公交车刷卡系统解决方案

公交车刷卡系统解决方案篇一：公交车刷卡终端系统软件实现方案公交车刷卡终端系统软件实现方案 （WORD 版完整可编辑，需更多资料请联系） 目 录 摘要 .1 Abstract . 1 第 1 章 绪论 . 2 研究背景 .2 设计的意义和目的 .2 系统设计总体要求 . 3 系统设计的方案选择 . 3 IC 卡的选择 . 3 用户信息的存储 .3 程序编写 .4 第 2 章 软件的总体设计 . 4 系统软件设计思想 . 4 系统软件逻辑组成 . 4 系统流程图 . 5 第三章 软件各个模块的设计 . 5 主程序 .5 程序 . 6 SPI 相关操作： . 6 读 RC632 寄存器 ReadRaw(add) .8 写 RC632 寄存器 Write(add,data) . 9 清除 RC632 寄存器 ClearBitMask(reg,mask) .9 设置 RC632 寄存器 SetBitMask(reg,mask).9 通讯 PcdComMF522() .9 寻卡 PcdRuquest(reg,*pTagType) .9 放冲撞 PcdAnticoll(*ps) . 9 Mc522 复位 PcdReset() . 10 开启天线 PcdAntennaOn() . 10 关闭天线 PcdAntennaOff() .10 端口的初始化 init_port_rc522() . 10 .11 LCD12864 写数据(write_com(cmd) .11 LCD12864 写数据（write_data(dat)）.11 LCD12864 定位显示数据 write_lcd(line,row,* str, len) 11 LCD12863 定位显示数据以 l6 进制形式显示主要用于显示卡号 write_lcd_hex( line,row,*Buf,Len ) . 12 清屏 LCD12864（clr_screen()） .12 LCD12864 初始化(init_lcd) . 12（蜂鸣器） .12 初始化蜂鸣器(init_bell() .13 蜂鸣器响(bell_poll() .13 （串口通信） .13 USART 数据寄存器UDR . 14 USART 控制和状态寄存器-UCSRA .15 USART 控制和状态寄存器-UCSRB . 15 USART 控制和状态寄存器-UCSRC . 16 波特率寄存器 UBRRL 和 UBRRH .17 初始化串口(init_usart() .17 发送数据(send_data(data) . 17 接受数据 receive_data .17 连接数据库以及 PC 的串口程序 . 18 连接数据库 . 18 PC 串口程序 .19 Mifare 1 非接触式卡说明 . 21 Mifare 1 非接触式卡包含两个部分:RF 射频接口电路和数字电路。 21 Mifare 1 卡的存储结构 .22 第四章 软件测试 . 23 数据库单元测试 . 23 插入元素测试 . 23 更新数据测试 .24 串口发送卡号单元测试 . 25 集成测试 . 25 结论 .27 参考文献.28 摘要随着城市规模的扩大，交通已经成为城市发展的一个重要因素。公交车射频卡可以提供更为方便、快捷的服务。面向开放式公交系统的乘客下车站台刷卡系统及数据传输技术的改善，充分运用了交通，电路即传输等专业的知识。 本文对公交射频刷卡器的系统设计进行了研究。采用美国 ATMEL 公司的 ATmega16 单片机位控制核心，应用PHILIPS 公司的 MIFARE 射频技术实现设计。本设计主要是系统软件设计。这部分描述了所应用的各部分的程序原理和代码，运用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了；采用软件 AVR studio4 软件进行编程，sscom 串口调试助手以及 AVR fighter 程序烧录软件进行烧录。 Abstract Along with the extension of the city scale, the transportation has already become an important factor of the city bus radio frequency card can provide more convenience and faster servance. Passengers to get off the site credit card system for open bus system development is the improvement of existing public transport circuit and transmission technology . This text carry on a research to the system design of the bus radio frequency card machine,It adopted single chip microcomputer of the ATmega16 of the American ATMEL company as the control core and applied the MIFARE radio frequency technique of the PHILIPS company to realize the design,This design of the system include two parts:the hardware design and the software hardware design part described the hardware circuits and the principle of each part,mainly include:display circuits, The watchdog circuit,the 93C46 serial EEPROM,the buffer circuit and read card ,it gave the system hardware of the integral design principle adopting assemble language to edit the software,using blocking structure and giving the flow chart of each block make the logical Relation of the program design more simply and directly to adopted AVR studio4 to debug the ,this text also gave detailed program list. 第 1 章 绪论研究背景 随着我国经济的快速发展，各个大中小型城市的发展日新月异，人民生活水平逐渐提高，我国的汽车保有量也在持续的快速的增长，许多国家公共交通部门开始应用先进的信息与通信技术进行公交车定位、车辆监控、自动驾驶、计算机辅助调度及提供各种公共交通信息以提高公共服务水平。其中如美国，日本，加拿大，英国，法国，韩国等国家都投入了较大的人力和物力从事智能公交系统的研究，在国际处于领先地位，并已取得显著的成果。 美国城市公共交通管理局（UMTA）已经启动了智能公交系统项目“Advanced Public Transportation Systems(APTS)”,经过现场实验，UMTA 关于 APTS 的评价是：”APTS 可以显著提高公交交通服务水平，吸引更多乘客采用公交和合伙乘车的出行模式，从而带来了减少交通拥挤，空气污染和能源消耗等一系列社会效益” 。根据 1998 年美国运输部的联邦公交交通信息的实时信息发布理论，以及使用先进的电子，通讯技术提高公交效率和服务水平的实施技术。具体包括车队管理，出行者信息，电子收费和交通需求管理等几个方面的研究。其中车队管理主要研究通信系统，地理信息系统，自动车辆定位系统，自动乘客计数，公交运营软件和交通信号优先。 日本城市公交交通智能化的发展经历了三个阶段：二十世纪 70 年代末开始应用公交汽车定位系统公交汽车接近显示系统；80 年代初开始应用公交交通运行管理系统，其中包括乘客自动统计，运行监视和运行控制；进入 90 年代，由于机动车数量的增长和严重交通拥挤的影响，要保持正常的行车速度是十分困难的，由此引起的公交交通的不便性和不可靠性导致乘客数量的急剧减少。东京都交通局开发了城市公共交通运输控制系统（CTCS）,旨在改进公共汽车服务，重新赢得乘客。在 CTCS 中，公共交通运营管理系统的一个基本的框架，其目的是通过掌握运行情况以及乘客数据实现精确平稳的公共交通运营服务。它将运营中的公共汽车和控制室之间建立信息交换，并利用诱导和双向通讯的方法，将服务信息提供给服务人员和驾驶人员，同时这些信息也通过进站汽车指示系统和公交与铁路接驳信息系统提供给乘客。公共交通综合管理系统包括运营数据，乘客计数，监视和控制公共汽车运营和乘客服务等功能，其中乘客服务功能中包括进站汽车指示，信息查询和公共交通与铁路接驳信息提示。公共交通综合管理系统的硬件包括公交主控中心，区域中心以及路边，车库和车载设备等。 设计的意义和目的 设计意义：公交卡的广泛推广，将使公交管理迈上一个新台阶。公交射频卡不仅避免了因找零引起的尴尬；此外，射频卡的小巧、轻便、美观，便于乘客携带；同时，使用公交射频卡，可减少现金流通量，也减少了疾病传播的途径；减少了乘客上车付费的时间，缩短了公交车到站停靠的时间，一定程度上缓解了城市的交通压力。 设计的目的：通过此次的系统设计，了解射频卡以及GPS 模块的使用原理；掌握单片机原理和接口设计；掌握实用电子信息系统设计与实现的方法。 系统设计总体要求总体要求： （一）打开刷卡机，连接上数据库，当读卡器寻到卡时，读卡器会通过串口给 PC 机发送卡号，然后 PC 通过接受的卡号，查询数据库，把对应的卡号金额减 1，然后通过数据库把计算后的金额发送给单片机，在 LCD12864 上显示对应的卡号和卡内剩余金额。 （二）卡内金额的充值，打开串口，数据库，读卡器寻到卡时，会将卡号发送给 PC 机，PC 根据数据库中的数据匹配卡号，然后输入充值金额，完成充值。 （三）卡的注册，打开串口，数据库，读卡器寻到卡时，会将卡号发送给 PC 机，输入身份证号码，PC 将卡号和身份证号码插入数据库。 （四）卡的挂失，打开串口，数据库，读卡器寻到卡时，会将卡号发送给 PC 机，删除数据库中相应的卡号和卡的信息。 系统设计的方案选择 IC 卡的选择 方案一：采用接触式 IC 卡实现设计 方案二：采用非接触式 IC 卡实现设计 分析：接触式的 IC 卡通过机械触电从读卡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卡器获取能量和交换数据，所以又称射频卡。与接触式 IC 卡相比非接触式卡更有优势：可靠性高，非接触式 IC 卡与读卡器之间无机械接触，避免了由于接触读写而产生的各种故障；由于非接触通讯，读卡器在 10cm 范围内就可以对卡片操作，所以不必插拔卡，非常方便用户使用；加密性好，非接触式 IC 卡有 IC 芯片，感应天线组成，并完全密封在一个标准 PVC 卡片中，无外漏部分。显然，射频卡在实际应用中更有优势。因此，在设计过程中，选择第二中方案。用户信息的存储 方案一：存储在公交卡内 方案二：存储在数据库中 分析：公交刷卡机是应用于公交车上的，各车上的用户数据难以保持同步，除非无线通信，考虑当用户的公交卡丢失时，采用方案一卡中的信息可能造成泄漏，并且挂失的时候由于没有存储用户信息而造成很多困(转 载于: 小 龙 文档网:公交车刷卡系统解决方案)难，可靠性安全性能低。而方案二实现了对公交卡的统一管理，操作方便，可靠性高，易于管理维护。所以选择方案二。 篇二：智慧城市的公共交通一卡通系统解决方案近年来，全国许多城市陆续建立了公共交通一卡通系统，如北京、上海、深圳、南京、大连等，极大地推进了城市信息化建设的进程。该系统的目标是以交通 IC 卡为主线，连接公交、地铁、出租等公共交通行业和水、电、煤、物业、超市等非公共交通行业，形成“一卡通用、一卡多用”的综合网络服务体系，最终实现“一卡在手，走遍全城”的梦想，并且能够解决长期困惑公共交通行业和部分非公共交通行业的自动收费问题。使用公共交通一卡通系统，可以减少手持现金的流量，方便市民出行，同时也提高了营运单位的营运效率。市民持有一张交通卡可以在公共交通行业和部分非公共交通行业通用，乘坐常用的交通工具只需以卡代币，无需支付现金，换乘交通工具也不用换卡，同时市民还可以使用交通卡支付水、电、煤等日常生活费用以及超市、便利店等小额消费支出；营运单位通过开办一卡通业务大大减少了收费业务量，使收费过程自动化，节省了人力和物力，加速了资金的流动和周转。因为一卡通系统由统一的机构来管理，有助于对营运单位的监督，避免了逃税和漏税现象的出现，也有助于上层管理者了解各个营运单位的营运情况，从而更好地从宏观上对行业发展进行调控。 国内城市公共交通一卡通系统的建设还属于起步阶段，对各城市而言，如何建立和建立什么样的交通一卡通系统都没有一个完全可以参照的标准，各地交通一卡通系统都具有较强的本地特色，其系统架构、管理模式、业务模式和技术应用标准等都不尽相同。具体哪个城市的公共交通一卡通系统能够反映该系统的未来的发展趋势，目前尚无定论，但各个城市的系统建设方法和建设经验却是一笔宝贵的财富，其间必定隐含了交通一卡通系统的某种发展方向。本文将结合上海城市公共交通一卡系统的设计思想和发展规划从应用拓展的角度综合论述该系统的体系结构和应用发展趋势，力求探索一种比较合理的系统架构和业务模式，以供各城市在规划和建设交通一卡通系统时参考。一、体系结构 城市公共交通一卡通系统一般由持卡人、售卡充值点、消费点、数据采集点、营运单位、售卡充值代理机构、清算中心和清算银行等要素组成，持卡人是交通卡的使用者，售卡充值点是交通卡出售和充资的经营场所，消费点是交通卡使用场所，数据采集点是原始交易数据采集和汇总的场所，营运单位是为持卡人提供消费等服务的业主，售卡充值代理机构是交通卡出售和充值的代理单位，结算中心是交通卡发行和清算的管理部门，清算银行是交通卡营运资金划拨的金融机构。因系统要素种类较多，对各种要素进行不同的布局会形成多种体系结构，哪种体系结构属于比较合理的结构还需经过系统筹建单位论证。为了使交通一卡通系统结构清晰、职责明确， 将该系统按如图一所示的方法自上而下划分为五层是一种比较好的选择。由各层分别处理各自的事项，由上层管理其下层充分体现了集中管理和分布处理的原则。图一城市公共交通一卡通系统的体系结构1、第一层 第一层由清算中心和清算银行组成。清算中心统一发卡，负责一卡通系统的密钥生成、发行和管理体系，负责系统的日常运行和维护，建立持卡人帐户、各营运单位的帐户和清算中心的帐户，负责每天的售卡、充值、退卡数据的汇总，消费数据的核对和清分，此外向持卡人及营运单位提供技术服务，负责仲裁持卡人纠纷。清算银行管理一卡通系统中所发生的现金以及根据清算中心提供的清算结果对营运单位、售卡充值代理机构的应收或应付款进行划拨。 2、第二层 第二层由营运单位和售卡充值代理机构组成。公交公司、地铁、出租车公司、自来水公司、煤气公司、商场等都是一卡通系统的营 运单位，对持卡人而言，他们是持卡人的业主，公共交通一卡通系统为这些业主提供服务。各营运单位的消费点装有消费终端（如车载机、出租车 IC 卡计价器、IC 卡水表、IC 卡气表、商场 POS 机等） ，持卡人用 IC 卡消费后，交易数据经营运单位上传到清算，清算中心根据营运单位的消费记录进行清分结算，及时将各营运单位的营业收入划到其帐户上。售卡充资代理机构为一卡通系统提供售卡充值点的经营单位，该单位可以是银行，也可以是公交公司、地铁、出租车公司等营运单位。售卡充值代理机构汇总售卡充资点的营业资金上交到清算银行并将售卡充资点上送的售卡、充值数据转发到清算中心，清算中心日终清算后通过清算银行进行资金划拨。3、第三层 第三层由数据采集点组成。数据采集点用于采集消费点发生的交易数据并上送到营运单位，采集固定消费点的交易数据，一般采用线路通讯方式，采集移动消费点的交易数据需通过采集器，采集器通过无线、采集卡等方式采集移动消费点的交易数据。 4、第四层 第四层由售卡充值点和消费点组成。这些点都是机具的使用点，售卡充值点可借用银行、公交公司、地铁、超市等单位的营业场所，也可由清算中心在人口较集中的地点自行设立。根据连接方式可将售卡充值点分为间接售卡充值点和直联售卡充值点，从营运角度分析，间联售卡充值点完全属于代理方式，而直联售卡充值点虽然与清算中心直接相联，但它可以由其他单位代理，也可由清算中心自 理。售卡充值点将营业资金汇总后上交到本单位相关部门并将售卡、充值数据传送到本单位营运系统。消费点可分为移动消费点和固定消费点，对于一卡通系统而言，公交车、出租车等属于移动消费点，地铁通道闸机、轮渡入口、商场收银台、停车场收费处等属于固定消费点，这些消费点为持卡人提供消费或支付的场所并通过 POS 机采集消费等交易数据。5、第五层 第五层由交通卡和持卡人组成。交通卡最终发放给持卡人，持卡人可到售卡充资网点的任一处去购买交通卡或去充资，持有交通卡后就可乘坐公交车、地铁、出租车等交通工具，也可缴纳水费、电费、煤气费等费用，系统自动将持卡人的消费计入相应的消费项中去。交通卡就是持卡人的电子钱包，可在系统的任一个消费终端上进行消费，避免了现金交易和找零的麻烦，充资时可到分布在全市的任何一个充资点进行充资，方便快捷、安全可靠。 二、跨行业发展趋势 城市公共交通一卡通系统运行初期一般是在公共交通行业内一卡通用，随着系统的不断完善和规模的不断扩大，凭借交通卡的诸多优点，系统将逐渐延伸到部分非公共交通行业，形成跨行业发展的趋势。 由于交通卡具有安全性高、可脱机操作、能在一张卡上提供多种应用并能在各应用之间实现数据的有效隔离以保证数据区安全等特征，所以交通卡能够在许多非公共交通行业内使用。 篇三：城市公交一卡通系统解决方案城市公交一卡通系统解决方案 系统特色 集约化管理： 基于省级集中式多级权限的交通卡应用管控模式，平台集中整合各级省、市交通垂直架构部门管理、设备集中与分散管理、中央清算与结算管理、多级卡务管理、实时在线集控管理、便捷自助查询、有效决策支持等应用，实现智能交通一体化、集约化管理。 无线采集： 支持联机实时传输和脱机延时传输两种工作模式,支持 GPRS、 CDMA、Zigbee、红外等通讯方式，彻底改变公共交通系统中传统的手工数据采集落后局面