3.1.3键盘模块设计
系统需用到数字键及其逻辑功能键，所需要哦的按键比较多，为了节省单片机的I/O口。采用了矩阵键盘进行系统计算器键盘的设计。
图3-3 矩阵键盘原理图
3.1.4 LCD驱动模块设计
为了能有友好的交互面，系统采用LCD1602液晶显示屏模块。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、符号的点阵型液晶模块。它是由若干个5x7或者5x11的点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以用显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此，所以它不能很好的显示图片。但是用它来设计可以方便软件设计，减少开发的成本。
图3-4 LCD1602模块连接图
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图3-5 LCD1602实物图
3.1.5 蜂鸣器模块设计
为了能让刷卡时有提示，系统采用了蜂鸣器作为提示源。
图3-6 蜂鸣器电路图
3.1.6 电源模块设计
要给各个模块提供不同电压，就必须进行电源模块的设计，电源模块要能提供5V以及3.3V的电压，且电流要能驱动各个模块，使其正常工作。采用以下电路，能设计出稳定的电压值。
图3-7 电源模块电路图
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3.1.7 RFID读卡器模块设计
系统采用了MFRC522读卡模块。
MFRC522是高度集成的非接触式（13.56MHz）读写卡芯片。此发送模块利用调制和解调的原理，并将它们完全集成到各种非接触式通信方法和协议中（13.56MHz）。
MFRC522发送模块工作模式：MFRC522的内部发送部分可驱动读写器天线与ISO 1443A/MIFARE卡和答应机的通信，无需其他的电路。接收器部分提供一个功能强大和高效的解调和译码电路，用来处理ISO 1443A/MIFARE的卡和应答机的信号。数字电路部分处理完整的ISO 1443A帧和错误检测（奇偶&CRC）。MRFC522支持MIFARE Classic（如，MIFARE标准）器件。MFRC支持MIFARE更高速的非接触式通信，双向数据传输速率高达424kbit/s.
可实现各种不同主机接口功能：SPI接口、串行Uart以及I2C接口。 模块具有以下特性：
1) 高度集成的模拟电路，解调和译码相应。
2) 缓冲的输出驱动器与天线的连接使用最少的外部元件。 3) 支持ISO 1443A/MIFATE。
4) 读写模式中与ISO 1443A/MIFARE的通信距离高达50mm，取决天线的长
度和调谐。
5) 读写器模式下支持MIFARE Classic加密。
6) 支持ISO 1443 212kbit/s和424bit/s的更高传输速率的通信。 7) 64字节的发送和接收FIFO缓冲区。 8) 灵活的中断模式。 9) 低功耗的硬件复位功能。 10) 软件掉电模式。 11) 可编程定时器。
12) 内部振荡器，连接27.12MHz的晶体。 13) 3.3V的电源电压。 14) CRC协议处理器。 15) 自由编程的I/O管脚。 16) 内部只测试
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图3-8 简化的MFRC522框图
3.1.8 S50卡简介
系统采用MIFARE S50卡作为餐卡设计。 S50卡主要指标：
（1）容量为8K位EEPROM；
（2）分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位； （3）每个扇区有独立的一组密码及访问控制； （4）每张卡有唯一序列号，为32位； （5）具有防冲突机制，支持多卡操作；
（6）无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路； （7）数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次； （8）工作温度：-20℃~50℃(湿度为90%)； （9）工作频率：13.56MHZ； （10）通信速率：106 KBPS；
（11）读写距离：10 cm以内（与读写器有关）； 存储结构：
M1卡分为16个扇区，每个扇区由4块（块0、块1、块2、块3）组成，（我们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为0~63。
第0扇区的块0（即绝对地址0块），它用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。
每个扇区的块0、块1、块2为数据块，可用于存贮数据。
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扇区1 块0 块2 块3 块0 块1 块2 块3 密码A 存取控制密码B 密码A 存取控制密码B ∶ ∶ ∶ 数据块 数据块 数据块 控制块 数据块 数据块 数据块 控制块
0 1 2 3 4 5 6 7
扇区0 块1 0 2 3 密码A 存取控制密码B 图3-9 S50卡存储结构图
数据块 数据块 数据块 控制块
60 61 62 63
扇区15 1 卡片的电气部分只由一个天线和ASIC组成。天线：卡片的天线是只有几组绕线的线圈，很适于封装到IS0卡片中。ASIC：卡片的ASIC由一个高速（106KB波特率）的RF接口，一个控制单元和一个8K位EEPROM组成。
工作原理：读写器向M1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，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。
3.2软件设计
3.2.1 总体设计
系统开机进入欢迎界面，5秒后进入首次注册模式（为IC卡充值100元钱）。通过按键选择充值模式或者是消费模式。如果LCD显示金额且是充卡模式，即可为卡进行相关金额的充值。如果是消费模式，则扣除相关金额，如果卡中金额不够扣款，则扣款不成功，蜂鸣器发出相应的声响。如果LCD上没有显示金额，当卡靠近时可查看卡的余额。
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