四川大学网络教育学院 电气工程及其自动化专业 杨洪敏 DH1091N2001
毕 业 论 文
题目：非接触式IC卡读卡器设计
系 别： 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 杨洪敏 学 号： DH1091N2001 指导教师： 青元玖 沈文杰
四川大学网络教育学院 二零一一年三月
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四川大学网络教育学院 电气工程及其自动化专业 杨洪敏 DH1091N2001
目 录
摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3 第1章 非接触式IC卡．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 7 1.1 接触式IC卡的特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 7 1.2 接触式IC卡的种类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8 1.3 非接触式IC卡的关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 1.4 非接触式IC卡的发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 11 第2章 非接触式IC卡技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 13 2.1 射频技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 13 2.2 非接触式IC卡射频技术的发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 17 第3章 MIFARE技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 3.1 MIFARE 1非接触式IC卡特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 3.2 MIFARE 1非接触式IC卡功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 20 3.3 非接触式IC卡MFCM200读写器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 22 第4章 非接触式IC卡读写器硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 29 4.1 非接触式IC卡读写器结构框图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 29 4.2 非接触式IC卡读写器单片机选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 4.3 RS232通信电路选择与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 31 4.4 MFCM200接口电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 33 4.5 蜂鸣器驱动电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36 4.6 LED状态显示电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37 4.7 天线设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38 4.8 电源供应电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 41 第5章 非接触式IC卡读卡器软件设．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 43 5.1 MFCM200对IC卡的操作流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 43 5.2 MFCM200对IC卡的指令和软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 44 致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52 附录1 控制电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 53
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摘 要
非接触式IC 卡又称感应IC卡、射频IC卡。是最近几年发展起来的一项新技术，它成功的将射频识别技术与IC卡技术结合起来，解决了无源(卡中无源)和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。具有操作快捷、抗干扰性强、工作距离远、安全性高、便于“一卡多用”等特点，在自动收费、身份识别和电子钱包等领域具有接触式IC卡所无法比拟的优越性，具有广阔的市场前景。非接触式IC卡读卡器是非接触式IC卡应用系统的关键设备之一。基于实际应用项目的需要，本课题开发了一种读写距离为25MM的非接触式IC卡读卡器。
本论文首先对非接触式IC卡进行了概述，介绍了其特点、种类、关键技术等。并介绍了非接触式IC卡的技术：射频识别技术。对目前国际上具有代表性的两大非接触式IC卡技术：LEGIC技术和MIFARE技术进行对比。基于MIFARE技术并重点介绍了Philips公司的MIFARE 1非接触IC卡的读写器芯片MCM200的主要特性、引脚功能、内部的物理功能寄存器和基本指令集。在此基础上，论文详细地阐述了非接触式IC卡读卡器的硬件和软件设计，给出了每一部分的实际电路图和应用程序。读卡器的硬件设计包括电源供应电路、LED状态显示电路、蜂鸣器驱动电路、RS232通信电路、MCU的连接、MFCM200接口电路和读卡器天线这几部分的设计，以及MFCM200与MCU接口电路设计、与电源接口电路设计和与天线射
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频接口电路设计三个部分。论文介绍了电路的详细设计过程。软件主要对MFCM200的应用程序的设计。
关键词：IC卡、非接触、射频识别、读卡器
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Abstract
Non-contact IC card, also known as sensor IC card, IC card RF. In recent years developed a new technology, it will be the success of radio frequency identification technology and IC card technology together to solve the passive (passive card) and free access to this difficult problem, the field of electronic devices is a major breakthrough. Operation with fast, strong anti-interference, distance work, safe, easy, \card\and so on, in the automatic toll collection, identification and electronic purse and other fields of contactless IC card can not match the superiority of have broad market prospects. Non-contact IC card reader non-contact IC card application system, one of the key equipment. Based on the practical application of the project, this issue has developed a range of reading and writing 25MM non-contact IC card reader.
In this paper, first non-contact IC card are summarized on the characteristics of the types of key technology. And introduced the non-contact IC card technology: radio frequency identification technology. The current representative of the international community the two non-contact IC card technology: LEGIC technology and contrast MIFARE technology. Based on the MIFARE technology and focuses on the Philips company's Mifare 1 Non-contact IC card reader of the main features of the chip MCM200, pin functions, internal registers and the physical functions of the basic instruction set. On this basis, the paper
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