大学毕业设计_一种安全可靠的IC卡读写器系统的设计
IC卡系统设计方案
项目方案设计一、系统概述随着高科技的蓬勃发展,智能化管理已经走进了人们的社会生活,为了方便对银行内部的统一管,我们采用IC卡一卡通模式对银行内部人员进行统一管理。
通过IC卡可以实现员工的考勤、人员出入登记、内部消费、工资发放等功能。
每个人仅需携带一张卡,即能当证件卡,也可作为消费卡,解决一种多卡并行、多卡多用、多卡多管的局面,提高了卡的方便性和实用性,员工可充值,挂失解挂等实用操作。
对卡应用单位,提供统一的查询平台,方便核对帐目,内部卡的管理等问题。
在使用该系统的过程中,只要将IC卡在消费机感应区的有效范围内出示有效卡,读卡器读取到IC卡中的有效信息,并根据相应的功能读取出对应的信息,同时将各种数据储存在存储器中,当管理系统计算机开启时,通过系统管理软件将其中数据读取出来,存放在相应的数据库文件中,在报表输出中可以根据打印条件统计输出员工需要的各种IC卡管理报表和销费情况统计明细报表。
利用IC卡一卡通的模式可以方便灵活的的管理不同部门不同员工的全部信息。
减少了错综复杂的登记核查信息,直接通过IC卡一卡通管理系统进行查询核算,大大的提高了工作效率,方便了员工的签到、出入、消费。
1、考勤功能智能IC考勤系统,具有每天签到功能,主要针对银行内部员工每日的签到,记录每个员工的上班下班时间,每月可以通过终端服务对不同部门员工的上班信息进行查询。
考勤管理系统,出入人员佩带IC身份识别智能卡,通过门口时,刷卡即可完成从身份识别、身份验证到出入记录的全过程操作。
这样就方便了人事部门对员工的管理又提高了工作效率,而且可以准确地记录员工的上班情况,可以进行公平的奖惩。
提高了员工的上班积极性。
2、门禁功能智能IC卡门禁管理系统(又称IC卡出入管理系统),具有对门户出入管理、实时监控、保安防盗报警等多种功能,它主要方便内部员工或住户出入,杜绝外来人员随意进出,既方便了内部管理,又增强了内部的使用安全性,从而为用户提供一个高效和具经济效益的工作环境。
ic卡读卡器设计方案
ic卡读卡器设计方案IC卡读卡器是指使用集成电路卡(IC卡)作为存储介质来存储数据的读卡器设备。
它可以用来读取IC卡中存储的各种信息,如银行卡、身份证等。
下面是一个IC卡读卡器的设计方案。
首先,IC卡读卡器需要包含一个IC卡插槽,用于插入IC卡。
这个插槽需要与IC卡的尺寸和接口兼容,以确保能够正确读取IC卡中的数据。
插槽应该采用耐用的材料制成,以承受频繁插入和拔出的操作。
其次,IC卡读卡器需要包含一个读卡电路,用于与IC卡进行通信。
这个电路需要能够正确解读IC卡中存储的信息,并将其转化为计算机可以识别的数据格式。
读卡电路应该具备较高的稳定性和可靠性,以确保能够正常读取各种类型的IC卡。
另外,IC卡读卡器还需要包含一个接口电路,用于与计算机或其他设备进行连接。
这个接口电路可以采用USB、RS232等常见的接口标准,以便于与各种设备进行通信。
接口电路应该提供良好的兼容性和稳定性,以确保与计算机或其他设备的正常通信。
为了方便使用,IC卡读卡器还可以配备一个显示屏和按键。
显示屏可以用于显示IC卡中存储的信息,按键可以用于控制读卡器的操作。
这样用户就可以通过按键来选择读取IC卡中的哪些信息,并在显示屏上查看这些信息。
同时,显示屏和按键还可以用于显示和输入其他相关信息,如PIN码和交易金额等。
最后,为了保证IC卡读卡器的安全性,还需要加入一些安全措施。
例如,可以在读卡器中集成密码算法和加密芯片,用于保护IC卡中的数据安全。
同时,读卡器还应该支持PIN码输入错误次数限制和锁定功能,以防止恶意攻击和破解。
综上所述,这个IC卡读卡器的设计方案包括IC卡插槽、读卡电路、接口电路、显示屏、按键和安全措施等多个方面。
通过合理设计和配置这些组成部分,可以制造出一个功能完善、稳定可靠的IC卡读卡器。
IC卡读写器设计单片机课程设计报告
南京工程学院课程设计课程名称单片机原理及应用B 课题名称IC卡读写器设计院(系、部、中心)通信工程学院专业通信工程班级姓名学号起止日期设计地点微机原理与单片机实验室指导老师岳俊生水恒华单片机原理及应用B摘要IC卡在现代生活中应用非常广泛,IC卡读写器的设计方法有多种,其中,利用单片机外接芯片实现的IC卡读写器具有编程灵活,便于IC卡读写器功能的扩充,运算存储方便等优点。
本文主要介绍用单片机外接24C16EEPROM的方法,利用键盘对24C16进行模拟充值的方法。
本设计由单片机P89V51RD2芯片、24C16EEPROM和LCD液晶显示为核心,辅以必要的电路,构成了一个IC卡读写器,使用起来很方便此IC卡读写器严格按照要求设计,最终达到预期的效果,并且添加了进行挂失,修改密码,低值报警,透支报警等相关功能。
关键词IC卡读写器/单片机 /C51编程The Principle and Applicationof Single Chip MicrocomputerABSTRACTIC card is widely used in modern life。
There are a variety of IC card reader design methods, which use an external chip microcontroller IC card reader with programming flexibility, ease of expansion IC card reader function, operation and easy storage。
This paper describes a method 24C16EEPROM external MCU, using the keyboard to simulate 24C16 recharge methods.Designed by the MCU chip P89V51RD2, 24C16EEPROM and LCD display as the core, supplemented by the necessary circuitry, constitute an IC card reader, easy to use。
非接触式IC卡读卡器设计2
摘要非接触式IC卡是IC卡领域的一项新兴技术,它是射频识别技术和IC卡技术相结合的产物。
由于非接触式IC卡具有操作快捷、抗干扰性强、工作距离远、安全性高、便于“一卡多用”等特点,在自动收费、身份识别和电子钱包等领域具有接触式IC卡所无法比拟的优越性具有广阔的市场前景。
非接触式IC卡读卡器是非接触式IC卡应用系统的关键设备之一。
本论文开发了一种读写距离为25MM 的非接触式IC卡读卡器。
本文首先对非接触式IC卡进行了概述,介绍了其特点、种类、国际标准、关键技术、典型应用和发展趋势;随后介绍了非接触式IC卡技术的基础:射频识别(RFID)技术,并对目前国际上具有代表性的两大非接触式IC卡技术:LEGIC技术和MIFARE技术进行了对比;紧接着重点介绍了Philips公司的MIFARE技术,对MIFARE卡片和MIFARE非接触式IC卡的读写组件MFRC500进行了全面的阐述;在此基础上,论文详细地阐述了非接触式IC卡读卡器的硬件和软件设计,给出了每一部分的实际电路图和应用程序。
读卡器的硬件设计包括电源供应电路、蜂鸣器驱动电路、RS232通信电路、MCU的连接、MFRC500接口电路和读卡器天线这几部分的设计,MFRC500接口电路的设计分为MFRC500与MCU接口电路设计、与电源接口电路设计和与天线射频接口电路设计三个部分。
论文介绍了电路的详细设计过程。
软件设计分为对MFRC500的应用程序的设计、对读卡器其他电路的应用程序设计和主程序设计三个部分,每一部分都给出了具体程序并对程序进行了详细的说明。
关键词:IC卡、非接触、射频识别、读卡器ABSTRACTContactless IC Card is one kind of new technology in the field of IC card,which is the combination of RF technology and IC card Technology.Because contactless IC card has some advantages over common IC card such as its high working speed、good anticollsion quality、long,working distance,there will be a good prospect for it in many fields such as automatic pricing、identity distinguishing、electric wallet,and so on.The contactless IC card reader is one of the key devices of a contactless IC card system.We developed one kind of contactless IC card reader,which is one part of a project and has about 25mm working distance.At first this paper generally introduces the contactless IC card,including its feature、type、international standard、key technology、typical usage and developing trendency.Then it introduces the RFID technology,from which the contactless IC card technology derived,andgives the compare of LEGIC technology and MIFARE technology,which are the representative technologies of contactless IC card technology at present.After that the MIFARE technology developed by PHILIPS Semiconductors is introduced in detail.The paper give emphasis to the introduction of MIFARE contactless IC card and the reader component,MFRC500.Based on these,the paper discusses the design of the contactless IC card reader in detail,inlcuding the circuit design and software design.The reader’s circuit is made up of power supply circuit、buzzer drive circuit、RS232 communication circuit、MFRC500 interface circuit and antenna,all.The paper gives the whole process of circuit design in detail.The software design includesprograming of MFRC500、programing of other circuit and programing of main program.All these programs are presented and remarked.KEY WORDS:IC Card, Contactless, RFID,IC Card reader目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (I)第一章绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 IC卡的分类 (2)1.3 非接触式IC卡 (2)1.3.1 非接触式IC卡的特点 (2)1.3.2 非接触式IC卡的种类 (3)1.3.3 非接触式IC卡的关键技术 (4)1.3.4 非接触式IC卡的发展趋势 (5)1.4 IC卡的国际标准 (6)1.4.1 接触式IC卡的国际标准 (6)1.4.2 非接触式IC卡的国际标准 (6)1.4.3 IC卡的测试标准 (6)1.5 本论文的任务 (7)第二章非接触式IC卡技术 (8)2.1 射频识别技术 (8)2.1.1 系统管理层 (8)2.1.2 接口层 (8)2.1.3 从动应答子系统(应答器) (9)2.2 非接触式IC卡技术 (9)第三章 MIFARE技术 (11)3.1 MIFARE 1非接触式IC卡 (11)3.1.1 MIFARE 1非接触式IC卡特点 (11)3.1.2 MIFARE 1非接触式IC卡的功能组成 (12)3.1.3 RF射频接口电路 (12)3.1.4 数字电路模块 (12)3.1.5 MIFARE 1卡片的存储结构 (15)3.2 MIFARE读卡器组件 (16)3.2.1 MFRC500特性 (17)3.2.2 MFRC500模块引脚说明 (18)第四章非接触式IC卡读卡器硬件电路设计 (24)4.1 引言 (24)4.2 非接触式IC卡读卡器结构框图 (24)4.3 各主要芯片的选取及其设计 (25)4.3.1 CPU的选取 (25)4.3.2 非接触式Ic卡读卡器通信模块设计 (27)4.3.3 电源供应电路设计 (27)4.4 非接触式IC卡读卡器天线设计 (29)第五章非接触式IC卡读卡器硬件设计 (32)5.1 编程思想及编程语言的选择 (32)5.2 对MFRC500的应用程序设计 (32)5.2.1 发送询问指令 (34)5.2.2 防冲突 (34)5.2.3 选择卡片 (35)5.2.4 认证 (35)5.2.5 读取卡片 (35)5.2.6卡挂起 (35)5.3蜂鸣器驱动程序设计 (35)5.4 RS232通信程序设计 (36)5.4.1 通信协议设计 (36)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (41)附录 (42)第一章绪论1.1 前言智能卡的名称来源于英文名词“Smart card”,又称集成电路卡,即IC卡(Integrated Circuit Card)。
本设计主要是完成IC卡读写器的设计-电子信息工程毕业论文
本设计主要是完成IC卡读写器的设计-电子信息工程毕业论文1 概述1.1 课题研究的背景随着社会的进步和现代化程度的不断提高,人类所拥有的信息种类和数量都在成倍增加,人们每天都要处理许多与个人有关的信息,如购物、,这样就需要携带多种票证、现金、单据,给人们带来极大的不便和不安全感。
于是,人们开始寻求一种具有支付、查询、密码查验等多功能及携带方便、安全可靠的“卡”。
IC卡就是随着计算机技术、微电子技术和信息化技术的发展应运而生的一种现代社会重要的信息载体和交易工具。
1972年,法国人罗兰·莫雷诺(Roland Moreno)第一次将可进行编程设置的IC芯片放在卡片中,使卡片具有了存储、加密及数据处理能力等功能,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。
早期的IC卡系统是接触式的,它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。
随着信息业和服务业的全球化,在一些场合,对信息载体的便携性、安全性及易用性等方面提出更高的要求,于是非接触式IC卡以其无机械磨损、容易维护、方便使用等优点,成为IC卡中潜力最大的新军而备受国内外业界的瞩目。
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,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。
非接触式IC卡一经问世,便立即引起广泛的关注。
非接触式IC卡操作方便、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,被广泛应用于公交、收费、门禁系统、考勤系统等领域。
1.2课题的意义随着社会的进步和现代化程度的不断提高,人类所拥有的信息种类和数量都在成倍地增长,而这些信息管理十分不便。
IC卡因具有信息容量大、信息稳定、体积小、不易损坏等优点而在实际生活中应用范围非常广泛,如餐卡、公交卡、银行卡、停车卡等。
一种安全可靠的IC卡读写器系统
一种安全可靠的 IC 卡读写器系统编辑导读:基于 AT89C51的激光密码锁的设计|语音控制的智能小车设计|人机界面中的 LCD 控制驱动与接口设计|基于 DSPBuilder 的 FIR 滤波器的设计与实现|基于 LPC2119和 μC/OS-I I 的 CAN 中继器设计|AT88RF256型射频卡读写器的设计|数字人体心率检测仪的设计|面向 Si P 封装的层压板与 LTCC 板射频模块设计|微型足球机器人行为产生方法与实现|基于 C 语言 的设计流优化语音识别芯片结构设计| 正文:摘 要采用 xicor 公司的 x76f100作串行 e2prom,设计以 mcs-51单片机为核心的 ic 卡读写器 系统。
可以实现查询、安全存储、修改密码等功能。
用户还可以根据需要进行功能扩充。
关键词 ic 卡读写器 读密码 写密码 复位 1 ic 卡读写器概述 人们日常生活中经常接触到磁卡和 ic 卡, 它们是根据卡片上的信息载体的不同而划分的。
卡片及其读写器都属于人机接口的输入输出设备。
磁卡是在卡片上贴一条窄窄的磁带来记录 信息的,它主要用于车船票 、信用卡、电话磁卡、旅馆门钥匙等。
ic 卡则为近几年才出现 的新型卡片,在卡片上嵌有 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。
下面介 绍一种以 xicor 公司的 x76f100为卡片的、用于存取款的 ic 卡读写器方案。
2 硬件组成 图1为 ic 卡及其读写器硬件电路图。
其中读写器由单片机、键盘、显示、监控电路等部 分组成。
ic 卡采用 xicor 公司的 x76f100y。
图1 ic 卡 读写器系统电路图 2.1 ic 卡及卡座 x76f100为128× 8位的保密串行 flash e2prom,其中读密码和写密码分别为64位。
IC卡管理系统管理系统毕业设计
本科毕业设计IC卡管理系统姓名学科专业指导教师摘要IC卡管理系统是典型的信息管理系统(MIS),其开发主要包括后台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发两个方面。
对于前者要求建立起数据一致性和完整性强、数据安全性好的库。
而对于后者则要求应用程序功能完备,易使用等特点。
经过分析,我们使用 MICROSOFT公司的 VISUAL BASIC开发工具,利用其提供的各种面向对象的开发工具,尤其是数据窗口这一能方便而简洁操纵数据库的智能化对象,首先在短时间内建立系统应用原型,然后,对初始原型系统进行需求迭代,不断修正和改进,直到形成用户满意的可行系统。
关键字:Visual Basic6.0,控件、窗体、数据库,校园管理AbstractThe IC card administrative system of the is a typical information management system (MIS ), it it develops to be mainly including setting-up and maintenance and front application program of backstage supporter's database development two respect. Demand to set up consistency of the data and integrality the storehouse of strong, data with good security as to the former. Require to the latter the function of the application program is complete, apt characteristic of using etc.Through analyzing, we use VISUAL BASIC developing instrument of MICROSOFT Company, utilize its various target -oriented developing instruments offered, data window this can convenient especially but succinct intelligent target to handle database, set up system employ prototype, then go on demand change and take the place of to initial prototype system within short time at first, revision constantly and improve, until forming the feasible system that users are satisfied with.Key word:Visual Basic6.0, controlling part, body of window, database, manage in the campus目录摘要 (2)Abstract (2)第一章绪论 (4)第二章系统总体设计规划 (4)2.1卡管理中心(服务器) (4)3.1技术可行性分析 (6)3.2系统概述 (9)3.3系统简介 (10)第四章. 系统的运行环境及使用方法 (11)4.1 系统的运行环境 (11)4.2 客户/服务器结构的特点 (13)4.3 远程数据访问 (13)第五章系统的功能及结构 (14)5.1系统的功能 (14)5.2 系统的总体结构图 (15)5.3系统所用数据库和表 (15)第六章各模块的详细介绍 (16)6.1登录模块 (16)6.2卡管理模块 (18)6.3 查询模块 (21)6.4报表模块 (22)6.5系统管理模块 (23)第七章结论......................................... 错误!未定义书签。
ic卡读卡器设计方案
ic卡读卡器设计方案1. 引言IC卡读卡器是一种用于读取和处理集成电路卡上信息的设备。
本文将介绍一种IC卡读卡器的设计方案,包括硬件和软件设计。
2. 硬件设计2.1 电路设计IC卡读卡器的电路设计需要考虑读卡器与集成电路卡之间的通信接口、电源供应、信号处理和保护等方面。
2.2 PCB设计PCB设计是将电路原理图转化为实际上的电路板,需要考虑布线、阻抗匹配、噪声抑制和EMI等问题。
3. 软件设计3.1 驱动程序设计IC卡读卡器所需的驱动程序,包括驱动IC卡与读卡器之间的通信、数据解析和错误处理等功能。
3.2 应用程序设计用于与IC卡读卡器交互的应用程序,包括读取IC卡上的信息、控制IC卡的访问权限和进行数据处理等功能。
4. 功能设计4.1 IC卡接口设计支持ISO 7816标准协议的IC卡接口,包括物理接口和通信协议。
4.2 数据传输实现数据在IC卡和读卡器之间的双向传输,确保数据传输的可靠性和安全性。
4.3 安全验证设计密码验证和加密功能,以确保只有授权用户才能访问IC卡上的信息。
4.4 故障处理设计故障检测和处理机制,以应对IC卡故障、通信中断和异常情况。
5. 性能要求5.1 读取速度设计高效的读取算法,以实现快速读取IC卡上的信息。
5.2 识别准确性提高IC卡读卡器对不同类型IC卡的识别准确性,确保读取的信息准确无误。
5.3 耐久性和稳定性设计耐久性强、稳定性高的硬件和软件,以满足长时间使用的要求。
6. 结论通过本文介绍的IC卡读卡器设计方案,可以实现高效、准确、安全的IC卡读取和处理功能。
同时,为了保证读卡器的性能和稳定性,需优化硬件和软件设计,并充分考虑通信接口、电路布局和信号处理等方面的问题。
参考文献:[1] ISO/IEC 7816-1:2001 Identification cards - Integrated circuit cards - Part 1: Physical characteristics.[2] Rogalski, A., "EMI/EMC Considerations in Smart-Card Reader Design", EMI EMC Design, 2000, 11(4): 24-34.。
网络计算机中IC卡读写器子系统设计
网络计算机中IC卡读写器子系统设计摘要:针对网络计算机安全问题,提出了一种完整的智能IC卡读写器子系统设计方案。
此方案讨论了基于单片机的IC卡读写器硬件和软件设计、基于P C/SC行业规范的读写器驱动程序设计和IC卡的软硬件选取。
随着网络的飞速和计算机技术的不断进步,计算机应用模式正发生着巨大的。
网络计算机(NC)的出现标志着计算机体系结构的革新,代表着未来计算机系统的方向。
由于网络计算机可以采用源码操作系统,为带有自主的核心技术创造了有利条件。
在源代码的操作系统中,Linux是一种较好的选择。
它源代码公开,可以根据要求自行剪裁并且稳定,对**要求低,有大量应用软件支持.按照网络电脑的特定需求,可以开发出具有自主智能产权的CPU,从而提高网络电脑的安全。
网络电脑走的是一种网络服务器集中式管理的道路,具有成本低廉、管理费用低的优势。
XX为此,XX863计算机软硬件技术主题规划提出了以下要求:组织优势力量,研究网络计算机系统的关键技术,研制网络计算机系列产品,选择若干典型应用领域的进行应用示范,以此推动国产微处理器芯片和系统软件的,促进我国电子务、网络教育、金融、社区服务、企业管理等方面的信息化建设。
XX 随着计算机网络的迅速,网络计算机的安全问题显得非常突出.尤其在某些特殊领域,如电子务等,安全问题显得极端重要。
目前,在计算机安全方面,有**种不同的方法,但效果都不太好。
本文提出的智能IC卡技术,在网络计算机是一种全新的方法,能够很好地实现网络计算机的安全。
智能IC卡(art IC)具有较高的安全性,以前主要用在金融、等领域,笔者把此技术推广应用到网络计算机,以提**全性.智能IC卡本身含有自行研制的COS(Chip OS)和加密算法,并采用多密钥、多加密算法体系,对所有的敏感数据文件加密保护.1所示。
IC卡子系统是整个网络计算机系统网络安全的核心,它保存了加密算法所需要的私有密钥,供加密算法对网络上传输的数据加密使用。
毕业设计(论文)-基于单片机和rfid技术的无源ic卡读写器[管理资料]
编号:06023130河南大学2010届本科毕业论文基于单片机和RFID技术的无源IC卡读写器The passive IC Card Read –Write Based on MCU and RFID论文作者姓名:作者学号:所在学院:计算机与信息工程学院所学专业:自动化导师姓名职称:论文完成时间:2010年5月20日2010年5月20日目录摘要 (3)ABSTRACT (4)第1章绪论 (1)设计概述 (1)设计背景 (1)设计意义 (2)IC卡技术的应用与发展 (2)系统设计目标及原则 (3)系统设计目标 (3)系统设计原则 (4)论文的组织结构 (4)第2章设计方案论证和系统结构 (5)方案论证 (5)系统结构 (6)第3章系统硬件设计 (7)单片机概述 (7)AT89S51单片机结构和原理 (7)监控模块 (9)概述 (9)MAX813L的结构及特点 (10)监控接口电路 (11)键盘输入模块 (12)液晶显示模块 (12)1602概述 (12)显示接口电路 (14)报警器驱动模块 (14)通信模块 (15)MAX232概述 (15)通信接口电路 (16)读写器接口模块 (17)Mifare 1型非接触式IC卡 (17)读写器芯片MF RC500 (19)接收天线 (20)MF RC500与A T89S51的接口电路 (22)第4章系统软件设计 (23)主程序及子程序 (25)结论 (32)参考文献 (33)摘要随着改革开放的深入发展和市场经济体制的不断完善,传统的人工收费方式已越来越不适应现代化管理的需要。
在电子技术和通信技术飞速发展的同时,公交系统与IC卡技术的融合也就成为当今社会发展的必然趋势。
这就使得公共交通自动收费的实现有了现实和技术上的可能性。
本文提出了一种采用无线射频技术,以快速、安全、稳定为性能指标的非接触式公交IC卡读写系统。
论述了基于AT89S51单片机和MF-RC500的系统组成,并详细的论述系统的工作机理以及相应的硬件设计和软件设计方案。
【强烈推荐】基于单片机的IC卡读写系统设计毕业论文设计
基于单片机的IC卡读写系统设计摘要随着社会的发展和现代化程度的不断发展,我们人类的信息数量和种类都在加倍地增长,每天都要处理很多和个人有关的信息,而这些信息管理非常不便。
因此,在现实生活中IC卡的应用范围十分广泛,它有助于我们解决问题。
IC卡读写系统是IC卡和计算机之间的传输媒介载体,它与计算机之间通过串行口相接,接触式IC卡是IC卡领域的一项新技术,它是射频识别技术和IC卡技术相结合的产物。
重点介绍系统硬件工作原理,并给出和介绍了SLE4442系列IC卡的内部结构和原理图,阐述了本次毕业设计所采用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程。
关键词:单片机;IC卡;读写系统目录1 硬件设计思路 (2)2 硬件论证方案 (2)3 硬件各模块的设计 (4)3.1 89C2051单片机的简介 (4)3.3 SLE4442IC卡的简介 (12)4 传送协议 (15)4.1 复位和复位响应 (15)4.2 命令模式 (15)4.3 输出数据模式 (16)4.4 处理数据模式 (17)5 SLE4442卡的应用 (18)5.2 芯片的复位方式 (18)5 .2 芯片的操作命令格式 (18)5.3 SLE4442卡的接口技术 (19)6 IC卡的接口电路 (20)6.1 IC卡的插入退出识别与上电下电控制技术: (21)IC卡的应用领域非常广泛。
在IC卡的触点和读写设备的触点良好接触之前,读写设备不应对IC卡施加有关信号,以免造成不可预料的损坏。
IC 卡读写设备作为系统和用户交换的接口,必将面对各种各样复杂的应用环境。
因此,在设计阶段应注意IC卡读写设备环境。
作为操作系统,管理IC 卡的硬件资源和数据资源是其基本任务.IC卡上的硬件资源包括CPU,ROM,EEPROM和RAM及通讯接口,这些都由IC卡上操作系统统一管理, 使外部不能直接控制这些资源,使IC卡对外表现为一个"黑匣子",从而加强了系统的保密性能. 智能卡通讯管理主要功能是执行智能IC卡的信息传送协议, 接收读写器发出的指令,并对指令传递是否正确进行判断.一般可采用奇偶检,CRC校验等方式判断传输错误.对于采用分组传输协议的系统, 还可以通过分组长度变化来检出错误。
毕业设计--基于单片机的智能IC卡读写器设计
基于单片机的智能IC卡读写器设计摘要:随着社会的进步和现代化程度的不断提高,人类所拥有的信息种类和数量都在成倍地增长,每天都要处理许多与个人有关的信息,而这些信息管理十分不便。
因此,在实际生活中IC卡的应用范围非常广泛,它有助于解决问题。
IC卡读写器是IC卡和计算机之间的传输媒介,它与计算机之间通过串行口相连,本文主要应用89C2051单片机为核心对SLE4442卡进行读写控制。
接触式IC卡是IC卡领域的一项新兴技术,它是射频识别技术和IC卡技术相结合的产物。
首先在绪论中介绍了课题的开发意义及功能概述。
其次在主要描述了系统硬件工作原理,并介绍了IC卡SLE4442的内部结构及原理图,论述了本次毕业设计所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程。
本系统是以单片机的基本语言汇编语言来进行软件设计,指令的执行速度快。
最后具体描述了各个功能模块的软、硬件调试。
本文撰写的主导思想是软、硬件结合,以硬件为基础,来进行各功能模块的编写。
关键词:读写控制,单片机,IC卡。
Abstract: Raise continuously along with the progress and modern degree of the society, the information category and quantities that the mankind own all Be becoming doubly a growth, want to handle to be many and personal everyday relevant of information, but these information managements is very inconvenient.The application of the IC card is very extensive in the real life. it contributes to solve problem。
IC卡读写器设计单片机课程设计报告
南京工程学院课程设计课程名称单片机原理及应用B课题名称IC卡读写器设计院(系、部、中心)通信工程学院专业通信工程班级姓名学号起止日期设计地点微机原理与单片机实验室指导老师岳俊生水恒华单片机原理及应用B摘要IC卡在现代生活中应用非常广泛,IC卡读写器地设计方法有多种,其中,利用单片机外接芯片实现地IC卡读写器具有编程灵活,便于IC卡读写器功能地扩充,运算存储方便等优点.本文主要介绍用单片机外接24C16EEPROM地方法,利用键盘对24C16进行模拟充值地方法.本设计由单片机P89V51RD2芯片、24C16EEPROM和LCD液晶显示为核心,辅以必要地电路,构成了一个IC卡读写器,使用起来很方便此IC卡读写器严格按照要求设计,最终达到预期地效果,并且添加了进行挂失,修改密码,低值报警,透支报警等相关功能.关键词IC卡读写器/单片机 /C51编程The Principle and Applicationof Single ChipMicrocomputerABSTRACTIC card is widely used in modern life.There are a variety of IC card reader design methods, which use an external chip microcontroller IC card reader with programming flexibility, ease of expansion IC card reader function, operation and easy storage.This paper describes a method 24C16EEPROM external MCU, using the keyboard to simulate 24C16 recharge methods.Designed by the MCU chip P89V51RD2, 24C16EEPROM and LCD display as the core, supplemented by the necessary circuitry, constitute an IC card reader, easy to use. This IC card reader in strict accordance with the requirements of the design, and ultimately achieve the desired effect, and add report the loss, change passwords, low alarm, alarm and other related functions overdraft.KeywordsIC card reader /P89V51RD2 single-chip computer /C51 programming目录一、课程设计目地 (1)二、基本思路 (1)三、实验方案 (1)四、实验开发环境及元器件 (1)1 、开发工具及开发环境简介 (1)1.1 单片机 (1)1.2 Proteus (1)1.3 KEIL (2)2、P89V51RD2 (2)3、24C16EEPROM (2)4.、LCD1602 (2)(1)简介 (3)(2)管脚功能 (3)(3)16进制ASCII码表 (3)(4)特性 (4)五、系统分析与设计 (4)1、系统框图 (4)2、软件设计 (4)(1)软件程序内容 (4)(2)软件设计流程图 (5)(3)程设计步骤 (8)(4)电路连线图 (9)六、具体程序设计及步骤 (9)1、头文件: (9)2、各个.C文件: (11)3、程序调试及结果: (26)⑴调试步骤 (26)⑵实验现象 (26)七、课程设计体会 (26)八、参考文献 (28)一、课程设计目地本课程设计是在《单片机原理及应用B》课程主要内容学习之后,通过一个单片机应用系统地设计和调试,训练学生综合运用本课程知识,独立解决工程实际问题地能力;使学生加深对单片机结构、工作原理地理解,提高学生综合应用知识地能力、分析解决问题地能力和单片机应用系统地设计技能;同时培养学生查阅科技资料和撰写科技报告地能力.二、基本思路通过此次课程设计掌握I2C总线地基本特点和通信协议,掌握24xx系列EEPROM地基本特点及总线控制协议,掌握单片机IO端口模拟I2C时序控制程序地编写方法.单片机通过P1.0和P1.1分别连接24C16地SDA和SCL,编写单片机通过IO端口模拟I2C时序控制24C16读写地程序.通过键盘对24C16EEPROM进行模拟充值,通过LED/LCD实时显示卡内实际金额.三、实验方案在进行头文件配置完之后,建立一个while(1),死循环,在这个死循环中不断检测键盘输入,检测到键盘输入后,根据键盘地值,执行相应地子函数.并通过1602LCD显示出来相应地过程.四、实验开发环境及元器件1 、开发工具及开发环境简介1.1 单片机单片微型计算机简称单片机,是典型地嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母地缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域.单片机由芯片内仅有CPU地专用处理器发展而来.最早地设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂地而对体积要求严格地控制设备当中.INTEL地Z80是最早按照这种思想设计出地处理器,从此以后,单片机和专用处理器地发展便分道扬镳.1.2 ProteusProteus软件是Labcenter Electronics公司地一款电路设计与仿真软件,它包括ISIS、ARES等软件模块,ARES模块主要用来完成PCB地设计,而ISIS模块用来完成电路原理图地布图与仿真.Proteus地软件仿真基于VSM技术,它与其他软件最大地不同也是最大地优势就在于它能仿真大量地单片机芯片,比如MCS-51系列、PIC系列等等,以及单片机外围电路,比如键盘、LED、LCD等等.通过Proteus软件地使用我们能够轻易地获得一个功能齐全、实用方便地单片机实验室.1.3 KEIL单片机开发中除必要地硬件外,同样离不开软件,我们写地汇编语言源程序要变为CPU可以执行地机器码有两种方法,一种是手工汇编,另一种是机器汇编,目前已极少使用手工汇编地方法了.机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码,用于MCS-51单片机地汇编软件有早期地A51,随着单片机开发技术地不断发展,从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发,单片机地开发软件也在不断发展,Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机地软件,这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出.Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大地仿真调试器等在内地完整开发方案,通过一个集成开发环境(uVision)将这些部分组合在一起.运行Keil软件需要Pentium或以上地CPU,16MB或更多RAM、20M以上空闲地硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统.掌握这一软件地使用对于使用51系列单片机地爱好者来说是十分必要地,如果你使用C语言编程,那么Keil几乎就是你地不二之选(目前在国内你只能买到该软件、而你买地仿真机也很可能只支持该软件),即使不使用C语言而仅用汇编语言编程,其方便易用地集成环境、强大地软件仿真调试工具也会令你事半功倍.Keil C51生成地目标代码效率非常之高,多数语句生成地汇编代码很紧凑,容易理解.在开发大型软件时更能体现高级语言地优势2、P89V51RD2P89V51RD2是Philips公司生产地一款80C51微控制器,包含64KB Flash和1024字节地数据RAM.P89V51RD2地典型特性是它地X2方式选项.利用该特性,设计者可使应用程序以传统地80C51时钟频率(每个机器周期包含12个时钟)或X2 方式(每个机器周期包含6个时钟)地时钟频率运行,选择X2方式可在相同时钟频率下获得2倍地吞吐量.从该特性获益地另一种方法是将时钟频率减半来保持特性不变,这样可以极大地降低EMI.Flash程序存储器支持并行和串行在系统编程(ISP),ISP允许在软件控制下对成品中地器件进行重复编程.应用固件地产生/更新能力实现了ISP地大范围应用. 5V地工作电压,操作频率为0~40MHz.3、24C16EEPROMEEPROM(带电可擦写可编程只读存储器)是用户可更改地只读存储器(ROM),其可通过高于普通电压地作用来擦除和重编程(重写).不像EPROM芯片,EEPROM不需从计算机中取出即可修改.在一个EEPROM中,当计算机在使用地时候可频繁地反复编程,因此EEPROM地寿命是一个很重要地设计考虑参数.EEPROM是一种特殊形式地闪存,其应用通常是个人电脑中地电压来擦写和重编程.4.、LCD1602(1)简介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、符号等地点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,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地间隔每行之间也有间隔起到了字符间距和行间距地作用,正因为如此所以他不能显示图形.1602LCD是指显示地内容为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).(2)管脚功能1602采用标准地16脚接口,其中:第1脚:VSS为电源地第2脚:VDD接5V电源正极第3脚:V0为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高(对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K地电位器调整对比度).第4脚:RS为寄存器选择,高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器.第5脚:RW为读写信号线,高电平(1)时进行读操作,低电平(0)时进行写操作.第6脚:E(或EN)端为使能(enable)端.第7~14脚:D0~D7为8位双向数据端.第15~16脚:空脚或背灯电源.15脚背光正极,16脚背光负极.(3)16进制ASCII码表字符集1602液晶模块内部地字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同地点阵字符图形,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母地大小写、常用地符号、和日文假名等,每一个字符都有一个固定地代码,比如大写地英文字母“A”地代码是01000001B (41H ),显示时模块把地址41H 中地点阵字符图形显示出来,我们就能看到字母“A”.在单片机编程中还可以用字符型常量或变量赋值,如'A’.因为CGROM 储存地字符代码与我们PC 中地字符代码是基本一致地,因此我们在向DDRAM 写C51字符代码程序时甚至可以直接用P1=‘A’这样地方法.PC 在编译时就把'A'先转换为41H 代码了.(4)特性3.3V 或5V 工作电压,对比度可调内含复位电路提供各种控制命令,如:清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能有80字节显示数据存储器DDRAM内建有192个5X7点阵地字型地字符发生器CGROM8个可由用户自定义地5X7地字符发生器CGRAM五、系统分析与设计1、系统框图2、软件设计(1)软件程序内容本设计地软件程序包括主程序、充值子程序、消费子程序、挂失子程序、修改密码程序和报警子程序等等.另外,还设计了LCD显示子程序.(2)软件设计流程图主程序框图充值子程序消费子程序挂失子程序解锁子程序修改密码子程序(3)程设计步骤①进行头文件配置,设置相应地端口名②采用死循环,通过查询方式检测是否有键按下③根据键盘地值执行相应地子程序④在执行过程中控制LCD显示相应地内容⑤在子程序执行完后返回主程序⑥在子程序中进行相应地数值运算⑦挂失和修改密码地子程序将改变存储在存储器中地密码值,使之从主程序中跳出来,待重新启用成功购在回到主循环中(4)电路连线图六、具体程序设计及步骤1、头文件:at24co2.h#ifndef __AT24C02__#define __AT24C02__#include "main.h"#include<reg52.h>sbit SCL=P1^7。
毕业设计--读写器设计[管理资料]
RFID读写器设计摘要随着电子信息技术的发展,智能卡已经在我们的生活中随处可见。
射频识别卡正逐渐取代传统的接触式IC卡,成为智能卡领域的新潮流。
研究、开发射频识别卡的读写技术与读写设备,对其推广有着重要的实际意义。
近几年来,非接触式射频卡的高度安全保密性和使用简单等特点,使之在各领域的应用中异军突起,应用前景十分广阔。
与传统的接触式卡相比,利用射频识别技术开发的非接触式识别器,无论在系统寿命、防监听、防解密等性能上都具有很大的优势。
为此,本文给出了利用ATMEGA16、MF-RC500、Mifare卡来构建非接触式读写器。
论文首先详细介绍了射频识别技术的历史、进程、在各行各业的应用及对未来的展望;还介绍了射频识别技术相对与传统技术的优点;提出了毕业设计的内容和论文结构;其次介绍了射频识别系统的工作原理以及所采用的射频芯片和射频卡的内部结构,系统的分析讨论了射频识别技术在各个频段的应用及对比;再次给出了一个实用的设计方案,论述了设计思路以及硬件、软件的设计过程;最后根据仿真结果做出总结论述,并提出了一些尚待解决的问题。
关键词:射频技术,智能卡,应答器,RC500RADIO FRIQUENCY IDENTIFICATION CARDREADER DESIGNABSTRACTWith the rapid development of electronic information technology, smart cards are now very poplar in our life. Radio Frequency Identification (RFID) card is becoming a new fashion in the application field of smart card, replacing the traditional contacting IC card. So it is of great practical significance to study the technology of RFID Card and develop the read and write device of RFID card for its generalization. In the last few years, non-contact radio frequency cards high security secrecy and use simple and so on characteristics, causes it to be sudden appearance in various domains application, the application prospect is very broad. With the traditional contact card compared, using radio frequency recognition technique development non-contact recognizer, regardless in performance and so on system life, against monitor, against decipher has the very big superiority. Therefore, this article gave using ATMEGA16, MF-RC500, the Mifare card has constructed the non-contact reader-writer.First, this article describes the history,the course, the using in the every walk of life and the future of radio frequency identification technology detailedly.And introducing the merit of the radio frequency identification technology relative to the traditional technology,and then bring forward the content and the structure of the graduation project. Second, this article includes the operational principle of the radio frequency identification technology system ,and includes the radio frequency chip and the inner structure of radio card which are used in the radio frequency identification technology system. Afterward, we discuss and analyse the radio frequency identification technology in various bands of the application and contrast. Third, it gives a practical design, as well as ideas on the design process of the software and the hardware. Finally, it shows the conclusion according to the physical production and the final test results and advances some problems which need us to resolve.Key words: RFID,Mifare card,PICC,RC500目录1.绪论--------------------------------------------------------------------------------------- - 1 -射频技术发展及对未来的展望 ---------------------------------------------------- - 1 -物流管理 ------------------------------------------------------------------------- - 2 -商品防伪 ------------------------------------------------------------------------- - 3 -门禁 ------------------------------------------------------------------------------- - 3 -军事领域 ------------------------------------------------------------------------- - 3 -射频设别技术的优点 ---------------------------------------------------------------- - 4 -本文工作及论文结构 ---------------------------------------------------------------- - 4 -2.RFID系统方案的工作原理及分析选择 ------------------------------------------ - 6 -工作原理 ------------------------------------------------------------------------------- - 6 -射频芯片的内部结构介绍 ---------------------------------------------------- - 7 -方案分析与选择 ---------------------------------------------------------------------- - 8 -各方案的列举 ------------------------------------------------------------------- - 8 -各方案的比较讨论 ----------------------------------------------------------- - 11 -芯片选择及介绍 -------------------------------------------------------------------- - 13 -ATMEGA16单片机介绍---------------------------------------------------- - 13 -MF-RC500介绍--------------------------------------------------------------- - 15 -3.硬件电路设计------------------------------------------------------------------------- - 17 -MF-RC500系统结构--------------------------------------------------------------- - 17 -稳压电路 ----------------------------------------------------------------------- - 17 -单片机与RC500连接 ------------------------------------------------------- - 18 -天线设计 ----------------------------------------------------------------------------- - 19 -品质因子计算 ----------------------------------------------------------------- - 21 - ------------------------------------------------------------------------------------------- - 23 -显示电路工作原理 ----------------------------------------------------------- - 23 -LED的工作原理-------------------------------------------------------------------- - 24 -4.软件程序部分------------------------------------------------------------------------- - 26 -软件操作流程 ----------------------------------------------------------------------- - 26 -对MF-RC500的操作流程-------------------------------------------------- - 26 -对M1卡的操作流程 -------------------------------------------------------- - 27 -显示电路的软件程序 -------------------------------------------------------------- - 28 -软件程序流程图 -------------------------------------------------------------------- - 29 -读卡程序 ----------------------------------------------------------------------------- - 30 -5.系统仿真------------------------------------------------------------------------------- - 31 -仿真内容简介 ----------------------------------------------------------------------- - 31 -软件应用简介 ----------------------------------------------------------------------- - 31 -protues软件介绍-------------------------------------------------------------- - 31 -keil软件介绍------------------------------------------------------------------ - 33 -Protues与Keil软件的联调------------------------------------------------- - 34 - ------------------------------------------------------------------------------------------- - 36 -利用protues绘制标准硬件电路------------------------------------------- - 36 -,调试---------------------------------------------------------------------------- - 36 -仿真结果分析 ----------------------------------------------------------------------- - 37 -结论 ----------------------------------------------------------------------------------------- - 39 -致谢 ----------------------------------------------------------------------------------------- - 40 -参考文献 -------------------------------------------------------------------------------- - 41 -附录A --------------------------------------------------------------------------------------- - 42 -仿真程序------------------------------------------------------------------------------- - 42 -附录B --------------------------------------------------------------------------------------- - 47 -读卡程序------------------------------------------------------------------------------- - 47 -1.绪论射频识别技术是近几年发展起来的一项新技术,它整合射频识别以及IC卡技术开发出来的非接触是IC卡技术不仅使用寿命更长,且它的双向通信速率也有了很大的提高。
低频RFID读写器的设计毕业论文
摘要射频识别(简称RFID)技术是一种先进的自动识别技术,其通过射频信号自动对目标对象进行相关数据的获取并加以识别。
射频识别系统主要由电子标签和读写器组成,它们之间无需接触就可完成识别和数据读取。
射频识别技术相对于传统的磁卡及接触式IC卡技术具有非接触、阅读速度快、无磨损等特点,已被广泛应用于公共交通、门禁、物联网等众多领域。
针对目前学生自制力差经常逃课,导致荒废学业的问题,本文提出了RFID 考勤管理方案,对学生的考勤进行了系统的管理。
本设计以AT89S52单片机为控制核心,以美国TEMIC公司生产的发射频率为125kHz的射频芯片U2270B为主的射频模块、RS485串口通信模块、存储模块、时钟模块和声光提示电路共同构成了低频读卡器的设计,并应用于学生考勤管理。
本文详细设计了低频读写器的硬件电路,并阐述了各个模块的器件选型及电路设计。
其次,在低频读写器硬件电路的基础上介绍了软件设计的基本思想框架,以及对程序的编写和调试。
关键词:低频读写器;射频识别;考勤管理;U2270BAbstractRadio frequency identification (RFID) technology is an advanced automatic identification technology, rf signal through the automatic identification of target object as well as the related data acquisition. Radio frequency identification system is mainly composed of electronic tag and to read and write, the identification can be completed without contact between them and the data is read. Radio frequency identification technology compared with traditional magnetic card and contact with non-contact IC card technology and fast reading, no wear, has been widely applied to public transportation, access control, Internet of things, and many other fields.Aiming at poor students often skip classes, which leads to the academic waste problem, RFID attendance management scheme is proposed in this paper, on the students' attendance management system. This design with the AT89S52 single chip microcomputer as the core, to the United States TEMIC transmitting frequency is 125 KHZ rf chip U2270B based radio frequency module, RS485 serial communication module, storage module, clock module and acousto-optic hint circuit constitute the design of low frequency card reader, and applied to the student attendance management.This paper designed the hardware circuit of low frequency, speaking, reading and writing, and expounds the components selection and circuit design of each module. Secondly, on the basis of the hardware circuit of low frequency, speaking, reading and writing device on framework, the basic idea of software design are introduced as well as for the writing and debugging of the program.Keywords:Low frequency read/write device; Radio frequency identification; The attendance management;U2270B目录引言 (5)第一章射频识别RFID技术 (6)1.1 射频识别技术概述 (6)1.1.1 射频识别技术的特点及历史 (6)1.1.2 射频识别技术的应用现状及发展方向 (7)1.2 射频识别系统 (8)1.2.1 射频识别系统的构成 (8)1.2.2 射频识别系统的工作原理 (9)第二章 RFID读写器整体设计方案 (10)2.1 学生考勤管理系统的方案设计 (10)2.2 低频RFID读写器的设计方案 (11)2.2.1 RFID读写器的分类 (11)2.2.2 低频RFID读写器的结构 (11)2.2.3 低频RFID读写器的基本功能 (13)第三章低频RFID读写器的硬件设计 (14)3.1 电源电路 (14)3.2 单片机控制电路 (15)3.2.1 器件选型 (15)3.2.2 控制模块电路设计 (16)3.3 射频卡读写电路 (17)3.3.1 器件选型 (17)3.3.2 射频卡读写电路设计 (18)3.4 串行通信电路 (19)3.4.1 器件选型 (19)3.4.2 串行通信电路设计 (20)3.5 时钟电路 (21)3.5.1 器件选型 (21)3.5.2 时钟电路设计 (22)3.6 存储电路 (22)3.6.1 器件选型 (22)3.6.2 存储电路设计 (23)3.7 声光提示电路 (23)第四章低频RFID读写器的软件设计 (25)4.1 通信协议 (25)4.1.1 数据帧格式 (25)4.1.2 CRC校验算法 (25)4.2 数据表达方式 (25)4.3 系统软件工作流程 (25)4.3.1 复位 (25)4.3.2 状态初始化 (26)4.3.3 流程图 (26)结论 (26)参考文献 (27)附录 (28)谢辞 (30)引言射频识别(RFID)技术是一种先进的非接触式自动识别技术,其工作原理是射频信号通过空间耦合(电感或电磁耦合)或反射的传输特性,实现自动对识别物体的识别。
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一种安全可靠的IC卡读写器系统的设计摘要随着现在生活的发展,IC卡在人们的生活中起到了越来越重要的作用,这对IC卡行业是一次挑战,也是一个很好的发展机遇。
本文在对IC卡熟悉的基础上,以8051单片机为核心并选用X76F100卡设计了一种安全可靠的IC卡读写器。
本论文采用软硬件结合的方法,硬件设计通过对单片机、IC卡的选型,并设计了相应的监控电路、键盘电路和显示电路。
论文还对IC卡的内部结构,工作原理,编程和加密进行了详细的研究。
软件设计的实现是在硬件系统设计的基础上来编写的,用汇编语言对单片机进行了编程,实现读写卡、控制和显示等功能。
本文还对IC卡的安全性进行了研究和讨论,指出了IC卡应用中的漏洞并提出防范的方案。
本文设计的IC卡读写器以硬件设计为主,并对IC卡的读写和显示等进行了相关的程序设计。
关键词IC卡读写器;X76F100卡;单片机;汇编语言AbstractWith the development of our lives, the IC card plays more and more vital role in people’s life, which is a challenge to the IC card profession and also is a very good development opportunity.This article carries acquaint with the IC card on foundation, takes 8051 signal chip and selects the X76F100 card as the core to design one kind of security reliable IC card reader-writer. The paper uses the method of the software and hardware unified, the hardware has been designed in the corresponding monitoring circuit, the keyboard circuit and the display circuit through the shaping of the signal chip and the IC card. The paper has been studied in the detailed to the IC card internal structure, the principle of work, the programming and the encryption. The design of the software has been carried on in the foundation of the design of the hardware system and programmed to signal chip with the assembly language and realized the function of the researched and discussed to the IC card security and pointed out the loophole in the IC card application and proposed the guard method.This article designs the IC card reader-writer by the hardware design primarily, and read-write and the demonstration and so on has been carried on the related programming to the IC card.Key words IC card reader-writer; X76F100 card; Signal Chip; assembly language目录摘要 (I)ABSTRACT.......................................................... I I 第1章绪论 . (1)1.1IC卡读写器的研究背景和目的 (1)1.1.1 IC卡的分类及其特点 (1)1.1.2 IC卡读写器介绍 (2)1.2IC卡在我国的发展 (3)1.3本文的主要组织结构 (3)第2章 IC卡读写器硬件电路设计 (4)2.1读写器电路设计 (4)2.2单片机选型 (4)2.2.1 8051部分管脚功能 (4)2.2.2 ALE/PROG地址使能信号端 (5)2.2.3 PSEN程序储存使能端 (6)2.2.4 EA/VPP (6)2.2.5 XTAL1、XTAL2接晶体振荡器引脚 (6)2.3X76F100卡座以及卡的介绍 (6)2.3.1 X76F100卡座 (6)2.3.2 X76F100卡 (7)2.4监控电路设计 (10)2.4.1 X25045介绍及其引脚功能 (10)2.4.2 X25045看门狗电路设计及编程 (11)2.5键盘接口电路设计 (12)2.6显示电路设计 (12)2.6.1 LED数码管的显示 (13)2.6.2 数码管驱动芯片的选择及其应用分析 (13)第3章 IC卡读写器的软件程序设计 (15)3.1主程序流程图 (15)3.2循环键盘显示程序 (15)3.3X76F100读程序举例 (16)第4章 IC卡的安全性问题 (20)4.1对IC卡及其系统的潜在攻击 (20)4.1.1 对IC卡片可能出现的非法攻击 (20)4.1.2 对IC卡终端设备的非法攻击 (20)4.1.3 通讯网络系统的攻击 (21)4.2IC卡安全问题的解决方案 (21)4.2.1 确保卡内数据安全及防止单片机程序被读的方法 (21)4.2.2 提高电子模块的抗攻击能力的方案 (21)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录A (25)附录B (33)第1章绪论读写器是IC卡系统中不可缺少的重要组成部分,它是各类IC卡与其相应的应用系统连接的工具,起到了信息识别、传送、处理任务的功能。
随着IC卡的广泛应用,各类读写器的设计也有了长足的发展。
1.1IC卡读写器的研究背景和目的IC卡是集成电路卡(Integrated Circuit Card)的英文简称,在有些国家也称之为智能卡、智慧卡、微芯片卡等,将一个装用的集成电路芯片镶嵌于符合ISO7816标准的PVC(或ABS等)塑料基片中。
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、信用卡、电话卡等收费系统。
1969年12月,日本的有村国孝先生首先提出一种制造安全可靠的信用卡方法。
1974年,法国的罗兰德—穆瑞拉(Roland Moreno)发明了带集成电路芯片的塑料卡片,并获得了专利,这就是早期的IC卡,但一时尚未实用化。
1976年法国布尔(Bull)公司研制出世界第一枚IC卡。
1984年法国PTT(Posts ,Telegraphs and Telephones)将IC卡用于电话卡,由于IC卡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(ISO,International Standardization Organization)与国际电子委员会(IEC,Internation Electortechnical Commmission)的联合技术委员会为之制定了一系列的国际标准、规范,极大推动了IC卡的研究发展。
本论文根据X76F100卡研制了一种安全可靠的读写器系统。
该读写器能够识别与控制IC卡、提供稳定的电源和时钟、能使应用系统与卡进行数据交换、并通过该读写器的键盘和LED显示对卡进行相应的操作和处理。
1.1.1 IC卡的分类及其特点1. IC卡的分类IC卡根据卡中所用嵌粘的集成电路的功能的不同,可分为接触式IC卡和非接触式IC卡两大类。
在实际使用中,以接触式IC卡应用较多。
本文采用的是接触式IC卡。
接触式IC卡,具有标准形状的铜皮触点,通过和卡座的接触点相连实现外部信息和系统设备的信息交换。
它又分为以下三类:(1)存储卡:具有存储记忆的功能,不带加密逻辑,这类卡适用于其内部信息不用加密的应用系统。
(2)加密存储卡:卡中具有若干个密码口令,只有在密码输入正确后,才能对相应区域的信息内容进行读出或写入。
(3)智能卡:卡中还带有信息处理器(CPU),该类卡是一个带有操作系统的单片机系统,严格防范非法用户访问卡中的信息。
2. IC卡的特点IC卡较之以往的识别卡,具有以下特点:一是可靠性高;IC卡具有防磁、防静电、防机械损坏和防化学破坏等能力,信息保存期在100年以上,读写次数在10万次以上,至少可用10年;二是安全性好;三是存储容量大;四是类型多。
1.1.2IC卡读写器介绍无论哪种IC卡,IC卡本身不带电源,而存贮容量非常有限,所以IC卡本身不能单独使用,必须与相关设备(如:读写器)组合使用,才能共同构成一个符合人们某种需求的应用系统。
1.非接触式IC卡读写器非接触式IC卡与读卡器之间通过无线电波来完成读写操作。
非接触式卡没有电源,工作时,IC卡进入读写区(又称感应区),读写器向IC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,这样在电磁波激励下,LC谐振电路产生共振,共振产生的电能通过一个单向导通的电子泵送到电容内存储,当所积累的电荷达到2V时,卡内的其他集成电路开始工作。
由于非接触式IC卡本身是不带电源的,当读写器对卡进行读写操作时,终端发出的信号就由两部分叠加组成,一部分是电源信号,该信号由卡接收后,与卡片的LC 串联谐振电路共振产生的能量来供给卡内芯片工作。
另一部分是指令和数据信号,指挥卡内芯片完成数据的读取、修改、存储等,并返回信号给予终端。
读写器一般由单片机、存储器、专用智能RF模块和天线组成,并配有与PC机通讯的接口、打印口、I/O口等。
2.接触式IC卡读写器接触式IC卡卡片上有8个触点,工作时,读写器通过这些触点对IC卡提供电源(VCC)、定时脉冲(CLK)和数据交换(I/O)。
IC卡读写器不仅是卡与外界通信的桥梁和传输介质,而且通常是IC卡的能量来源。
读写器借助自身的机械卡座、射频(RF)或红外(IR)无线信道,以接触或非接触方式来实现对IC卡的读写操作。
因此,我们在设计IC卡读写器时,应保证IC 卡读写器具有如下几个主要功能:(1)当IC卡进入/退出读写区时,对IC卡的识别和控制。