基于单片机的射频卡收费控制器设计

石家庄铁道大学毕业设计

基于单片机的射频卡收费控制器设计

The Design of Based On The Single Chip RF Card Charging Controller

2012 届电气工程系

专业

学号

学生姓名

指导老师赵晓博

完成日期 2012年5月15日

毕业设计成绩单

学生姓名学号班级专业论文题目基于单片机的射频卡收费控制器设计指导教师姓名赵晓博

指导教师职称讲师

评定成绩

指导教师得分

评阅人得分

答辩小组组长得分

成绩：

院长(主任)签字：

年月日

毕业设计任务书

题目基于单片机的射频卡收费控制器设计学生姓名学号班级专业

承担指导任务单位四方学院导师

姓名

赵晓博

导师

职称

讲师

一、项目简介

单片机与射频卡通信，读取射频卡里信息，并能对卡里内容进行更改。刷卡时，单片机读取卡数值信息并在模块上显示，对其内容加减操作后，显示操作后的数值。正确刷卡后，单片机控制消毒发生器和气泵开始消毒工作，十分钟后，全部停止。从而实现刷卡计费控制。

此模块应用于生活中许多消费控制系统中，如公交刷卡，售饭收费系统，门禁，电梯刷卡系统，交通收费，停车收费等。

二、技术参数和要求

◆使用无线读卡模块M101且用I2C通讯

◆扇区1块0前四个字节放放置AA 55 80 FE四个字节作为卡片识别代码第5，6，7字节放置MN NN TT

MN代表可消费值（MN<=99）

NN每次扣除钱数

TT代表一次刷卡运行时间(TT<=10（分）)

◆两位数码管，四个指示灯（电源灯，运行灯，继电器动作灯，报警灯）

◆操作要求

1未刷卡时，数码管显示横线。

2 刷无效卡时，报警灯闪烁，蜂鸣器响。

3 刷有效卡但是可消费值MN=0时，报警灯常亮2秒，蜂鸣器响2秒。

4 刷卡失败，蜂鸣器响且数码管显示Er。

5 运行操作要求：

1）刷可消费有效卡时，数码管显示可消费值，1秒后，数码管显示扣除消费金额NN后的余额，继电器动作，运行灯闪烁。

2）期间如果卡中余额已经为0，则在本次TT分钟计时结束后，继电器停止动作，数码管显示卡中余额00，运行灯常亮，两秒后恢复到未刷卡状态。

三、结构框图

◆电路分为三部分，单片机部分，读卡模块，继电器。

◆单片机部分，读取写射频卡，并在数码管上显示，控制指示灯，继电器。

◆读卡模块，刷卡时，卡与读卡模块进行通信，模块有几根通讯线与单片机通讯，由此完

成单片机对卡的读写操作。

◆继电器，由单片机控制何时工作。

四、参考及查阅资料

◆单片机按键检测，数码驱动。相关资料下载网站 ◆M101读卡模块PDF ，非接触式射频卡PDF 。

◆I 2

C 总线 ◆继电器资料 五、进度计划

第一周~第二周 开题报告

第三~第四周 资料收集，方案设计 第五周~第七周 系统设计 第八周 中期检查

第九周~第十二周 系统调试和论文撰写 第十三~第十四周 论文审核 第十五周~第十六周 答辩

教研室主任签字

时 间

上位机

单片机（按键和密码）

继电器

读卡模块

读卡

写卡减

毕业设计开题报告

题目基于单片机的射频卡收费控制器设计

学生姓名学号班级专业

一﹑课题的研究背景

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非接触的自动识别技术，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。

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，也是我国产业优化升级和实现工业化、现代化的关键环节。射频卡属于智能卡，智能卡系统应用是社会信息化的一个重要方面。

射频卡又叫非接触式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。

随着科学技术的发展，制造水平的提高，集成电路的普及，人们将不同功能的装置模块化，并将它们设计在一个屏体中，提高了空间利用率，方便了设备的维护，合理的线路设计能减少元器件工作时产生的信号干扰，节约屏体空间，提高供电水平，使工作人员更方便的使用。

此模块应用于生活中许多消费控制系统中，如公交刷卡，售饭收费系统，门禁，电梯刷卡系统，交通收费，停车收费等。

二、课题的国内外研究现状

在国外，美国加州技术创新博物馆正使用射频卡识别技术来拓展和增强参观者的参观体验。他们给前来参观的访问者每人一个RFID(射频识别技术)标签，使其能够在今后其个人网页上浏览此项展会的相关信息；这种标签还可用来确定博物馆的参观者所访问的目录列表中的语言类别。该博物馆成立于1990年。自成立以来，就成为了硅谷有名又受欢迎的参观地，并吸引了很多家庭和科技爱好者前来参观访问。每年大约能接待40万参观者。从参观者所做出的积极良好的反应看来，使用RFID标签是成功的。在未来的某一天，美国的技术创新博物馆可能会开发出一种展示品，用来探测RFID 技术对于整个世界的影响，他们正在努力地研究着。

在国内，上海举行的会展数量以每年20%的速度递增。上海市政府一直在积极探索如何应用新技术提升组会能力，更好地展示上海城市形象。射频卡识别技术(RFID)在大型会展中应用已经得到验证，2005年爱知世博会的门票系统就采用了RFID技术，做到了大批参观者的快速入场。2006年世界杯主办方也采用了嵌入RFID芯片的门票，起到了防伪的作用。这引起了大型会展的主办方的关注。在2008年的北京奥运会上，RFID技术已得到了广泛应用。

三、研究方案