基于非接觸式IC卡的信息管理系統(tǒng)_百度文庫

1、基于非接觸式IC 卡的信息管理系統(tǒng)高幼年, 賀雪晨, 鄭毓(上海電力學(xué)院上海200090摘要:基于非接觸式IC 卡的信息管理系統(tǒng)由軟硬件組成。硬件主要包括3部分, 讀寫部分, 讀出或?qū)懭肷漕l卡中的數(shù)據(jù), 其功能主要由SHC 1702讀寫模塊完成; 顯示部分, 使用T M 12232A 顯示芯片以點陣顯示代替L ED 段顯示; 串口通信部分:負(fù)責(zé)計算機(jī)和刷卡裝置之間的通信, 使用M AX 485芯片以保證足夠的通信距離; 此外采用的X 5043芯片帶有4kB 的閃存, 能在單片機(jī)“死機(jī)”或掉電的情況下, 及時保存重要數(shù)據(jù), 并盡快使之恢復(fù)正常工作狀態(tài)。軟件部分包括單片機(jī)的下位機(jī)程序, PC 機(jī)的

2、上位機(jī)程序, 數(shù)據(jù)庫, 實現(xiàn)通信、管理等工作。關(guān)鍵詞:非接觸式I C 卡; SHC 1702; 單片機(jī); 信息管理系統(tǒng)中圖分類號:T P 211+. 7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1004373X (2005 1604902Information Management System Based on Contactless IC CardGA O Yo unian, HE Xuechen, ZHENG Y u(Shanghai University of Elect ric Po wer, Shang ha i , 200090, ChinaAbstract :T he info rma tio

3、 n manag ement system based on contactless I C ca rd is constit ut ed fr om so ftw are and har dw ar e . T his machine includes three part s. T he readwr it e par t, mainly to r ead the da ta in t he card or t o w rit e it to the car d, the functio n iscomplet ed by SHC1702rea d wr ite m old piece.

4、T he indicat or par t uses T M 12232A chip o f the L CD point manifestatio n replace L ED segment manifestat ion. T he st ring co rr espo ndence par t is use to co rr espo nd w ith computer s pr imar ily. W e use a M A X 485chip fo r guar anteeing the eno ugh cor r espondence distance . X 5043chip h

5、aving 4kB s int ernal flash , when the sing le slice machine dies or dr ops the electricity , it can pr eserv e the impo rtant data in time and m ade it r esume no rmal w o rk as so on as po ssible. T he softw ar e in this system includes pr og r ams of SCM , PC and database. T hey ar e achieved for

6、 co rr espondence and manag ement.Keywords :co ntactless IC car d; SHC1702; sing le chip; management system收稿日期:200504241引言非接觸IC 卡是近幾年發(fā)展起來的一項新技術(shù), 是射頻識別技術(shù)和IC 卡技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。非接觸式IC 卡由IC 芯片和感應(yīng)天線組成, 兩者完全密封在一個塑料基片中, 沒有與外界接觸的觸點。非接觸式IC 卡與讀寫器之間的數(shù)據(jù)交換通過無線電波來完成。因此非接觸IC 卡也稱為射頻卡1。與傳統(tǒng)的磁卡或接觸式IC 卡相比, 非接觸式IC 卡具有可靠性高、操作方

7、便、快捷、防沖突、加密性好等特點, 其應(yīng)用非常廣泛, 如小區(qū)一卡通、校園一卡通、公交一卡通、社會保障卡、電子身份證等2。本系統(tǒng)主要包括3部分:一是以AT 89C 52為核心的硬件電路, 他完成整合SHC1702模塊和PC 機(jī), 使這3個部分連成一個完整的系統(tǒng), 并通過這個硬件電路控制SHC1702模塊及3個部分間的數(shù)據(jù)通訊; 二是軟件部分, 包括單片機(jī)程序, PC 機(jī)上的用Dephi 編寫的通訊協(xié)議及操作界面, 完成PC 機(jī)與單片機(jī)的通訊及人機(jī)對話; 三是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng), 其功能是根據(jù)讀卡操作由PC 機(jī)調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容, 使操作者能直觀地在PC 機(jī)上看到相關(guān)信息, 使系統(tǒng)成為一套完整的信息管理

8、系統(tǒng)。2非接觸式IC 卡應(yīng)用系統(tǒng)簡介非接觸式IC 卡應(yīng)用系統(tǒng)由讀寫器和非接觸式IC 卡兩部分組成。應(yīng)用系統(tǒng)通過讀寫器對卡進(jìn)行操作, 讀寫器通過射頻信號給卡上芯片提供能量, 并和卡進(jìn)行近距離通訊; 非接觸式IC 卡響應(yīng)讀卡器的指令, 并報告執(zhí)行結(jié)果。采用上海華虹集成電路公司的非接觸式IC 卡芯片SHC1101, 其工作頻率13. 56M Hz, 存儲容量8kb, 通信速率106kb/s, 調(diào)制方式為ISO /IEC 14443T Y PE A , 采用雙方握手的半雙工通訊協(xié)議, 可在距讀卡器天線0100mm 區(qū)域內(nèi)正確進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和完成各項操作。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由射頻接口電路、電源電路、邏輯控制電

9、路、E 2PROM 存儲單元電路4個部分組成。射頻卡的8kb E 2PRO M 存儲器共分成16個扇區(qū), 每個扇區(qū)由4個塊組成, 每個扇區(qū)的塊0、塊1、塊2為數(shù)據(jù)塊, 每個塊有16B , 可用于存儲數(shù)據(jù)。每個扇區(qū)的密碼和49存取控制都是獨立的, 可以根據(jù)實際需要設(shè)定各自的密碼及存取控制條件。SHC1101非接觸式IC 卡相對應(yīng)的讀寫模塊也是上海華虹生產(chǎn)的SHC170x 系列, 該模塊系列中使用的芯片是SHC 1501, 三者的關(guān)系如圖1 所示。圖1非接觸IC 卡應(yīng)用系統(tǒng)3硬件部分的實現(xiàn)非接觸式IC 卡應(yīng)用系統(tǒng)采用的是SHC1101射頻卡和SHC 1702讀寫模塊, 加上微處理器就可以構(gòu)成最小系

10、統(tǒng), 在系統(tǒng)中還加入顯示功能和串行通信功能, 硬件電路結(jié)構(gòu)如圖2 所示。圖2硬件系統(tǒng)框圖系統(tǒng)的主控單元采用A T 89C52單片機(jī), AT 89C52內(nèi)有8kB 的快速擦寫存儲器(FL ASH , 無須外接程序存儲器(EPROM 。外接電路主要包括:LCD 顯示電路、蜂鳴器控制電路、RS 485串行通訊電路、電源控制電路以及控制非接觸式IC 卡的SHC 1702讀寫模塊。SHC1702模塊采用地址和數(shù)據(jù)線復(fù)用形式, 也就是說將U SEAL E 引腳接高電平, 地址線置空, 這樣SHC1702模塊也是從數(shù)據(jù)線得到寄存器地址的, 這樣的連接方式最大的特點就是電路簡單。SHC 1702模塊與微處理器

11、的連接方式如圖3所示, 這樣, 微處理器對SHC1702模塊內(nèi)寄 存器的讀寫就相當(dāng)于對普通的外部數(shù)據(jù)存儲器的讀寫。圖3SHC 1702模塊與微處理器的連接方式4軟件部分的實現(xiàn)硬件電路主要實現(xiàn)對非接觸式IC 卡的操作, 以及通過串口與PC 機(jī)進(jìn)行通信, 這需要相應(yīng)的軟件實現(xiàn)。此外本系統(tǒng)有普通用戶與高級用戶兩個部分, 普通用戶只完成讀卡、顯示及在PC 機(jī)中調(diào)用顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的功能; 高級用戶則可以完成對卡的讀寫操作、相應(yīng)內(nèi)容的顯示、數(shù)據(jù)庫的修改等功能。這2個部分采用同一硬件系統(tǒng), 必須由相應(yīng)軟件來區(qū)分其不同的功能。系統(tǒng)使用PC 機(jī)上的圖形界面直接操作, 通過串口把命令發(fā)送到機(jī)器里, 再處理返回

12、的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的軟件部分包括:單片機(jī)的下位機(jī)程序、PC 機(jī)的上位機(jī)程序、數(shù)據(jù)庫。單片機(jī)通過串口轉(zhuǎn)換成RS 485電平, 再通過RS 485/RS 232轉(zhuǎn)換器與PC 的RS 232相連。PC 程序使用Delphi 編寫, 實現(xiàn)與單片機(jī)的串口通訊, 并根據(jù)通訊的結(jié)果, 調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)內(nèi)容。微機(jī)通過事先約定好的字符來實現(xiàn)對單片機(jī)的控制, 單片機(jī)通過判斷微機(jī)發(fā)來的不同字符, 執(zhí)行不同的單片機(jī)子程序。讀寫器的讀寫操作由上位機(jī)進(jìn)行控制, 通過串行通信的命令字節(jié)來實現(xiàn)。具體規(guī)定為:如握手信號為0AA H, 則讀卡; 如握手信號為0BBH, 則寫卡。讀寫器的主程序流程如圖4 所示。圖4讀寫器主程序流程圖5結(jié)語非接觸式IC 卡是一個生命力很強(qiáng)的產(chǎn)品, 具有良好應(yīng)用前景, 其應(yīng)用范圍與規(guī)模必將不斷擴(kuò)大。在“三金工程”, 特別是金卡工程中的廣泛使用, 將