射频识别技术课程设计报告
题目：基于单片机及MFRC522的餐卡
充值消费系统
院（系）：信息与电子工程学院 专业班级： 学生姓名： 学号：
目录
1.题目.............................................................. 3 2.目的与要求........................................................ 3
2.1目的......................................................... 3 2.2要求......................................................... 3
2.2.1系统功能 ............................................... 3 2.2.2系统原则 ............................................... 3
3.内容与步骤（设计思想）............................................ 4
3.1硬件设计..................................................... 4
3.1.1系统框架 ............................................... 4 3.1.2最小系统模块设计 ....................................... 5 3.1.3键盘模块设计 ........................................... 6 3.1.4 LCD驱动模块设计 ....................................... 6 3.1.5 蜂鸣器模块设计......................................... 7 3.1.6 电源模块设计........................................... 7 3.1.7 RFID读卡器模块设计 .................................... 8 3.1.8 S50卡简介 ............................................. 9 3.2软件设计.................................................... 10
3.2.1 总体设计.............................................. 10 3.2.2 读卡程序设计.......................................... 11 3.2.3 MCU与读卡模块通信程序设计 ............................ 12
4.部分代码（详细的注释）........................................... 14
4.1键盘程序.................................................... 14 4.2 LCD1602程序................................................ 14 4.3 读写卡程序 ................................................. 16 5.课程设计实践总结................................................. 21
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1.题目
基于单片机及MFRC522的餐卡充值消费系统
2.目的与要求
2.1目的
科技高速发展，人们的需求也在日益增长，智能化与便携化成为人们孜孜不倦的追求。电子计算机的出现丰富了这个世界，也简化了这个世界。当然微型处理系统也悄悄产生了，并大量应用在实际中，利用MCU控制，处理一些事务，降低了劳动时间，提高了劳动效率，也提高了精度。MCU的出现使生活与生产发生很大的改变。人们的生活与智能越来越密不可分。RFID的普及，丰富了人们的生活，使得人们的物理数量转化为虚拟数量，比如现金数字化。RFID的发展，是信息现代化的主流和趋势，RFID的广泛应用将会掀起一场住宅革命，促进物联网的快速发展。
传统的现金消费方式并不适合学校、企业等人口集中且密集的地域。此方式不仅不方便单位对消费记录的获取，而且对于买卖双方也是非常不方便的。餐卡充值消费系统会使人们生活更加方便，不用随时随地的带好现金，也不用担心现金丢失，更不用担心收到假币。人们只要一张IC卡，便能够对自己的现金进行数字化，不管是交易还是携带都是方便至极。
2.2要求
2.2.1系统功能
(1)读卡器对IC初始化，设置IC卡的密码，设置卡号及充值相应的初始金额。
(2)充值IC卡功能，学生等人可以通过带上自己的现金去充值点让管理员进行充值。
(3)刷卡功能，工作人员按下键盘设置相应金额后，消费者可以近距离刷卡从而达到消费效果。
(4)读卡提示，lcd液晶屏上显示出本次消费或者充值的金额，如果没有操作，则是显示余额。蜂鸣器做出相应的声音提示。
(5)容错功能，当工作人员不小心刷多了金额，工作人员可以设置读卡器为充值模式对卡进行加款功能。
2.2.2系统原则
(1)实用性，餐卡消费系统的内容应符合实际需要，不能华而不实。因此，系统的实用性是首先应遵循的第一原则。
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(2)准确性，能够对IC卡上的数据准确的进行读取、充值以及扣款，避免出现更种漏洞而不实用。
(3)实时性，即读卡器能快速地对IC卡上的金额进行读取或者其他操作，减少等待时间，提高工作效率。
(4)完整性，一个完整的餐卡充值消费系统是建筑整体形象的重要标志。功能完善，设备齐全，管理方便是设计应考虑的一个因素。
(5)容错性，读卡器必须具备有了解消费者的所有操作，避免消费者或营业员的错误操作而出现bug。
(6)健壮性，实现多卡防冲突、防碰撞灯功能，避免系统误操作，避免发生崩溃。
(7)安全性，系统必须在物理安全与技术安全方面做好可靠的保障，防止不法分子的盗取与恶意破坏而带来损失。
(8)易维护性，餐卡充值消费系统在运行过程中的维护应该尽量做到简单易行。
(9)稳定性，餐卡充值消费系统的职能是保护人身和财产的安全，一旦系统开始工作就要求连续不间断的运行，所以稳定性对于餐卡系统来说就显得非常重要。
3.内容与步骤（设计思想）
本系统设计分为硬件设计以及软件设计总共两个部分。
硬件设计包括：单片机最小系统、MFRC522读卡器模块、LCD1602及驱动模块、蜂鸣器模块、键盘模块、电源管理模块等。
软件设计包括：单片机与MFRC522读卡器模块通信，读卡程序设计，防碰撞算法设计，加密算法设计，LCD1602模块驱动程序，键盘搜索程序，蜂鸣器驱动程序等。
3.1硬件设计
3.1.1系统框架
本系统通过MCU中央控制器对RFID读卡器模块进行控制，RFID读卡器进而对IC卡进行读写数据等通信，最后把数据返回给MCU，再通过液晶屏显示出来。过程可以通过键盘的输入来手动控制。
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键盘模块 mcu RFID读卡器 IC卡 电源模块 LCD液晶屏 蜂鸣器 图3-1 系统框架图
3.1.2最小系统模块设计
本系统MCU采用STC89C52RC芯片，STC89C51RC单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，基于Intel 标准的8052，指令代码完全兼容传统的8051 系列单片机，12 时钟/机器周期和6 时钟/机器周期可任意选择，最新的D 版本内集成MAX810 专用复位电路。
图3-2 STC80C52RC最小系统原理图
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