基于单片机的非接触式IC卡读写器设计

王春 吕虎

摘 要：文章介绍了非接触式IC卡的特点、种类、关键技术、典型应用和发展趋势，重点介绍了Philips公司的MIFARE技术，对非接触式IC卡的读写组件MFRC500进行了全面的阐述。

关键词：IC卡；非接触式；ZLG500AT读卡模块；读卡器

IC卡（Integraated Circuit card， 集成电路卡），也叫做智能卡（smart card）、智慧卡（Intelligent card）、微电路卡（Microcircuit card）或微芯片卡等。它结合了一个微芯片嵌入在卡基符合ISO7816标准，形成一卡的形式。IC卡和接触式和非接触式两种之间读卡器通信。基于IC被分为三类通信接口接触式IC卡，非接触式卡，非接触式和双界面IC卡（具有两个接触和非接触式通信接口）。

单片机的运用，体现在我们生活的每一个方面。单片机处理和显示，数据处理后，实现了功能强大，显示直观，人性化，运用范围广，并在工业控制设备，仪器仪表，机电一体化，被广泛运用与许多领域。如智能家居家具。单片机非接触式IC卡读写器的设计是运用程序中的一个。

1. MIFARE1卡的工作原理

1.1 MIFARE1卡应用框图

一个MIFARE1卡应用系统由读写器（读写模块）、控制器和MIFARE1卡三个部分组成，如图1-1所示。

图1-1 MIFARE1卡应用系统框图

三个部分各自的作用如下：

Mifare 1卡：存储数据。

TX500系列MIFARE卡读写模块：用卡需要卡工作所需的无线电波能量，并交流，实现密钥认证，读卡器，写卡等低级别的操作；同时，TX500显卡提供了高层次的接口，读取和写入后台计算机或主，封装读卡器的复杂性。

后台计算机（或主）：80C51单片机可以在PC或其他通过如串口或SPI TX500系列MIFARE卡读写模块，其读取和写入的卡，你可以把购水，电等的控制通信写购买到该卡。

2.系统总体设计

非接触式IC卡读写器的硬件系统，微控制器，数字显示管，非接触式IC卡读写模块，电源，由RS232串行通信模块的结构（见下图）。

非接触式IC卡读写器系统的硬件框图

3.非接触式IC卡处理

非接触式IC卡处理子程序流程图

所有宏定义后，初始化所有模块，以使数字显示都为0，则在短暂延迟后，在8数码管显示9，在另一个延迟，该数字控制设置为0，则该呼叫Commu_test（）函数发现卡模式被定义为01，如果成功返回时，第一数字显示器是1，否则是0。在短暂延迟后，呼叫Search_Card（CardNo）均发现卡，如果成功返回，第二数字显示器是1，否则是0。继续通信命令发出口令认证，调用函数PSD_Verify（CardKey，CardNo），如果测试通过，以获得正确的返回指令，第三个是数字显示器，否则为0。如果密码验证，刷卡，读出内部DATA0插卡 - 16数据（参见IC卡132特性）的DATA15，使用4，5，6的数字显示器3的数据（最大数据只有256，否则会产生溢出），阅读器成功，第四数字显示为1，否则为0写卡操作（使用程序修改自阵列的定义中，修改内部数据数组可以实现写卡），成功地写入存储卡，和第五个是数字显示，否则是0，则该阅读器完成。如果你写卡完毕后，再关闭该卡，关闭第六作为数字显示器的成功，否则为0呼叫Turnon_BELL（将0x55），Turnon_LED（将0x55）功能来控制蜂鸣器的状态和LED时，操作成功第七第八相应数字显示器为一，否则显示为0。（作者单位：南昌理工学院）

参考文献：

[1] 李广弟、朱月秀与冷祖祁，單片机基础[M]，北京：北京航空航天大学出版社，2007：44-47。

[2] 沈克永、罗中华，单片机原理与应用[M]，北京：人民邮电出版社，2007：111-113。

[3] 邹振春、王宗和，单片机实训[M]，北京：高等教育出版社，2003：68-71。

[4] 周志德，单片机原理及应用[M]，北京：高等教育出版社，2001：382。