IC卡食堂售饭机的开发开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告 IC卡食堂售饭机的开发 自动化0441 题目名称：报 告 人：专业班级：指导教师：开题报告1 课题的目的和意义随着社会的进步和现代化程度的不断提高，人类所拥有的信息种类和数量都在成倍增加，人们每天都要处理许多与个人有关的信息，如购物、打电话、交水费、电费、到银行存款取款等，这样就需要携带多种票证、现金、单据，给人们带来极大的不便和不安全感。于是，人们开始寻求一种具有支付、查询、密码查验等多功能及携带方便、安全可靠的“卡”。IC卡就是随着计算机技术、微电子技术和信息化技术的发展应运而生的一种现代社会重要的信息载体和交易工具。IC卡又称集成电路卡(Integrated Circuit Card)，或叫智能卡（Smart Card）,它是将集成电路芯片镶嵌于塑料基片之中，并被封装成卡片的形式，其外形与普通信用卡完全相同，尺寸大小符合ISO7816标准。IC卡具有突出的3S特点，即Standard(国际标准化)、Smart(灵巧智能化)和Security(安全性)。因而发展迅速，被广泛地应用于移动数据计算场合，如医疗卫生、保险、金融、交通、电信、国防以及日常生活等各个领域。IC卡不仅改进了现有多种卡的使用方法和功能作用，它还不断开创新的应用领域。虽然IC卡本身并不创造任何价值，但是，如果将IC卡和其它设备组成系统就能够提供非常丰富的服务功能。把这些功能与生产或流通领域有机地结合起来，将出现令人意想不到的奇迹，创造出巨大的经济和社会效益。而我国的金融和非金融产业部门都已经认识到发展IC卡产业对加速我国国民经济信息化的重大作用。因此，与国外有关公司合作，引进制卡、读卡设备及应用的先进技术，成立了有关集团、公司，以加速我国IC卡的应用和发展。2 文献综述 2.1 IC卡发展的中外现状和趋势（一）法国法国是IC卡的诞生地，它是推出IC卡最早和使用IC卡最多的国家，也是生产厂商最多技术水平领先的国家，仅1989年就达近500万张，几乎占全球该领域IC卡用量的1/10。该国生产IC卡的厂商很多，比较著名的有Gemplus、SAGEM、Bull、CKD、ESD、CIS、 SGI公司等。现以Gemplus公司为例，该公司是世界上最大IC卡制造商之一，也是世界IC卡技术和应用领域的开拓者和领导者，在公用电话、移动通信、电子钱包、信用卡、收费电视、医疗保险、门禁识别、交通管理等应用领域均处于世界领先地位，目前月产量已超过3000万张，行销近70个国家，几乎占全世界市场的50%，而且年年还在创新，发展新品种，该公司在世界各地设立了不少分支机构，提供多种技术服务。（二）美国美国在磁卡研制的应用方面居世界之冠，网络通信又很发达，为了保护己有设备的投资，不急于用IC卡来取代磁卡，因此IC卡的应用方面不如法国和日本，但在安全技术等领域的研究方面先于其他各国。近几年，生产厂商越来越多，如DATA、ATMEL、LogiCard、Personal Computer Card Corp、ASI及Battelle Memorial Institute等。 以DATA Card公司为例，它是世界有名IC卡及系统服务公司之一，该公司生产的IC卡销售90多个国家和地区，很快使其IC卡产业超过法国和日本，而居领导地位。美国IC卡市场在军用与银行业务方面远远超过其它应用领域，所以美国在IC卡技术及其安全可靠性方面，很快会在全球范围内处于领导地位，对法国和日本IC卡产业的冲击将越来越大。（三）日本日本在法国人发明IC卡的同年，也推出了IC卡，卡片上有一个或多个芯片，能产生特殊信号，此卡很快进入市场并推广应用。1954年IC卡首先用于银行的资产管理，1985年用于医疗卫生健康管理系统，1986年销售IC卡近25万张，1989年销售IC卡约100万张，1995年增至200万张，1997年成倍增长，IC卡制造厂商越来越多，除官方外，仅地方公司就有Fujistu、Qmron、Toshiba、Top Panprinting、Casiomicro Card等，为夺取IC卡市场优势，日本政府和地方都积极参与IC卡的研制、发行及应用推广工作，使IC卡产业的各个环节都得到顺利发展，毫无疑问，日本IC卡产业的发展也会对美国、法国等构成威胁，将使国际IC卡市场竞争更加激烈。（四）中国我国的信用卡正跳过磁卡发展阶段而直接进入IC卡时代，国内先后组建华旭、华鑫集团公司等，出现了一批科研及生产、经营单位。1996年10月，国内第一张用芯片设计、研制到卡片制作生产全部国产化的中华IC卡顺利通过技术鉴定，哈尔滨工业大学微电子中心与航天金卡电子公司联合研制成功的HWZ201型IC卡也在96年年底鉴定，该逻辑加密型IC卡芯片用1微米CM0S与EEPROM工艺小批量生产，据称一年内可提供10万张IC卡。目前，国内引进IC卡后部装配生产线较多，它们采用国外芯片，生产能力未充分发挥，97年研制出加密算法，IC卡操作系统DOS，着手开发智能IC卡，其CPU芯片拟先用国外芯片，而操作系统采用国产的，国内IC卡应用市场发展迅猛，截止1998年6月，7家银行共有发卡机构2023个，发卡量2040万张，取现网点24万多个，自动柜员机ATM7万多台，估计2004年IC卡需求会呈爆炸性增长。 目前国内IC卡的应用已跳出单一的银行业务与传统的信用功能，与其它产业联袂发展，它的付费功能，可用于交水电费、电话费、车船费，甚至医疗费、保险费等。我国目前正按多种使用要求开发IC卡新品种，以便最大限度地发挥IC卡的各种功能和作用。2.2 IC卡食堂售饭机的简介随着计算机技术的不断发展,将计算机技术用于食堂餐饮业管理成为可能。IC卡食堂售饭机的使用,将一改食堂传统的手工管理的状况,使食堂走上现代化、高效化的道路。IC卡食堂售饭机适用于就餐人数密集的食堂微机收费系统,从根本上解决了餐券流通过程中的伪造、丢失、病菌交叉感染等一系列弊端,节约了食堂管理过程中的大量人力、财力。作为一种高科技产品，IC卡食堂售饭机采用先进的单片机技术与大规模集成电路技术及IC卡技术相结合，具有技术先进、功能丰富、使用安全可靠、操作简单灵活、外型美观大方、安装方便等优点。IC卡食堂售饭机是专为食堂售饭而开发的智能终端，它克服了以往使用菜票的诸多缺点，方便就餐人员用IC卡与食堂结算。用餐者到食堂吃饭前，先交一定数额现金作为预买饭菜票，建立售饭机的系统后，管理部门会使用上位机应用软件，通过IC卡读写器将用户信息写入IC卡并交予用户，每个用户就拥有一个自己的饭卡，用于存储用户的姓名、编号、金额等相关信息。用户到食堂用餐时只需将IC卡插入食堂售饭机窗口，由售饭者操作输入菜号和金额，售饭机自动用卡中金额减去应付金额，即可在面对售饭者和用餐者的两面双屏显示卡中余额、本次售饭金额、日历、时间，整个售饭过程，就餐人员和售饭员互相监督，如不正确，可以马上改正。并将工作人员每天汇总金额时，只需把采集卡插入售饭机中，售饭机就能把收款金额写入采集卡卡中，方便快捷。2.3 IC卡原理 IC卡工作的基本原理是：射频读写器向IC卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个IC串联协振电路，其频率与读写器发射的频率相同，这样在电磁波激励下，LC协振电路产生共振，从而使电容内有了电荷；在这个电荷的另一端，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存储，当所积累的电荷达到2V时，此电容可作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受读写器的数据。3 研究内容和拟解决的关键问题（1）硬件部分的设计，CPU选型，完成单片机最小系统的设计。（2）卡座接口电路及卡上电控制电路以及掉电检测及掉电保护电路设计选择及设计。并编写出该部分电路的工作原理。（3）日历/时钟电路设计。并编写出该部分电路的工作原理。（4）键盘显示电路的设计。并编写出该部分电路的工作原理和软件流程图及程序。（5）RS422/485串行通信接口电路。并编写出该部分电路的工作原理和软件流程图及程序。（6）用绘图软件画出系统电路原理图并编写软件程序框图及相应程序。4 研究方案与进度计划安排通信接口卡采用双路RS422/485接口卡，插在管理机扩充槽内，利用该卡扩展了两路异步串行接口，用于与售饭机之间的数据传递，解决了管理机串行口数量不足的问题(原有双RS232串行口分别提供给IC卡读写器和鼠标器)。卡上串行接口采用RS422/485电气标准，与售饭机的通信口一致，不必经过转换可以直接相连。IC卡售饭机以MCS-51系列单片机的新成员AT89C51单片机作为核心构成，设在食堂售餐窗口。主要用于从就餐卡中扣除就餐费用，具有统计结算和联网通信功能。读写器接在管理机的RS232串口上，在发行、增款及查询时，用于对IC卡进行读写操作。4.1 进度计划表日期内 容4.144.20查阅切题资料，并熟悉题目，翻译一篇与本专业相关的英文资料，撰写开题报告4.214.27总体方案确定，系统模块的划分，设计出系统总体框图，并撰写部分设计说明书及目录。4.285.4硬件部分的设计，CPU选型，完成单片机最小系统的设计。5.55.11卡座接口电路及卡上电控制电路以及掉电检测及掉电保护电路设计选择及设计。并编写出该部分电路的工作原理。5.125.18日历/时钟电路设计。并编写出该部分电路的工作原理。5.195.25键盘显示电路的设计。并编写出该部分电路的工作原理和软件流程图及程序。5.266.1RS422/485串行通信接口电路。并编写出该部分电路的工作原理和软件流程图及程序。6.26.8用绘图软件画出系统电路原理图并编写软件程序框图及相应程序。6.96.15修改电路原理图，修改撰写的说明书，所有资料、图纸、报告的整理及排版。6.166.22上交设计论文，指导教师、评阅教师审阅。6.236.29答辩5 预期结果和创新结果经过理论指导，完成设计报告，通过对器件的查找和了解，完成硬件的选择和确定；在软件方面，完成系统程序的设计，实现智能ic卡的功能，争取做出实物。6 成文时间和提交成果形式成文时间：六月中旬。成果形式： 毕业设计任务书； 毕业设计指导书； 外文资料翻译（含原文和原文翻译）； 开题报告； 毕业设计论文说明书（含设计图纸）； 毕业设计手册；7 参考文献目录 陆永宁 IC卡应用系统. 东南大学出版社 2000年 张毅刚. 单片机原理及应用. 哈尔滨工业大学出版社 杨耿杰等 IC卡食堂售餐管理系统 福州大学学报 1997年12月：6-12 王蓉 智能IC卡电能计量控制系统，大连理工大学硕士论文，2003年3月 扬宁. 单片机与控制技术. 北京航空航天大学出版社 陈粤初等 单片机应用系统设计与实践 北京航空航天大学出版社09/20 11:46 102机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及CAD设计09/08 20:02 3kN微型装载机设计09/20 15:09 45T旋挖钻机变幅机构液压缸设计08/30 15:32 5吨卷扬机设计10/30 17:12 C620轴拨杆的工艺规程及钻2-16孔的钻床夹具设计09/21 13:39 CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计83100308/30 15:37 CPU风扇后盖的注塑模具设计09/20 16:19 GDC956160工业对辊成型机设计08/30 15:45 LS型螺旋输送机的设计10/07 23:43 LS型螺旋输送机设计09/20 16:23 P-90B型耙斗式装载机设计09/08 20:17 PE10自行车无级变速器设计10/07 09:23 话机机座下壳模具的设计与制造09/08 20:20 T108吨自卸车拐轴的断裂原因分析及优化设计09/21 13:39 X-Y型数控铣床工作台的设计09/08 20:25 YD5141SYZ后压缩式垃圾车的上装箱体设计10/07 09:20 ZH1115W柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及左主轴箱设计09/21 15:34 ZXT-06型多臂机凸轮轴加工工艺及工装设计10/30 16:04 三孔连杆零件的工艺规程及钻35H6孔的夹具设计08/30 17:57 三层货运电梯曳引机及传动系统设计10/29 14:08 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