基于AVR单片机非接触式IC卡读卡计数器.doc

基于AVR单片机的非接触式IC卡读卡计数器一、设计目的、思想及功能目的：通过持卡人刷卡，读卡器对IC卡进行识别，进而由单片机为其中的信息做加法计算，从而实现累计持卡人是用此卡的次数的目标。思想：凭借atmega16实现对射频模块（主要包括fmrc500、h1n232pc及at89s52）的信号分析，以及数据显示。功能：根据AVR单片机ATmage16芯片、RC500非接触式读卡器的工作原理而设计的刷卡计数功能。二、硬件设计思想和电路原理图 凭借ATMEGA16实现对射频模块（主要包括FMRC500、H1N232PC及AT89S52）的信号分析，再通过七段数码管进行数据显示。实验板电路：七段数码管与ATMEGA16接线示意图串口接线示意图AT89S52与RS232接线图AT89S52与RC500的电路图特定的IC卡射频模块AVR单片机识别结果射频信号三、如何使用硬件资源 整个产品由读卡器及单片机系统组成，读卡器与单片机相关联。持卡人使用时，只需刷一下特定的IC卡，此时读卡器发出的信号会与IC卡中的L/C产生谐振，使IC卡发射出相应频率的信号，读卡器接受到IC卡的信号，把识别信号的结果传送给单片机根据程序的设计，单片机计数加一。最后通过三位七段数码管显示。四、软件设计流程1、了解串口通讯的基本原理。制定出发送函数和接受函数的原理，利用串口调试软件进行初步编译。2、上网搜索到mifare卡片的通讯协议。根据通讯协议设定发送数组和接受数组，实现下位机和上位机的串口通讯。3、在上位机接收到数据后，根据接收的数据，设定相应的输出，即利用七段数码管显示读卡次数，以此来实现电子计数。五、程序/ICC-AVR application builder : 2009-05-10 10:49:00/ Target : M16/ Crystal: 4.0000Mhz#include #include #define F_CPU 7372800 #pragma interrupt_handler USART_Receive:12 /中断向量12，表示USART 的RX结束const unsigned char start=0x02,0x0b,0x0f;const unsigned char search=0x02,0x02,0x26;const unsigned char search_ok=0x03,0x00,0x04,0x00;unsigned char receive10;unsigned char rdata,n = 0, num = 0,flag ,sw,gw,bw;unsigned char led_710=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F; void clear_re(void)unsigned char i;for(i=0;i10;i+)receivei = 0;void delay(unsigned int ms) /延时子函数 unsigned int i,j;for(i=0;ims;i+) for(j=0;j8);UBRRL = (unsigned char)tmp;/* 接收器与发送器使能*/UCSRB = (1RXCIE)|(1RXEN)|(1TXEN);/* 设置帧格式: 8 个数据位, 2 个停止位*/UCSRC = (1URSEL)|(1USBS)|(1UCSZ0)|(1UCSZ1);SREG=BIT(7);/ ICC 生成的初始化/UART0 initialize/ desired baud rate: 9600/ actual: baud rate:9600 (0.0%)/ char size: 8 bit/ parity: Disabledvoid uart0_init(void)UCSRB = 0x00; /disable while setting baud rateUCSRA = 0x00;UCSRC = BIT(URSEL) | 0x06;UBRRL = 0x2F; /set baud rate loUBRRH = 0x00; /set baud rate hiUCSRB = 0x18;/下面两个函数直接从数据手册上拷贝过来的/ 数据发送【发送5 到8 位数据位的帧】void USART_Transmit( unsigned char data )/* 等待发送缓冲器为空 */while ( !( UCSRA & (1UDRE) );/* 将数据放入缓冲器，发送数据 */UDR = data; / 数据接收【以5 到8 个数据位的方式接收数 据帧】unsigned char USART_Receive( void )UCSRB&=BIT(RXCIE); / 等待接收数据/while ( !(UCSRA & (1RXC) )/receiven = UDR;n+;/UCSRB|=BIT(RXCIE); /从缓冲器中获取并返回数据return UDR; void start_rf(void) unsigned char i=0; for(i=0;i3;i+) USART_Transmit(starti); delay(10);void search_card(void) unsigned char i=0; n = 0; for(i=0;i10;i+)receivei = 0; for(i=0;i3;i+) USART_Transmit(searchi); delay(20); void port_init(void) PORTA = 0x00; DDRA = 0xFF; PORTB = 0x00; DDRB = 0xFF; PORTC = 0x00; /m103 output only DDRC = 0x00; PORTD = 0x00; DDRD = 0x00;void main(void)unsigned char i=0,tmp=0;port_init();PORTA &= 0x01;USART_Init(9600); /波特率9600 初始化串口start_rf();delay(10);while(1)unsigned char n=30;search_card(); for(i=0;i0) PORTA =led_7bw; PORTB=0x04; delay(1); PORTB=0xFF; PORTA =led_7sw; PORTB=0x02; delay(1); PORTB=0xFF; PORTA =led_7gw; PORTB=0x01; delay(1); PORTB=0xFF; n-; DDRA = 0xff; flag = 0; else if(i != 4) flag = 1; PORTA |= 0xff; clear_re();delay(50);六、测试过程和测试数据过程2009年5月21日 老校10#235 初次实验，考入程序。观察结果：无任何反应。 2009年5月25日 老校10#235 再次检查调试好硬件，考入程序。 观察结果：起始运行时有反应，后无任何反应。 2009年5月31日 老校10#235 重新编译程序，再次考入程序。 观察结果：可以用led灯以2进制的形式显示。 2009年6月4 日 老校10#235 加入四位七段数码管，考入程序。 观察结果：无任何反应。 2009年6月10日 老校10#235 调试程序后，考入程序。观察结果：数码管顺利现实示数。数据 1) 刷卡计数延迟 约50ms。2) 射频感应距离 0-20mm。3) Led显示频率 低于30ms。4) 射频频率 13.56MHz七、分析相应指标参数 分析：对于非接触式射频卡来说，射频频率和射频感应距离是最重要的两个参数，我们使用的MFRC500射频模块这几项参数都是模块自带的，具体是射频频率13.56MHz，射频感应距离为0-40mm。但经过我们在实际操作中分析