智能卡课程设计报告

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1、智能卡课程设计 课题名称:智能卡公交收费机  学生姓学  号专   业 班   指导教师  设计要求：1.完成系统的方案论证（系统分析、IC卡选型、硬件功能模块、成本与效益分析等）2.完成的硬件电路设计、制作与调试。3.完成智能卡公交收费机控制软件的设计与调试。4.完成智能卡公交收费机软、硬件联调，实现脱机工作。5.按规范撰写课程设计报告及产品说明书。摘要：本项目采用的是PHILIPS公司的Mifare卡作IC卡，设计以射频技术为核心，以单片机为控制器的IC卡读写器在公交自动收费系统中的应用。制作的IC卡读写器可以实现制卡、售卡、自动收费等功能，具有安全、实用、

2、方便、快捷、可靠性高的特点，解决了城市公共交通服务行业既频繁又琐碎的收费管理问题，有广泛的应用前景。智能卡公交收费机以智能卡作为小额电子钱包，实现预付费形式的公交收费管理，由发卡器将发行商信息、持卡人信息及预付费金额写入公交卡中，持卡人乘车时以刷卡扣费。要求设计制作智能卡公交收费机，具备读取卡中信息、校验卡的合法性、定额扣费功能及消费信息显示和存储功能，操作方便快捷。使消费者手持一种IC卡即可方便地替代现金结算任意乘坐公交，地铁，将给市民的出行带来极大的便利关键词：单片机非接触式IC卡读写器　一、IC卡读写器概述　目前经常接触到的IC卡有两种：接触式的和非接触式

3、的IC卡。接触式的IC卡通过机械触点从读写器获取能量和交换数据；非接触式IC卡通过线圈射频感应从读写器获取能量和交换数据，所以又称射频卡。目前在社会上常见的是接触式IC卡。它具有存储量大（以兆为单位），保密功能强（有多重密码设置和认证功能），可实现一卡多用。但是，这类卡的读写操作速度较慢，操作也不方便，每次读写时必须把卡正确地插入到读写器的口槽才能完成数据交换，这样，在公交、考勤等需要频繁读写卡的场合就很不方便，而且读写器的触点和卡片上IC卡的触脚暴露在外,容易损坏和搞脏而造成接触不良。　　非接触式IC卡是根据射频电磁感应原理产生的。它的读写操作只需将卡片放在读

4、写器附近一定的距离之内就能实现数据交换，无需任何接触，使用中非常方便、快捷，不易损坏。因此，在公交、门禁、校园、企事业等人事管理、娱乐场所等方面有广泛的应用前景。目前我国引进的射频IC卡主要有PHILIPS公司的Mifare和ATMEL公司的Temic卡。下面以PHILIPS公司的Mifare卡为主、介绍城市公交自动售票IC卡读写器的实现方法。二、工作原理　　非接触式IC卡读写器以射频识别技术为核心，读写器内主要使用了1片Mifare卡专用的读写处理芯片--MMM微模块。它是一个小型的最大操作距离达20～30mm的Mifare读/写设备的核心器件，其功能包括调制

5、、解调、产生射频信号、安全管理和防碰撞机制。内部结构分为射频区和接口区：射频区内含调制解调器和电源供电电路，直接与天线连接；接口区有与单片机相连的端口，还具有与射频区相连的收/发器、16字节的数据缓冲器、存放64对传输密钥的ROM、存放3套密钥的只写存储器以及进行三次证实和数据加密的密码机、防碰撞处理的防碰撞模块和控制单元。这是与射频卡实现无线通信的核心模块，也是读写器读写Mifare卡的关键接口芯片。读写器工作时，不断地向外发出一组固定频率的电磁波（13.6MHz），当有卡靠近时，卡片内有一个LG串联谐振电路，其频率与读写器的发射频率相同，这样在电磁波的激励下

6、，LG谐振电路产生共振，从而使电容充电有了电荷。在这个电容另一端，接有一个单向导电的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储。当电容器充电达到2V时，此电容就作为电源为卡片上的其他电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接收读写器发出的数据与保存。三、硬件组成公交收费系统结构复杂，环节较多，因此，公交非接触IC卡的读写器至少应包括公交售卡机、公交车载机和公交制卡机三个读写器。除了售卡机要求有键盘外，其余的硬件组成大体相同。图1为非接触IC卡及其读写器硬件电路原理图，主要由MMM微模块、单片机、键盘、显示、存储器、天线和监控电路以及与PC机通信的TC232串行通信

7、接口电路等部分组成。如下图MCUMIFARE卡读写模块EEPROM存储器通信接口显示报警天线一、产品功能介绍1具备小额电子钱包功能，定额方式收费2操作方便快捷3工作距离<50cm4可将当班收款额上传总站数据库1.公交公司可调整定额额度2.卡遗失可挂失3.抗干扰能力强MIFARE1卡基本性能指标：1.卡内器件：无线智能卡芯片MifareMF1ICS50+天线线圈2.标准：遵从ISO/IEC14443TypeA标准3.工作频率：13.56MHz4.数据传送速率：106kbit/s（9.4μs/bit）MIFARE1卡安全特性：q密码认证：所有扇区需通过密码认证才能进

8、行读/修改作。q存取控制