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非接触式 IC 卡由于其比较好的便捷性和较高的性价比，被广泛应用于公交、收费、门禁系统、考勤系统等领域。非接触式 IC 卡在社会中的作用越来越重要，非接触式 IC 卡读写器的研究设计也越来越重要。 本文介绍了射频识别技术，IC 卡读写器的工作原理等相关理论后，给出了非接触式 IC 卡读写器的整体设计，并从硬件设计、软件设计两个方面分别进行阐述。硬件设计包括芯片选型，各个硬件模块的设计及实现的功能；软件设计包括 MCU 软件与 PC 机管理软件设计。MCU软件设计包括驱动层和应用软件层。PC 机软件主要实现对读写控制的功能。在完成原理图设计后，实现硬件的搭建和软件的编写。最后完成软硬件总体测试，初步实现了对非接触式 IC 卡简单的读写。59591
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毕业论文关键词 非接触式 IC 卡；单片机；射频识别
Title The design of reade-write Device of radio frequency IC card Abstract Non-contact IC card because of its convenience and high good price, is widely used in the fields of public transportation, fees, access control system, attendance system etc.. Contactless IC card is more and more important role in society, non-contact IC card design is also more and more important. This paper introduces the radio frequency identification technology, IC card read write device working principle and other related theory, gives the overall design of contactless IC card read write device, and from the hardware design, software design two aspects. The hardware design includes the selection of chips, the design of each hardware module and the realization of the function; the software design includes MCU software and PC management software design. MCU software design including the driver layer and application layer. PC software to achieve the read and write control function. At the completion of the schematic design, preparation of the realization of the hardware building and software. Finally completes the overall software and hardware testing, preliminary implementation to write a simple reading of the contactless IC card.
Keywords Non-contact IC card ; MCU; RFID
目 次
1 引言..1
1.1课题研究的背景及意义..1
1.3论文研究内容与章节安排…..3
2 系统方案论证..4
2.1射频识别系统概述…......................4
2.1射频识别系统的工作原理…..4
2.3近耦合 RFID的国际标准 ISO/IEC 14443….6
2.4 IC 卡介绍….....................7
2.5读写器基本原理….12
2.6总体方案验证.12
3 系统硬件的设计与实现.14
3.1单片机电路设计….14
3.2 FM1702SL外围电路设计….15
3.3 串行通信接口设计21
3.4 电源电路设计…....23
3.5 PCB电路设计24
4 非接触 IC 卡应用软件的实现.......................25
4.1串口通信流程.25
4.2读写器软件设计….26
4.3上位机设计….29
5 总结.33
5.1 结论33
5.2 展望33
致谢…...35
参考文献…...36
1 引言 1.1 课题研究的背景及意义 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、微芯片卡等，IC 卡是在较为原始的磁卡的基础上发展起来的，它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方法，并于 1970 年获得专利，那是叫 ID 卡（Identification 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）公司研制出世界上第一枚 IC 卡。 早期的 IC 卡系统是接触式的，它有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 卡一起无机械磨损、容易维护、方便是用等优点，备受国内外业界的瞩目。 非接触 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，它成功得将射频识别技术和 IC 卡技术结合起来，解决了无缘和免接触这一技术难题，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。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、抗干扰性强、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，被广泛的应用于公交、收费、门禁系统、考勤系统等领域。 目前非接触式 IC 卡有很多不同的标准，符合不同标准的卡片在不同领域内相互渗透和竞争。源]自{751·~论\文}网·www.751com.cn/ 卡片的多样性决定了读卡器的多样性，而市场的多样性则决定了即使是同类型的应用，也可能使用不要同类型的卡片，若读卡器只能读取某一种类型的卡片，那么在处理这个应用时，必将需要多台读卡器，造成资源的浪费。一种能读取多种类型卡片的读卡器，即是市场应用的需求，也是未来的发展趋势。目前，读卡器已经开始大量应用于各种“一卡通”系统中，这些应用对读卡器的功能要求越来越高，除了传统的对卡号的读取之外，需要能够对卡片进行更高层次的数据操作，与 PC 设备之间能进行信息的交流。在这种发展趋势，非接触式 IC 卡的读卡器的开发与设计也迅速发展起来。