基于单片机的IC卡读写器设计

石家庄铁道大学毕业设计

基于单片机的IC卡读写器设计The Design of the IC Card Read-Write Device Based on single chip microcomputer

2012 届电气工程系

专业

学号

学生姓名

指导教师陈东阳

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毕业设计题目基于单片机的IC卡读写器设计

指导教师姓名

指导教师职称

评定成绩

指导教师得分

评阅人得分

答辩小

得分

组组长

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IC卡读写器设计

学生姓名学号班级专业自动化

承担指导任务单位石家庄铁道大学导师

姓名

陈东阳

导师

职称

副教授

一、主要内容

设计一款读写器，能通过与计算机通信，由计算机发送新数据到单片机，完成对卡的读/写。

IC卡应用于消费电子产品对IC卡的管理，如电卡，饭卡，购物卡，娱乐消费卡等其他消费费系统充值与管理。这里设计的读写器能实现简单的读写与显示功能。

二、技术参数和要求

1、使用SLE4442卡，密码用123456。

2、33-36区域放置AA 55 80 FE四个字节作为卡片识别代码。

3、37区域放置能消费值MN（钱包值MN<=99）

4、38区域放置MN的备份NN，

5、39区域放置工作时间TT(TT<=99)

6、读取卡信息上传到计算机

7、注册有效卡并对其进行充值管理。

8、其他要求：

写卡成功失败都要有声光提示；有写卡状态指示；

电路原理图设计，protel印刷电路图设计。

提出系统设计框图，提出相应的解决方案。

论文正文不少于1.5万字，查阅文献资料不少于15篇，其中外文文献2篇以上，翻译与课题有关的外文资料不少于3000汉字。

一、结构框图

◆整体分三部分单片机部分，读写卡模块，232模块部分。

◆接口电路部分属于IC卡槽和上位机相连的部分，也是IC卡能与单片进行通话的部分。

◆数码显示部分是显示IC卡存储器内数值的部分。

◆单片机与IC卡完成通信，对卡进行写操作。并将数据通过232部分与计算机通信。

◆232模块部分，电平转换，通过这部分完成计算机与单片机的通信。

◆编程提示：计算机将要写的数据先发送到单片机，单片机再完成对卡的读写操作

三、应收集的资料及参考文献

1、参考及查阅资料

◆RS232，数码显示

◆I2C总线

◆通信协议

2、通讯协议

上位机通过查询命令，读取写入数据，协议如下：

上位机（计算机）发送：

AA 55 81 00 81 ED

读卡器返回数据串：

AA 55 01 N ABC,,,, Y ED

现在解释一下这个协议的含义。

先解释AA 55 81 00 81 ED

AA 55 是帧头,81是命令码，如果有很多命令的话，就靠这个数据区分。00是数据长度，因为没有要下发的数据，所以是0，81代表的是校验和，是除去帧头外的前面所有数据的累加和，进位去掉。这里只有 81 00，所以校验和还是81，ED是帧尾，表示数据串结束。

再解释AA 55 01 N ABC,,,, Y ED

AA 55还是帧头。

01是针对于81命令的返回码，就是将命令码加上80后舍掉进位的数据。如果命令码是91，它的返回码就是11，以此类推。

N表示这个数据串里面要传递的真正有意义的数据个数。即从N 与Y 之间有多少个字节。

ABC,,,,就是要传递的字节数据。

Y是校验和，就是从01开始到数据结束，所有字节累加和。

ED是帧尾。

例如上位机发送读卡命令如下：

AA 55 83 00 83 ED

解释 AA 55帧头， 83 读卡命令码， 00 0个没有数据，83 是命令码83和数据个数00的累加验和，ED 是结束码

单片机执行命令后返回数据如下：

有效卡：AA 55 03（命令返回码） 04（有效数据个数） MN（钱包值） NN（一次消费值） TT （一次运行时间） Y（累加校验和） ED

无效卡：AA 55 03（ 83命令返回码） 01（有效数据个数） 55 （无效卡数据） 59 （03 01 55 累加校验和） ED

上位机发送命令如下：

AA 55 82 03 MN NN TT Y ED

（82 是充值命令，其他参照上面解释）

单片机执行后返回命令如下：

写卡成功：AA 55 02 （82返回命令码） 01（数据长度）01（成功数据） 04（累加校验和） ED

写卡失败：AA 55 02 （82返回命令码） 01（数据长度）02（失败数据）05（累加校验和） ED

其他命令如注册有效卡等命令按这个规定自行编写。

上位机发送和接受命令，可以通过串口调试助手完成。STC单片机官网上的程序下载软件都有这个功能，波特率用9600。串口方式选择1个起始位，8个数据位，一个停止位。

五、进度计划

第一周～第二周开题报告

第三周～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