IC卡自动加油机设计毕业论文.doc

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1、摘 要随着人们生活水平的不断提高，消费水平也日渐增高，而在日常生活中，现金交易的不易携带、容易丢失、流通不方便情况给人们生活带来了很多不利，现代化城市开始朝着一卡通方向发展。IC卡(Integrated Circuit Card，集成电路卡)是将一个微电子芯片嵌入符合ISO7816标准的卡基中的新型卡片，主要嵌有IC（E2PROM，有的还有CPU）。由于它保存的信息比较可靠安全、可以高达几万次的读写，所以大量应用于公交车票 、饭票 、保健卡、收费系统等。本设计是一种IC卡自动加油机。它是基于IC卡技术、单片机技术和电子技术，辅以各种功能的接口电路设计的具有自动计量、自动收费和统计功能的IC卡加

2、油机。 文章中介绍了元器件和芯片的选择，给出了硬件和软件的实现，并对主要电路进行了分析。 本设计的IC卡加油机的硬件系统由AT89C51、74LS373、ADC0809、SSR600、SLE4442等组成。由ADC0809完成对输入电压的测取与转换，由继电器完成对油泵的起、停的控制，由流量传感器检测加油量。文章还对系统采用的抗干扰措施作了简单的介绍。 本设计的IC卡加油机的系统软件包括主程序、中断服务程序和两个子程序。 此设计的IC卡自动加油机具有精度高、功能强、实用简单等特点，使用表明操作方便、读写可靠效果良好。关键词: IC卡 加油机 单片机AbstractAs people living

3、 standard rise ceaselessly, consumption level is also increased, and in daily life, cash transactions not carry, easy to lose, circulation is not convenient for people to life with many adverse, modern city start toward card direction. IC Card (Integrated Circuit Card, Integrated circuits, luca) is

4、a microelectronics chip embedded with ISO 7816 standard Card of the new Card, main studded with IC (E2PROM chips was, and some still have CPU). Because it holds information more reliable safety, can be as high as tens of time, speaking, reading and writing, so a large application in bus fare, meal t

5、icket, health card, charge system, etc.This design is a type of IC card tanker. The IC card tanker system developed by means of IC card, single-chip and electronic technology. It has auto-measuring, auto-charging and statistics-gathering functions.In the text, introduces the chose of components and

6、chips. The realization of hardware and software is detail given. And the main circuit is minutely dissected.The hardware system is made of AT89C51, 74LS373, ADC0809, SSR6OO, and SLE4442 and so on. The ADC0809 is use to check and given voltage current and input voltage, relay control the oil Pump sto

7、p or run. The flow sensor examination adds the oil mass. And the system describes and adjusts the approach to anti interference.This design software system including master procedures, interrupt service procedures and several stature procedures.This system has so mach character, such as, high precis

8、e, better ability, advance and convenient use and to on .The tanker is easy to use and reliable to read or write, and it makes good effect.Keywords: IC card tanker single-chip- 56 -目 录第1章绪 论- 1 -1.1 IC卡自动加油机概述- 1 -1.2 加油机发展及现状- 2 -1.3 IC卡应用现状- 3 -第2章 IC卡自动加油机方案的确定- 5 -2.1 IC卡自动加油机的工作原理- 5 -2.2 IC卡自动

9、加油机的总体方案- 6 -2.3 IC卡的选择- 7 -2.3.1 IC卡应用的安全性和可靠性- 7 -2.3.2 SLE4442简介- 8 -2.4 单片机的选择- 12 -2.4.1 单片机应用概况- 12 -2.4.2 AT89C51功能简介- 13 -2.5 流量计的选择- 15 -2.5.1 影响加油机加油量准确度的因素- 15 -2.5.2 涡街流量计- 16 -2.5.3 涡街流量计型号的选用- 17 -第3章 IC卡自动加油机的硬件设计- 18 -3.1 硬件系统的设计原则- 18 -3.2 数据采集通道的设计- 19 -3.2.1 模数转换- 19 -3.2.2 数据采集电路

10、- 20 -3.3 AT89C51的复位电路- 21 -3.4 AT89C51单片机的系统扩展- 22 -3.4.1 AT89C51扩展的三总线- 22 -3.4.2 片外EPROM的扩展- 23 -3.4.3 片外RAM的扩展- 25 -3.4.4 I/O口扩展- 27 -3.5 后向通道配置- 29 -3.5.1 固态继电器工作原理- 30 -3.5.2 后向通道电路图- 30 -3.6 键盘接口及显示接口电路- 31 -3.6.1 键盘接口电路- 31 -3.6.2报警及LED显示- 33 -3.7 IC卡接口电路- 34 -3.8 提高系统运行的可靠性- 35 -3.8.1 硬件的干扰

11、要素- 35 -3.8.2 “看门狗” 电路- 35 -第4章 IC卡自动加油机软件设计- 37 -4.1 软件设计思想- 37 -4.2 主程序流程图- 38 -4.3 中断服务程序和IC卡安全码校验程序流程图- 39 -4.4 键盘扫描程序流程图- 40 -4.5 显示程序流程图- 41 -总 结- 42 -致 谢- 43 -参考文献- 44 -附录1：IC卡自动加油机原理图- 45 -附录2：主程序- 46 -附录3：中断服务程序清单- 51 -附录4：键盘扫描程序清单- 54 -附录5：显示程序清单- 56 -第1章 绪 论1.1 IC卡自动加油机概述随着经济的发展，交通运输业日益繁荣

12、，汽车购买量也在迅速激增，使得加油行业的工作变得十分繁重。从以下两方面都使传统的加油服务业，表现出无从掩饰的劣势：1.陈旧的机械计数式加油机，功能单一，整个加油过程需要人工直接干预， 这样不仅劳动强度大，而且工作效率也相当低。严重影响了加油站的运行效率，更不能适应高效率、快节奏的现代化生活。 2.传统的成品油交易采用现金或者油票进行交易，对买卖双方及其不便，同时存在经济漏洞，给加油站造成很大损失，油票、现金交易的弊端也会给用户带来不必要的损失。随着我国“金卡”工程的不断深入实施，IC卡取代现金和油票进行交易，也成了大势所趋。IC卡自动加油机在这种情况下应势而生，它不仅取代了人工计量，实现了加油

13、机的加油过程自动化，增加应用的IC卡技术也取代了人工结算，实现了加油和管理的自动化，是符合时代要求的新一代智能加油机。当用户插入一张有效的IC卡，系统会提示输入密码，用户在键入正确的密码之后，即可输入购油量，在确认卡上剩余金额充足的情况下，开启自动加油机中油泵电机和出油电磁阀，开始加油过程。系统不断累计加油量，一旦达到用户所购油量，便会随即发出指令去关闭油阀，终止加油过程，并将核算过消费金额之后的余额计入用户卡中，最后退卡。IC卡自动加油机将实现以下功能：1.根据购油量，自动执行供油。2.显示功能。IC卡自动加油机设有LED液晶显示器，可以显示卡中剩余金额、所加油量以及相应金额等。3.自动报警

14、功能。当读卡器遇到非法卡或者卡中余额不足时，加油机通过指示灯和蜂鸣器发出声光警报。 4.安全可靠性。对IC卡用软件方法进行数据加密，避免不合法的卡在加油机上使用。1.2 加油机发展及现状加油机产业是伴随汽车工业和交通运输业而产生发展的。世界上最早的加油机始于二十世纪初，近百年来加油机产业有了很大发展，由最初的手摇加油机发展到了现代高性能、多功能的加油机。随着相关学科基础理论和制造技术的进步，加油机液压部件有了很大发展和提高，计量更加准确、噪声下降、可靠性提高、环保功能得到加强；随着电子科学技术的飞速发展，现代加油机采用了电脑控制、电子显示记数、IC卡结算、中央管理机等先进技术；贮油罐监测技术和

15、油气回收技术也得到广泛应用；相应的报警和服务设备也发展起来了。我国加油机产业起步较晚，直至二十世纪六、七十年代，北京、上海、天津和青岛等地才相继开始研制、生产加油机，开始了我国加油机产业发展的历史。改革开放以来，特别是进入二十世纪九十年代后，我国的加油机产业发展很快。国产加油机的科技含量不断提高。二十世纪八十年代中期，国内开始研制电脑加油机。二十世纪九十年代中期，国内电脑加油机逐步取代了机械轮记数的加油机。随着电脑加油机的出现，加油机的功能有了很大扩展，实现了自动记价和预置加油。人类的生存和发展越来越离不开石油，加油机是石油产业的末端产品，其地位在人类社会生活中显得更加重要。世界科学技术的进步

16、一定会带来加油机技术的更大进步，未来的加油机会朝着计量更加准确、低能耗、高可靠性、控制功能完善、低噪声和环保功能突出等方向发展。1.加油机功能操作自动化为了尽可能简化加油手续，方便顾客操作，保证加油量和结算准确性，采用微电脑技术和自动控制技术将加油机制造成智能化机型，即在原加油机上增加控制与管理功能，以实现加油开关控制、加油参数运行的显示、加油单价和总价的显示、数据积累和单据打印、防静电和防溢油连锁、事故报警和判断指示等自动化。2.加油机安全措施多层次，加油机的安全性是加油站和被加油车以及加油人员安全的重要保障，必须做到多层次、全方位。3.加油机显示信息多条款。加油机可以显示用户关心的一切信息

17、，如可预置加油量、显示实际加油量、瞬时加油量、油品单价和应付金额等等。4.加油机操作方式多媒体。加油机操作方式适应加油管理的一系列改革，更多地采用高科技，增加新的控制方式，逐步代替人工开票、人工监视流量表、人工控制加油枪、人工控制加油量的传统模式。1.3 IC卡应用现状IC卡，又称集成电路卡（Integrated Card），也通常翻译为智能卡、聪明卡。IC卡是信息技术飞速发展的产物，是继条码卡、磁卡之后推出的新一代识别卡，为现代信息处理和传输提东了一种全新的手段。被公认为是世界上最小的个人计算机。IC卡的最初设想是由日本人提出来的。1969年12月，日本的有村国孝提出一种制造安全可靠的信用卡

18、方法，并于1970年获得专利，那时叫ID卡(1dentification Card)。1974年，法国的罗兰莫雷诺(Roland Moreno)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。1984年，法国的PTT(Posts，Telegraphs and Telephones)将IC卡用于电话 卡，由于IC卡具有良好的安全性和可靠性，获得了意想不到的成功。随后，国际标准化组织(1SO，International Standardization Organization) 与国际电工委员会(1EC，Interna

19、tional Electronic Commission)的联合技术委员会为之制订了一系列的国际标准、规范，极大地推动了IC卡的研究和发展。国际上不少国家由于受到当时历史条件和技术发展的限制，都是先发展磁卡，其中大多数国家磁卡己发展得相当普遍，拥有数量庞大的磁卡应用设备，若要将其完全改造成IC卡读写设备将是相当困难的。此外，伴随着使用磁卡犯罪现象的日趋严重.采用IC卡己成为势在必行的潮流。IC卡可以最有效地杜绝恶性透支，便于正常用款、存款，其内部有各种安全措施，可免除伪造，它无须计算机网络的实时支持，可脱机作业，还可以实现一卡多用。因此普遍受到人们的赞誉和青睐，根据我国国情，我们没有必要也不应

20、该重复走国外的老路，而应尽快开发适用于我国的IC卡。我国致力的经济信息化建设，其中以“金桥”、“金卡”、“金关”三金工程为代表。 “金卡”工程就是电子货币工程，是推进我国国民经济信息化的重要工程之一，它以磁卡和IC卡为媒介，利用邮电部、人民银行现有的网络资源为银行、商贸和旅游等部门服务。由于IC卡相对磁卡而言，不但具有防水、防潮、防磁和极高的安全、保密防伪能力，而且使用寿命长，因而是“金卡”工程的首选产品，广泛因用于金融、电讯、交通、服务等多个部门。第2章 IC卡自动加油机方案的确定2.1 IC卡自动加油机的工作原理本设计的IC卡自动加油机，是用户凭发放的“油量储值IC卡”加油，管理人员通过“

21、油量统计IC卡”对油量的使用情况进行管理，取代了传统的人工登记、结算的管理方式，实现了加油与管理的自动化。加油时，涡街流量计输出的电脉冲信号通过光电隔离、A/D转换后送至微处理器，微处理器发出控制信号，经晶体管功放带动继电器来控制油泵电机的启停，实现自动加油。微处理器连接并受控制于IC卡、RAM存储器、键盘、显示器、键盘显示控制器。当用户插入一张有效的IC卡，系统会提示输入密码，用户在键入正确的密码之后，即可输入购油量，在确认卡上剩余金额充足的情况下，开启自动加油机中油泵电机和出油电磁阀，开始加油过程。系统不断累计加油量，一旦达到用户所购油量，便会随即发出指令去关闭油阀，终止加油过程，并将核算

22、消费金额之后的余额计入用户卡中，最后退卡。根据用户需要，加油通常有两种方式：非定量加油和定量加油。1.非定量加油是指不预先设定加油量的加油方式。采取这种方式加油时，只需将IC卡插入IC卡加油控制器中，摘下油枪后即可开始加油。当油箱加满或加至需要量时，可停止加油，挂枪后系统自动进行结算，然后退卡。2.定量加油是指预先给定加油量，然后进行加油。当用户使用现金或油票加油时，一般采用这种方式采用这种方式加油，加油员将自己的加油卡插入IC卡加油控制器，从键盘输入需加油的数量后，用户即可自行摘枪加油。当油量加到预设油量时，加机自动停泵。2.2 IC卡自动加油机的总体方案本加油机控制系统由单片机及存储器、测

23、量及控制、IC卡接口、键盘及显示、看门狗等部分所组成，其硬件原理框图如图2-1所示。整机控制系统的核心是一片性价比较高的AT89C51单片机。内含4K字节的 EEPROM作为系统的程序存储器，从而简化了系统结构。另外扩展一片NVSRAM DCM0064(8K字节)作为系统的数据存储器用以存储用户的加油信息。因非易失性SRAMNVSRAM(Nonvolatile SRAM)既有EPROM的不易失性，即断电后数据不变，又像普通SRAM一样可快速读写数据，读写次数无限制。在系统中它的功耗很小，而且连接方法也很简单。加油量检测使用精度较高的涡街流量传感器。它输出的电脉冲频率和流量成线性关系，同时测量范

24、围宽、重复性好。而且便于实现远距离无损测量。其电脉冲信号经放大处理后通过光电隔离(TLP521)作为单片机外部中断0的输入信号INTO，这样结合定时器T0就可测频。单片机的P2.5，通过晶体管功放后带动12V低压继电器(SSR)，由继电器的触点控制油泵电机的启停接触器的线圈及油路通断电磁阀的线圈，以实现自动加油。图2-1 IC卡自动加油机硬件原理图2.3 IC卡的选择2.3.1 IC卡应用的安全性和可靠性1.IC卡的标准接触型IC卡的国际标准是最广为人知的ISO7816，我国一经采用其第1、2、3部分作为国家标准。此标准主要定义了塑料基片的物理和尺寸特性、触点的尺寸和位置、信息交换的底层协议描

25、述。按照国际标准ISO7816对接触式IC卡的规定，在IC芯片上覆盖有6或者8个触点和外部设备进行通信。按ISO标准，IC卡芯片的触点及其定义如下。(1) C1（VCC）：IC卡工作电源。(2) C2（RST）：复位信号（可选）。(3) C3（CLK）：有关信号的定时与同步。(4) C5（GND）：接地。(5) C6（VPP）：存储器编程电源（可选）。(6) C7（I/O）：IC卡中串行数据的输入/输出。剩下的两个触点（C4、C8）视不同情况可在有关应用标准中予以定义。2.IC卡类型的选择根据应用领域不用，IC卡可以分为金融卡和非金融卡两大类；从IC卡的读/写方法上来分类，有接触型和非接触型两

26、种；另外，根据IC卡内部结构还可以分为存储卡、逻辑加密卡和CPU卡。根据实际使用的安全性和可靠性，以及方便性和实用性，应选接触型IC卡，内部结构应该是逻辑加密型。3.IC卡瞬间掉电测试IC卡瞬间掉电是两个原因造成的，一个是因为IC卡卡座质量不好，经过长期插卡、拔卡，使IC卡和卡座触点之间接触不良；第二个原因是人为的插卡不当或带电非法拔卡。若瞬间掉电发生在卡的个人化过程中，将导致有关信息写入错误，使该卡成为废卡。若瞬间掉电发生在对卡内资金的修改过程中，将导致卡内金额错误。不管挑选何种IC卡座，在长期使用过程中，不可能绝对地避免IC卡的瞬间掉电。IC卡读写机座加强对IC卡瞬间掉电的测试和处理，来减

27、少错误。可以是定时检测，也可以是在对IC卡瞬间掉电应禁止对IC卡操作，并在检测到卡上电后以报警引起人工干预如重新插卡等。检测IC卡瞬间掉电的手段有读IC卡信息或者读IC卡插入开关状态两种。前一种判断IC卡掉电的正确率高，后一种只能判断是否被取出，但不影响正在进行的对卡操作过程，适用于定时中断程序对IC卡的检测。2.3.2 SLE4442简介IC卡自动加油机控制系统是采用IC卡来完成油费的支付，即在IC卡中预先存入一定的金额，每次加油后将应收金额从卡中减去，当IC卡中无钱时，司机持卡前往指定的交费地点充值并将预购金额写入卡中。然而，伴随着现代电子高科技犯罪的出现，需要一种强有力的安全措施来保护机

28、密数据不被他人窃取或篡改。因此，本设计采用了安全性较好的SLE4442 IC卡。1.SLE4442 IC卡芯片简介SLE4442 IC卡是由德国SIEMENS公司设计的逻辑加密芯片。它采用I2C总线，支持ISO 7816同步传送协议，芯片采用NMOS工艺技术。含有256字节的多存储器结构的用户区，能满足大部分应用领域的要求，每个字节的擦/写编程时间至少2.5ms，存储器具有至少10000次的擦写周期，数据保持时间至少10年，SLE4442 IC卡芯片包括三个存储器，即主存储器、保护存储器及加密存储器。2.SLE4442IC卡安全性分析虽然SLE4442 IC卡自身具有很强的硬件加密措施，但并不

29、是无懈可击的。SLE4442IC卡存在的被攻击途径主要有：穷举法、中途拦截法及终端设备分析法等。(1)穷举法SLE4442 IC卡在终端设备上最多只有3次卡密码校验机会，这样3个字节的卡密码总共有1600多万个组合通常可采用在通用读卡器上改写卡密码，在终端上试用，尝试多个组合直至找出卡密码，这就是穷举法。(2)中途拦截法中途拦截法是将通用读写器并接在应用设备的卡头上，或在IC卡上引线并接通用读写器，在卡校验密码后未下电时，通过读卡器读出卡密码。(3)终端设备信息分析法从终端设备的存储芯片内读取数据，经过分析，从而破解卡密码。防止终端设备信息分析法一般要对存储芯片上的数据进行软件加密，动态修改数

30、据值。从以上分析发现：SLE4442 IC卡存在IC的潜在性攻击是终端设备在硬件上无法解决的，需要进一步在软件方面进行加密和数据处理。3.对SLE4442采取的加密算法SLE4442 IC卡自动加油控制系统由于涉及到金额、密码等机密数据，因此需要做好完善的加密工作，即要保证系统的安全性和可靠性。所谓安全性的实质就是如何确保当事人以外的客体不得介入；而可靠性的实质是如何鉴定当事人的真伪，以及所传递的信息的真伪和完整性。密码体系安全系统，设计指导思想如下：(1) 一卡一密；(2) IC卡的密码与卡号有关； (3) 加密算法的密钥需要安全保存；(4) IC卡的密码能系统性动态变更； (5) IC卡密

31、码生成采用DES加密算法。SLE4442IC卡自动加油机控制系统的安全性主要体现在对SLE4442IC卡密码的操作和管理上，因此，密码安全体系即为整个应用系统安全设计的核心。本系统加密算法采用国际上普遍流行的公开加密算法一DES(Data Encryption Standard)加密算法。DES把传统的代替法和换位法进行多次组合，利用分散和错乱的相互作用得出了密码强度很高的密文。DES算法的入口参数有三个：Key,Data,Mode。其中Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥；Data也为8个字节64位，是要被加密或被解密的SLE4442IC卡数据；Mode为DES的工作方式，有两种

32、：加密或解密。如Mode为加密，则用Key去把数据Data进行加密，生成Data的密码形式(64 位)作为DES的输出结果；如Mode为解密，则用Key去把密码形式的数据Data解密，还原为Data的明码形式(64位)作为DES的输出结果。在通信网络的两端，双方约定一致的Key，在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密，然后以密码形式通过密钥卡传输到通信网络的终点，数据到达目的地后，用同样的Key对密码数据进行解密，便再现了明码形式的核心数据。这样，便保证了核心数据在自动加油机控制系统的安全性和可靠性。通过定期在通信网络源端和目的端同时改用新的Key，便能更进一步提高数据的保密性。DES算

33、法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块，它所使用的密钥也是64位，整个算法的主流程如下：第一步：输入64个二进制位明码数据区组，T=tlt2t64按初始换位IP(见表1)进行换位，得到区组 B(0)=b1(0)b2(0)b64(0)=t58t50t7表1 初始换位表IP 58 50 12 34 26 18 10 2 60 52 44 36 28 20 12 4 62 54 46 38 30 22 14 6 64 56 48 40 32 24 16 8 57 49 41 33 25 17 9 1 59 51 43 35 27 19 11 361 53 45 37 29 21 13 5 63

34、 55 47 39 31 23 15 7第二步：设B(ii)=b1(i)b2(i)b64(i)是第i+1次迭代的64个二进制位输入区组，将B(i)分为左右两个大小相等的部分，每部分为一个32位二进制的数据块 L(i)=l1(i)l2(i)132(i)=bl(i)b2(i)b32(i) R(i)=r1(i)r2(i)r32(i)=b33(i)b34(i)b64(i) 把R(i)视为由8个4位二进制的块组成r1(i)r2(i)r3(i)r4(i)r5(i)r6(i)r7(i)r8(i)r29(i)r30(i)r31(i)r32(i)通过循环抄录相邻块的相邻块，把它们再扩充为8个6位二进制的块r32

35、(i)rl(i)r2(i)r3(i)r4(i)r5(i)r4(i)r5(i)r6(i)r7(i)r8(i)r9(i)r28(i)r29(i)r30(i)r31(i)r32(i)rl(i)用E(R(i)表示这个变换，称为扩充函数。第三步：在第i+1次迭代中，用48位二进制K(i+l)=kl(i+l)k2(i+l)其中k48(i+l)与E(R(i)按位相加(逻辑异或)，得r32(i)+kl(i+l)rl(i)+k2(i+l)r5(i)+k6(i+l)r4(i)+k7(L+l)r5(L)+k8(i+l)9(i)+kl2(i+l)r28(i)+k48(i+l)r29(i)+k44(i+l).rl(i)

36、+k48(i+l)第四步：将以上第j个(1J6)位二进制的块(记为Z=zj1 zj2 zjJzj4 zj5 zj6)输入第j个替代函数习。各替代函数习的功能是把6位数变换成4位数，做法是以zjl,zj6为行号，zj2,zj3,zj4,zj5为列号，查找副，行列交叉处即是要输出的4位数。第五步：八个替代函数SJ(1J8)的输出拼接为32位二进制数据区组yl(i)y2(i)y32(i)把它作为换位函数P的输人，得到输出X(i)=xl(i)x2(i)x32(i) =yl6(i)y17(i)y25(i) 第六步：把L(i)与X(i)按位相加，形成R(i+1)，且令R(i)为l，(i1)，即得到经第i+

37、1次迭代加密后的输出L(i+1)R(i+1)，其中L(i+l)=R(i)R(i+l)=L(i)+f(R(i),K(i+l) (i=0, 1,2,. . , 15) 第七步：对R(16)L(16)作逆初始换位IP，得到密码文。IC卡明文由8字节16进制数据组成。IC卡明文二2字节客户卡号+2字节客户卡号反码+1字节卡使用序号十3字节的本次设置密码。表2为IC卡密码生成规则例表。其中，IC卡明文为0001FFFE01645645U，由客户卡号、客户卡号反码、卡使用序号及本次设置密码组成：密钥为4616168484648151H，由8字节16进制数组成，IC卡额度密钥需要妥善保存，是整个加密系统安全

38、机制的核心。卡密码由明文经DES算法加密后生成8字节密文：60F7B2E65D93B512H，取密文前3个字节作为卡密码。取密文第8字节12H写人IC卡中，用于校验密码前判断密码是否正确。明文客户卡号客户卡号反码卡使用序号本次设置密码00H01HFFHFEH01H64H56H45H密匙64H16H16H84H84H64H81H51H密文60HF7HB2HE6H5DH93HB5H12H卡密码60HF7HB2H表2 IC卡密码生成规则例表2.4 单片机的选择2.4.1 单片机应用概况目前微处理器有很多种，在我国，MCS-51系列的单片机用的比较广泛，这种单片机性能可靠，价格便宜，广泛应用在工业上的

39、各个领域。以最开始的8031为代表，但是8031单片机没有内部RAM和ROM，程序和数据的存储很不方便，所以本设计采用了803l的改进型89C51，89C51内部自带了4KB的EPROM，和128B的内部RAM。可以方便写入/擦除程序。 单片机应用的主要领域有智能产品、智能仪表、测试系统、数控控制机、智能接口。目前用户在构成应用系统时有三种方式可供选择：1.专用系统：这种系统的扩展与配置完全是按照应用系统的功能要求设计的。2.模块化系统：这种系统，将典型配置做成用户系统，以供用户选择使用。3.单片单板机系统：受通用CPU单板机的影响硬件按照典型应用系统配置并配有监控程序具有自开发能力。2.4.

40、2 AT89C51功能简介 AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能的CMOS 8位单片机，片内含有4K字节的可反复擦写的只读程序存储器(EPROM)和128字节的随机存取数据存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS51指令系统，片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可提供许多高性价的应用场合。可灵活应用于各种领域。1.其主要特性：(1) 与MCS-5l兼容(2) 4K字节可编程FLASH存储器(3) 寿命：1000写/擦循环(4) 数据保留时间：10年(5) 全静态工作：0Hz24MHz (6)

41、三级程序存储器锁定(7) 128*8位内部RAM (8) 32可编程I/O线(9) 两个16位定时器/计数器(10) 5个中断源(11) 可编程串行通道(12) 低功耗的闲置和掉电模式(13) 片内振荡器和时钟电路2.AT89C51管脚排列及说明：如图2-2。图2-2 AT89C5l双列直插封装管脚排列VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口，每管脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻抗输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，P0口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原

42、码，此时P0外部必须接上拉电阻。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入l后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址

43、的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带有内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流(1LL)这是由于上拉的缘故。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入

44、编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取址期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。 /EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器(0000HFFFFH)，不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部

45、时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。2.5 流量计的选择2.5.1 影响加油机加油量准确度的因素为确保加油机能在规定的工作条件下正确使用、准确计量，有必要对加油机在使用中可能造成误差的因素进行分析。1 漏流量加油机在小流量检测时，误差值急剧地向负方向倾斜，随着流量增大，误差值逐渐由负方向向正方向移动，并稳定在某一定值上。流量继续增加，误差又将向负方向偏移。呈现这种变化趋势，是因为加油机流量计存在漏流现象。所谓漏流量，就是一部分未经“计量器”计量，而通过测量元件与壳体之间的间隙直接从入口流向出口的流体量。 2软管的内容积变化 加油机软管的内容积变化也会影响加油机计量准确度。当加

46、油机工作时，软管中全部注满油液，并且有一定的压力。但停泵时，软管内虽然仍充满油液，但压力降至大气压，软管从大气压到加油机工作时的内容积变化直接影响到加油机的计量准确度。软管的内容积变化与材质、性能、油压和使用长度有关，必须严格限制。综上所述，加油机在工作中影响准确度的因素主要有漏流量、气体、过冲量及输油软管的内容积变化。只要合理地选择使用流量和压力，选用符合规程要求的组成部件，并能经常检查维护，就能提高加油机的准确度。2.5.2 涡街流量计涡街流量计，简称VSF，是在流体中安放一根(或多根)非流线型阻流体(bluffbody)，流体在阻流体两侧交替地分离释放出两串规则的旋涡，在一定的流量范围内旋涡分离频率正比于管道内的平均流速，通过采用各种形式的检测元件测出旋涡频率就可以推算出流体的流量。