智能IC卡收费器的设计(共59页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上智能IC卡收费器的研究与设计 摘要：本论文系统是以STC89C52单片机为核心，配合射频读卡模块，显示电路等组成的控制系统。当IC卡靠近射频RC522模块时，单片机通过SPI通信控制RC522，使其读取IC卡里面的某个地址的数据，然后对数据进行处理后，在通过SPI通信写入到IC卡里，这样就完成了一次读写过程，使数据保存在IC卡里，掉电也不丢失。该系统具有灵活性强，易于操作，可靠性高等优点，将会有更广阔的开发前景。关键词：IC智能卡;单片机;射频读卡模块 中图分类号：TM93The Intelligent IC Research And DesignAbstract:

2、The system is based on STC89C52 single chip microcomputer as the core,combined with RF card reader module ,display circuit,and control circuit .When close to the RF RC522 IC card module,microcontroller through the SPI communication control RC522,to read the IC card inside an address data,then carrie

3、s on processing to the data,in writing to the Cary IC through the SPI communication,so that the completion of a read and write process,so that the data is stored in the IC Cary,power down is not the loss of. This system has the flexibility,easy operation,high reliability,there will be more broad dev

4、elopment prospects.Key words: IC smart card;single chip; RF card reader moduleCLC number: TM93 专心-专注-专业目 录智能IC卡收费器研究与设计 引 言IC卡的出现和发展，它将进一步推动人类经济活动支付体系的革命性变革，并将成为21世纪人类最重要、最便利、最不可或缺的工具。当今，IC卡已逐渐广泛地应用于金融、医疗卫生、社会保险、工商税务、电信、交通管理、智能建筑等各类领域。IC卡读写器是IC卡与应用系统间的桥梁，它连接在IC卡与PC机之间，承担信息识别、传送、处理任务。随着IC卡在社会经济各领域广泛应

5、用的需求，与各类IC卡适配的IC卡读写器应运而生，发展迅速快。IC卡按卡与外界数据传送的形式不同，分为接触式IC卡和非接触式IC卡。接触式IC卡通过8个触点从读写器获取能量和交换数据，非接触式IC卡通过射频感应从读写器获取能量和交换数据，所以非接触式IC卡又叫射频卡。现在常见的是接触式IC卡，这类卡的读写操作速度较慢，在公交、考勤等需要频繁。读写卡的场合就很不方便，而且IC卡的触点暴露在外，容易损坏和搞脏而造成接触不良。非接触式IC卡是根据电磁感应原理产生的，它的读写操作只需卡片放在读写器附近的一定距离之内就能实现数据交换，无需任何接触，使用非常方便、快捷，不易损坏，因此，在公交、门禁、校园、

6、企事业人事管理等方面有广泛的应用前景。目前，我国引进的射频IC 卡主要有PHILIPS 公司的Mifare1和ATMEL 公司的Temic 卡. 而PHILIPS 公司的Mifare1卡现在是市场的主流产品,应用越来越广. 其典型型号为Mifare1 S50 ,它有1 K 字节E2PROM用于存放数据,分成16个区,每个区都有自己的密码,完善的安全机制使之具有一卡多用性.本文是以STC89C52单片机为核心设计的智能IC卡收费器。1 绪论1.1 作品的背景 射频识别(Radio Frequency Identification，简称RFID)技术是20世纪90年代开始兴起的一种天线的，非接触方

7、式的自动识别技术，是近几年来发展的前沿科技项目。该技术主要是利用无线射频方式进行非接触式的通信，实现对被识别物体的自动识别。射频识别技术的显著优点在于非接触性，因此完成识别工作时无需人工干预，能够实现识别自动化且不易损坏；可识别高速运动物体并可同时识别多个射频标签，操作快捷方便；射频标签不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，且可以穿透非金属物体进行识别，抗干扰能力强。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。研究RFID产业对提升社会信息化水平、促进经济可持续发展、提高人民生活质量、增强公共安全与国防安全等方面产生深远影响，具有战略性的重大意义。 射频卡又叫非接触式

8、IC卡，诞生于90年代初，是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功地将射频识技术和IC卡技术结合起来，解决了无源(卡中无电源)和免接触这一难题，是电子器件领域 的一大突破。由于存在着磁卡和接触式IC卡不可比拟的优点，使之一经问世，便立即引起广泛的关注，并以惊人的速度得到推广应用。射频卡与接触式IC卡相比较，非接触式卡具有以下优点：可靠性高，操作方便，快速，防冲突非接触式卡中有快速防冲突机制，能防止卡片之间出现数据干扰，可以适合于多种应用加密性能好。随着社会的不断向前推移，人们生活水平的不断提高，也就意味着人们的消费水平也有了很大的提高，商家的收费系统也有很大的改进，应用于生活中许多消费控制

9、系统中，如汽车消毒收费系统，公交刷卡，售饭收费系统，门禁，电梯刷卡系统，交通收费，停车收费等。1.2 作品概述本文作品是以STC89C52单片机为核心，配合射频读卡模块，显示电路、电源电路等组成的控制系统。当IC卡靠近射频RC522模块时，单片机通过SPI通信控制RC522，使其读取IC卡里面的某个地址的数据，然后对数据进行处理后，在通过SPI通信写入到IC卡里，这样就完成了一次读写过程，使数据保存在IC卡里，掉电也不丢失。该作品具有灵活性强，易于操作，可靠性高等优点，将会有更广阔的开发前景。 1.3 本文主要结构安排 本文是智能IC卡收费器设计，主要结构安排如下：第一章为绪论，主要介绍了该智

10、能IC卡收费器设计的背景知识，对系统整体作了一个概述，包括实现的功能，设计的关键问题，器件的选取。第二章是方案论证，主要论证了读写芯片模块的选取和显示电路部分的选取，分别提出了几种方案，经比较分析，选取了一种最优方案。读卡芯片模块选用MF RC522，显示电路选取的是LCD1602和LED灯。第三章主要讲述的是系统主要器件的选用与介绍，包括核心部件STC89C52，射频卡IC卡，射频读卡芯片MF RC522，显示器件LCD1602，稳压器AMS117，介绍了它们的工作原理。第四、五章为本文的核心章节，就本系统的软硬件进行了详尽地介绍，包括各功能模块的硬件电路设计和软件程序流程图，同时在第五章的

11、开头部分，给出了系统程序的总程序流程图。第六章为调试部分，介绍调试方案，如何一步步实现该系统的功能。第七章对全文进行了总结和展望，分析了该系统的特点，并指出该文的不足之处和需要完善的地方。2 方案的论证2.1 智能IC卡收费器的总体框图作品打算是以STC89C52单片机为核心，配合射频读卡模块，显示电路、电源电路等组成的控制系统。作品的总体框图如图1所示： 图1 智能IC卡收费器总体框图2.2 读卡芯片的选取2.2.1 MF RC522MF RC522 是应用于13.56MHz 非接触式通信中高集成度读写卡系列芯片中的一员。是公司针对“三表”应用推出的一款低 电压、低成本、体积小的非接触式读写

12、卡芯片，是智能仪表和便携 式手持设备研发的较好选择。MF RC522 利用了先进的调制和解调概念，完全集成了在13.56MHz 下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。支持 ISO14443A 的多层应用。其内部发送器部分可驱动天线与ISO 14443A/MIFARE卡和应答机的通信，无需其它的电路。接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路，用于处理ISO14443A 兼容的信号。数字部分处理ISO14443A 帧和错误检测（奇偶 &CRC）。此外，它还支持快速CRYPTO1，用于验证MIFARE 系列产品。MFRC522 支持MIFARE?更高速的非接触式通信，双向高达424kbit/s

13、。2.2.2 MF RC500MF RC500是应用于13.56MHz非接触式通信中高集成读卡IC系列中的一员。该读卡IC系列利用先进的调制和解调概念，完全集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。MF RC500支持ISO14443A所有的层，内部的发送器部分不需要增加有源电路就能够直接驱动操作近距离的天线（可达100mm）；接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路，用于ISO14443兼容的信号；数字部分处理ISO14443A帧和错误检测（奇偶&CRC）。此外，它还支持快速CRYPTOI，用于验证Mifare系列产品。方便的并行接口可直接连接到任何8位，给读卡器/

14、终端的设计提供了极大的灵活性。MF RC500可方便的用于各种基于ISO/IEC 14443A标准并且要求低成本、小尺寸、高性能以及单电源的非接触式通信的应用场合。MF RC500内部包括并行微控制器接口、双向。FIFO缓冲区、中断、数据处理单元、状态、安全和密码控制单元、模拟电路接口及天线接口。MF RC500的外部接口包括、(包含读写信号和中断等)和电源等。MF RC500的并行微控制器接口自动检测连接的8位并行接口的类型。它包含一个易用的双向FIFO缓冲区和一个可配置的中断输出,为连接各种MCU提供了很大的灵活性。即使采用成本非常低的器件也能满足高速非接触式通信的要求。数据处理部分执行数

15、据的并行串行转换。支持的帧包括CRC和。MF RC500以完全透明的模式进行操作因而支持ISA的所有层。状态和控制部分允许对器件进行配置以适应环境的影响,并将性能调节到最佳状态。当与Mifare Standard和Mifare通信时,使用高速CRYPTOI流密码单元和一个可靠的非易失性密匙。模拟电路包含一个具有阻抗非常低的桥驱动器输出的发送部分。这使得最大操作距离可达100 mm，接收器可以检测到并解码非常弱的应答信号。2.2.3 MF RC530MF RC530是应用在13.56MHz的高集成度非接触式读写芯片，集成13.56MHz下的各种被动非接触式通信方法和协议，支持ISO/IEC144

16、43的多层应用。其发送部分可直接驱动天线，工作距离100mm；接收部分拥有坚固而有效的解调和解码电路，以实现对ISO/IEC14443标准信号的预处理。其数据处理部分可以处理符合ISO/IEC14443协议的数据帧和错误检测（CRC和奇偶校验），支持快速CRYPTO1加密算法，用于Mifare经典产品的安全认证。方便的并行接口可以直接连接到任何8位微处理器，这样给读卡器/终端的设计提供类极大的灵活性。比较以上三种类型读卡芯片，MF RC522具有明显的优点，因此本设计的读卡芯片最终采用MF RC522。2.3 显示屏的选取2.3.1 LCD16021602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专

17、门用来显示字母、数字、符号等的型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。1602液晶显示器是基于其体积小、功耗低、显示操作简单、编程相对简单的特点。2.3.2 LCD128X64带中文字库的128X64 是一种具有4 位/8 位并行、2 线或3 线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体 中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为12864, 内置8192 个16*16 点汉字，和128 个16

18、*8 点ASCII 字符 集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示84 行1616 点 阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶 显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。 比较以上两种类型显示屏，LCD1602具有便宜、性价比高的优点，因此本设计的显示屏最终采用LCD1602。2.4 指示灯的选取2.4.1 用蜂鸣器作指示灯 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用供电，广泛应用于、打印机、复印机、报警器、汽车电子设备

19、、电话机、等电子产品中作发声。主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器在中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“ZZG”、“LB”、“JD”等）表示。 当IC卡靠近射频RC522模块时，单片机通过SPI通信控制RC522，使其读取IC卡里面的某个地址的数据，然后对数据进行处理后，在通过SPI通信写入到IC卡里，这时蜂鸣器响一下。2.4.2 用LED灯作指示灯 发光二极管简称为。由含（Ga）、（As）、（P）、（N）等的制成。 当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。二极管发红光，二极管发绿光，二极管发黄光，

20、二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。 当IC卡靠近射频RC522模块时，单片机通过SPI通信控制RC522，使其读取IC卡里面的某个地址的数据，然后对数据进行处理后，在通过SPI通信写入到IC卡里，这时LED灯闪一下。 对比以上两种方案，用蜂鸣器噪声有点大，性价比不高，因此用LED灯比较好一些。3 系统主要器件选用与介绍3.1 主控器件STC89C52STC89C52是公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能

21、。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。3.1.1 STC89C52 的标准功能 图2 STC89C52的引脚图具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工。另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作

22、。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。3.1.2 STC89C52 的主要特性STC89C52RC单片机:8K字节程序存储空间；512字节数据存储空间；内带4K字节EEPROM存储空间;可直接使用串口下载；AT89S52单片机:8K字节程序存储空间；256字节数据存储空间；自带2KB的EEPROM存储空间;3.1.3 STC89C52 的器件参数（1） 增强型8051单片机，6 时钟/和12 时钟/机器周期可以任意 选择，指令代码完全兼容传统8051.2（2） 工作电压：5.5V3.3V（5

23、V单片机）/3.8V2.0V（3V 单片机）（3）范围：040MHz，相当于普通8051 的080MHz，实际工作 频率可达48MHz（4） 用户应用程序空间为8K字节（5） 片上集成512 字节RAM（6） 通用I/O 口（32 个），复位后为：P0/P1/P2/P3 是/弱上拉， P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O 口用时，需加上拉电阻。（7） ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用，无 需专用，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程 序，数秒即可完成一片（8） 具有EEPROM 功能（9） 共3 个16 位/计

24、数器。即T0、T1、T2（10)4 路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down 模式可 由外部中断低电平触发唤醒(11) 通用异步（UART），还可用定时器实现多个UART(12) 工作温度范围：-40+85（工业级）/075（商业级）(13) PDIP3.2 智能IC卡(Integrated Circuit Card，集成电路卡)，也称智能卡(Smart card)、智慧卡(Intelligent card)、微电路卡(Microcircuit card)或微芯片卡等。它是将一个嵌入符合ISO 7816标准的中，做成卡片形式。3.2.1 IC卡的主要指标IC卡与读写器之间的通讯方式

25、可以是式，也可以是非接触式。根据通讯接口把IC卡分成接触式IC卡、非接触式IC和（同时具备接触式与非接触式通讯接口）。IC卡的主要指标: l 容量为8K位EEPROM l 分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位 l 每个扇区有独立的一组密码及访问控制 l 每张卡有唯一序列号，为32位 l 具有防冲突机制，支持多卡操作 l 无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路 l 数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次 l 工作温度：-2050(湿度为90%) l 工作频率：13.56MHZ l 通信速率：106 KBPS l 读写距离：10 cm以内（与读写器有关）

26、3.2.2 IC卡的结构M1卡片的存储容量为8192 bit X 1位字长(即1KX8位字长)，采用EEPROM作为存储介质，整个结构划分为16个扇区，编为扇区015。每个扇区有4个块(Block)，分别为块0，块1，块2和块3。每个块有16个字节。一个扇区共有16 Byte X4=64 Byte。每个扇区的块3(即第四块)包含了该扇区的密码A(6个字节)、存取控制(4个字节)、密码B(6个字节)，是一个特殊的块，称为控制块，。其余三个块是一般的数据块。数据块有两种应用方法，一种是用作一般的数据保存用，直接读写。另一种用法是用作数值块，可以进行初始化值、加值、减值、读值的运算。系统配用相应的函

27、数完成相应的功能。但扇区0的块0是特殊的，是厂商代码，已固化，不可改写。l扇区存储结构 M1卡分为16个扇区，每个扇区由4块（块0、块1、块2、块3）组成，（我们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为063，存贮结构如表1所示： 表1 存储结构 绝对地址 存放厂商代码 已固化密码A 存取控制 密码B密码A 存取控制 密码B 密码A 存取控制 密码B 块 0 数据块 0 扇区0 块 1 数据块 1 块2 数据块 2 块3 控制块 3 块0 数据块 4 扇区1 块 1 数据块 5 块 2 数据块 6 块3 控制块 7 块0 数据块 60 扇区15 块 1 数据块 61 块2 数据块 62 块3

28、控制块 63l 数据块可作两种应用： 用作一般的数据保存，可以进行读、写操作。用作数据值，可以进行初始化值、加值、减值、读值操作。l 每个扇区的块3为控制块，包括了密码A(6字节)、存取控制（4字节）、密码B（6字节） 具体结构如图3： A0 A1 A2 A3 A4 A5（密码A） FF 07 80 69 （存取控制） B0 B1 B2 B3 B4 B5（密码B） 图3 扇区结构l 每个扇区的密码和存取控制都是独立的，可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。存取控制为4个字节，共32位，扇区中的每个块（包括数据块和控制块）的存取条件是由密码和存取控制共同决定的，在存取控制中每个块都有相应的三

29、个控制位,定义如表2： 块0：C10C20C30块1：C11C21C31块2：C12C22C32块3：C13C23C33 表2控制位定义 三个控制位以正和反两种形式存在于存取控制字节中，决定了该块的访问权限（如 进行减值操作必须验证KEY A，进行加值操作必须验证KEY B，等等）。* 块0、1、2的存取控制与块3 的存取控制不同(a)数据块（块0、块1、块2）的存取控制如下： 表3 数据块存取控制控制位（X=0，1，2）访问条件（对数据块0，1，2）C1XC2XC3XReadWriteIncrementDecrement,transfer,Restore000KeyABKeyABKeyABK

30、eyAB010KeyABNeverNeverNever100KeyABKeyBNeverNever110KeyABKeyBKeyBKeyAB001KeyABNeverNeverKeyAB011KeyBKeyBNeverNever101KeyBNeverNeverNever111NeverNeverNeverNever(b)控制块块3的存取控制与数据块（块0、1、2）不同，它的存取控制如下 表4 控制块块3的存取结构密码A存取控制密码BC13C23C33ReadWriteReadWriteReadWrite000NeverKeyABKeyABNeverKeyABKeyAB010NeverNeve

31、rKeyABNeverKeyABNever100NeverKeyBKeyABNeverNeverKeyB110NeverNeverKeyABNeverNeverNever001NeverKeyABKeyABKeyABKeyABKeyAB011NeverKeyBKeyABKeyBNeverKeyB101NeverNeverKeyABKeyBNeverNever111NeverNeverKeyABNeverNeverNever3.2.3 IC卡的工作原理 IC卡卡片的电气部分只由一个天线和ASIC组成。 天线：卡片的天线是只有几组绕线的线圈，很适于封装到IS0卡片中。 ASIC：卡片的ASIC由一

32、个高速（106KB波特率）的RF接口，一个控制单元和一个 8K位EEPROM组成。读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。 3.3 显示器件LCD1602工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。（16列2行）1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等

33、的型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。3.3.1 LCD1602的管脚功能1602型液晶的外观如图4所示。l602型液晶的接口信号说明如表5所列：图4 1602芯片外观图 表5 l602型液晶接口信号说明编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据口2VDD 电源正极10D3数据口3VEE

34、液晶显示偏压信号11D4数据口4R/S数据/命令选择端(H/L)12D5数据口5R/W读写选择端(H/L)13D6数据口6E 使能信号14D7数据口7D0数据口15BLA背光电源正极8D1数据口16BLK背光电源负极RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。E端为使能端。D0D7为8位双向数据线。3.3.2 LCD1602的主要技术参数1602液晶主要技术参数如表6所列： 表6 1602液晶主要技术参数表显示容量162个字符芯片工作电压4.55.5V工作电流2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压5.0V字符尺寸2

35、.954.35(WH)mm3.4 射频读卡器MF RC522MF RC522 是应用于13.56MHz 非接触式通信中高集成度读写卡系列芯片中的一员。是NXP公司针对“三表”应用 推出的一款低 电压、低成本、体积小的非接触式读写卡芯片，是智能仪表和便携 式手持设备研发的较好选择。3.4.1 MF RC522的管脚功能 图5 MF RC522引脚图I输入 O 输出 电源 表7 MF RC522的管脚功能符号类型描述OSCINI晶振输入：振荡器的反向放大器的输入。它也是外部产生的时钟的输入（fosc=27.12MHZ）.IRQO中断请求：输出，用来指示一个中断事件。SIGINI信号输入SINOUT

36、O信号输出TX1O发送器1：传送调制的13.56MHZ的的能量载波信号TVDDPWR发送器电源：给TX1和TX2的输出级供电TX2O发送器2：传送调制的13.56MHZ的的能量载波信号TVSSPWR发送器地：给TX1和TX2的输出级供电D0I/O数字地不同接口地数据管脚（测试端口I*IC,SPI,UART）D1I/OD2I/OD3I/OD4I/OD5I/OD6I/OD7I/OSDAI串行数据线EAI外部地址：该管脚用来编码I*IC地址I2CII*IC使能DVDDPWR数字电源AVDDPWR模拟电源AUX1O辅助输出：这两个管脚用于测试AUX2OAVSSPWR模拟地RXI接收器输入：接受管脚RF

37、信号管脚VMIDPWR内部参考电源：该管脚提供内部电压NRSTPDI不复位和掉电：管脚为低电平时，切断内部电源吸收，关闭振荡器，断开输入管脚与外部电路的连接。管脚的上升沿来启动内部复位阶段。OSCOUTO晶振输出振荡器的反相放大器的输出TESTPIN不连接：三态管脚PVDDPWR管脚电源PVSSPWR管脚电源地3.4.2 MF RC522芯片相关功能介绍 图6 MF RC522的读写功能读卡器卡（数据从MFRC522发送到卡）/读卡器一方的调制，位编码卡读卡器（接受卡的数据）/卡一方的调制，位编码3.5 稳压器 AMS1117AMS1117是一个正向低压降稳压器，在1A电流下压降为1.2V。A

38、MS1117有两个版本，固定输出版本和可调版本，固定输出电压为1.5V、1.8V、2.5V、2.85V、3.0V、3.3V、5.0V,具有1%的精度；固定输出电压1.2V的精度为2%。AMS1117内部集成过热保护和限流电器，是电池供电和便携式计算机的最佳选择。3.5.1 AMS1117的基本参数绝对最大额定值：工作结温范围：-40125C输入电压：15V 焊接温度（25秒）：265C存储温度：- 65150C电气特性：输出电压：3.2673.333V（0= IOUT=1A , 4.75V=VIN=12V）线路调整（最大）：10mV（4.75V=VIN=12V）负载调节（最大）：15mV（VI

39、N=5V，0= IOUT=1A）电压差（最大）：1.3V电流限制：9001500mA静态电流（最大）：10mA纹波抑制（最小）：60dB4 系统硬件电路设计4.1 主控电路主控电路由STC89C52、排阻和晶振电路组成。晶振电路由2个30pf瓷片电容和1个12M晶振组成。STC89C52作为作品的中央处理器，对读卡器读入的数据进行处理，再将数据通过显示屏显示出来。单片机STC89C52的f是12MHz。因为作品用到单片机STC89C52的P0口，而且P0口需接外电阻，才能输出数据，所以单片机STC89C52的P0口接了排阻。具体电路图如下： 图7 主控电路图4.2 读写电路读写电路由智能IC卡

40、和读写器MF RC522组成。读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器读入的数据通过单片机STC89C52的P1口输入。具体电路图如下： 图8 读写电路图4.3 显示电路显示电路由LCD1602和LED灯组成。单片机STC89C52的P0口接显示屏LCD1602的接口，用显示屏LCD16

41、02显示IC卡里面的数据。单片机STC89C52的P2.0接LED灯，用LED灯作为指示灯。具体电路图如下： 图9 显示电路图4.4 电源电路电源电路主要是稳压器AMS1117。因为读卡器的工作电压是3.3V，这个电压不能直接得到，需要稳压器AMS1117。稳压器AMS1117将5V的电压转换成3.3V的电压即可。电源接口的VCC和GND通过一个电容连接，可达到滤波的作用，使系统稳定。具体电路图如下： 图10 电源电路图5 软件电路设计5.1 程序总流程图程序总流程图如图11所示: 图11 程序总流程图 5.2 读卡器MF RC522程序设计 读卡器MF RC522程序流程图如图12所示: 图

42、12 读卡器MF RC522程序流程图l复位应答（Answer to request） M1射频卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的，当有卡片进入读写器的操作范围时，读写器以特定的协议与它通讯，从而确定该卡是否为M1射频卡，即验证卡片的卡型l 防冲突机制 (Anticollision Loop) 当有多张卡进入读写器操作范围时，防冲突机制会从其中选择一张进行操作，未选中的则处于空闲模式等待下一次选卡，该过程会返回被选卡的序列号。l选择卡片(Select Tag) 选择被选中的卡的序列号，并同时返回卡的容量代码。l三次次互相确认(3 Pass Authentication) 选定要处理的卡片之后，读写器就确定要访问的扇区号，并对该扇区密码进行密码校验，在三次相互认证之后