计非接触式IC卡读写器的硬件电路主要由几部分组9硬件电路的组成部分1.MCU控制部分通过控制射频部分完成对非接触式IC卡进行各种操作。2.射频部分射频部分的主要部件就是射频基站芯片，这里选用的是MFRC500。3.串行通讯部分PC机与单片机之间的通信是近距离的串口通信，可以采用RS232实现。4.声音提示部分及显示部分声音部分：通过三极管来驱动蜂鸣器，用单片机的引脚来控制蜂鸣器的发声。显示部分：采用LCD1602液晶显示模块，主要用于显示程序调试中的变量值，也可以通过修改程序显示各种不同的内容。硬件电路的组成部分1.MCU控制部分10MF-RC500读写模块MF-RC500功能框图：MF-RC500读写模块MF-RC500功能框图：11MF-RC500与AT89S52连接图：MF-RC500与AT89S52连接图：12存储模块在本设计中采用串行EEPROM芯片AT24C64作数据存储器。存储模块在本设计中采用串行EEPROM芯片AT24C64作13外围电路设计电源模块±5V直流稳压电源外围电路设计电源模块±5V直流稳压电源14人机接口模块LCD显示电路人机接口模块LCD显示电路15系统时钟模块DS1302与单片机接口电路系统时钟模块DS1302与单片机接口电路16通信模块MAX232与AT89S52的连接图通信模块MAX232与AT89S52的连接图174系统软件设计主程序的设计读卡器主程序流程图如图所示：4系统软件设计主程序的设计18读/写卡程序设计读/写卡程序流程图如图所示：读/写卡程序设计195结论

该读卡器能够读写距离在0-100mm范围内的符合IEC/IS014443TypeA标准的非接触式智能卡。读卡器采用外接电源供电，具有蜂鸣器报警、系统时钟、LCD显示、3×2小键盘输入和采用RS232接口同上位机通信的功能，能够很好地满足实际应用的需要。非接触式智能卡系统需要进一步提高的方面：(1)本论文没有介绍上位机的软件设计问题。主要涉及数据库的操作、与下位机的通信以及友好的用户操作界面等问题。(2)读写装置与上位机之间的通信接口宜采用USB接口。采用USB接口的外设与计算机之间的传输速率远比RS232和标准并行接口高，而且支持热插拔。该IC卡读写器设计合理，具有工作可靠，抗干扰能力强，非接触读写距离可达10cm等特点，可以满足多种IC卡系统的需求。5结论该读卡器能够读写距离在0-100mm范20致谢致谢21基于单片机的非接触式IC卡读写系统的设计自动化*****班******学号：10212407***基于单片机的非接触式IC卡读写系统的设计自动化*****班22论文内容安排第1章绪论。主要概述非接触式IC卡读写系统的研究背景和意义；第2章系统总体方案设计。主要叙述了读卡器系统的基本原

理和总体设计方案；第3章系统硬件设计。对系统的硬件电路进行分块设计；第4章系统软件设计。对系统的软件进行了设计与分析；第5章系统调试。介绍了系统部分模块的调试方法；结论设计完成的情况、改进或展望。论文内容安排第1章绪论。主要概述非接触式IC卡读写系统的研231.IC卡的介绍

IC卡是集成电路卡(IntegratedCircuitCard)的英文简称，1974年，法国的罗兰·莫雷诺(RolandMoreno)发明了带集成电路芯片的塑料卡片，并取得了专利权，这就是早期的IC卡。1976年法国布尔(Bull)公司研制出世界第一枚IC卡。IC卡分类：接触式IC卡和非接触式IC卡；

接触式IC卡系统：有其本身不可克服的缺点，如接触磨损、交易速率慢、难以维护、基础设施投入大等。非接触式IC卡系统：以其无机械磨损、容易维护、操作方便、抗干扰性高、可靠性高、安全性高的特点，使得它在一些接触式IC卡不适用或者无法使用的场所，具有无可比拟的优势。非接触式IC卡系统是当今世界先进的射频技术和IC卡技术相结合的产物，它成功地将射频识别技术和IC技术结合起来，解决了无源和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破，使卡片在靠近读写器表面时即可完成卡中数据的读写操作。1.IC卡的介绍IC卡是集成电路卡(Inte24非接触式IC卡的国内外研究现状

据Innovation国际发明组织统计，2005年10月到2006年9月全世界IC卡硬件产业中，IC卡及其读写设备数量分别为42000万张和877000台，其中法国分别占98%和71%，处于世界领先地位。

我国自1994年实施“金卡”工程以来，推动了金融电子化、商业和流通领域电子化的步伐，使我国银行业务得到迅速发展，并逐渐波及医疗、交通、社会保险、税务等领域。在我国，智能卡在各种应用领域全面开花，目前超过10个政府部门和行业推广应用了智能卡。近年来，我国的发卡量年增长率达到30%至40%,已成为世界智能卡应用发展最快的国家之一。非接触式IC卡的国内外研究现状 据Innovation国际发25本设计主要研究的内容（1）设计单片机的最小系统；（2）设计读卡器的硬件电路；

（3）设计PC机与读卡器的串口通讯电路；（4）设计系统的程序流程；（5）对设计的部分电路进行调试。本设计主要研究的内容（1）设计单片机的最小系统；262读卡器系统方案设计读卡器基本原理：读写器内部结构分为射频区和接口区；读写器工作时，不断地向外发出一组固定频率的电磁波，当有卡靠近时，卡片内有一个LG串联谐振电路，其频率与读写器的发射频率相同，这样在电磁波的激励下，LG谐振电路产生共振，从而使电容充电有了电荷。在这个电容另一端，接有一个单向导电的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储。当电容器充电达到一定电压值时，此电容就作为电源为卡片上的其他电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接收读写器发出的数据与保存。2读卡器系统方案设计读卡器基本原理：读写器内部结构分为射频27总体方案设计IC卡读写器系统结构框图总体方案设计IC卡读写器系统结构框图28总体方案论证1，控制器的选择AT89S52FPGA2，RFID读卡芯片的选择TRF7960芯片MF-RC500芯片3，显示模块的选择LED显示LCD液晶显示4，键盘模块的选择独立式按键矩阵式按键5，系统时钟的选择时钟芯片DS13026，存储芯片的选择AT24C64芯片总体方案论证1，控制器的选择AT89S52FPGA2，RFI293系统硬件设计非接触式IC卡读写器的硬件电路主要由几部分组成，硬件电路框图如图所示：读写器硬件框图设计3系统硬件设计非接触式IC卡读写器的硬件电路主要由几部分组30硬件电路的组成部分1.MCU控制部分通过控制射频部分完成对非接触式IC卡进行各种操作。2.射频部分射频部分的主要部件就是射频基站芯片，这里选用的是MFRC500。3.串行通讯部分PC机与单片机之间的通信是近距离的串口通信，可以采用RS232实现。4.声音提示部分及显示部分声音部分：通过三极管来驱动蜂鸣器，用单片机的引脚来控制蜂鸣器的发声。显示部分：采用LCD1602液晶显示模块，主要用于显示程序调试中的变量值，也可以通过修改程序显示各种不同的内容。硬件电路的组成部分1.MCU控制部分31MF-RC500读写模块MF-RC500功能框图：MF-RC500读写模块MF-RC500功能框图：32MF-RC500与AT89S52连接图：MF-RC500与AT89S52连接图：33存储模块在本设计中采用串行EEPROM芯片AT24C64作数据存储器。存储模块在本设计中采用串行EEPROM芯片AT24C64作34外围电路设计电源模块±5V直流稳压电源外围电路设计电源模块±5V直流稳压电源35人机接口模块LCD显示电路人机接口模块LCD显示电路36系统时钟模块DS1302与单片机接口电路系统时钟模块DS1302与单片机接口电路37通信模块MAX232与AT89S52的连接图通信模块MAX232与AT89S52的连接图384系统软件设计主程序的设计读卡器主程序流程图如图所示：4系统软件设计主程序的设计39读/写卡程序设计读/写卡程序流程图如图所示：读/写卡程序设计405结论

该读卡器能够读写距离在0-100mm范围内的符合IEC/IS014443TypeA标准的非接触式智能卡。读卡器采用外接电源供电，具有蜂鸣器报警、系统时钟、LCD显示、3×2小键盘输入和采用RS232接口同上位机通信的功能，能