单片机 IC控制系统及部分电路仿真

1、IC卡控制电路IC卡概述：IC卡将具有存储、加密及数据处理能力的微电子芯片镶嵌于符合ISO 7816标准卡基塑料卡片中，做成卡片形式，已广泛运用于包括金融、交通、社保等很多领域。核心部分是一块集成的电路芯片，故称其为“芯片卡”。IC卡分类：从外形，可分为触点卡和无触点卡（射频卡）两类。前者由读写设备的街头从卡片上的集成电路接触点接触，进行信息读写，芯片上有8个触点可与外界接触。后者按调制方式分为频率调制、幅度调制、电容耦合等几种，与读写设备无电接触，通过这种方式，成功地解决了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，IC卡的模块与系统繁盛关系，本身都具有记录、计算等功能，保密性，功能强于磁条卡。本设

2、计采用的是触点卡，基本特性如下：系统通过IC卡的8个触点向IC卡提供电源与IC卡相互交换信息。IC卡与普通磁卡相比有很多优点，其中突出的一条就是无需往复的机械操作即可实现人-机-卡之间的多次会话过程，是其在应用操作过程中变得十分简单。为了保证信息的安全，其采用的半导体存放于软件加密技术，能够有效阻止卡的非法复制与数据篡改，应用设备在脱离网络的情况下及可对IC卡进行鉴别。触点式芯片：西门子sle4442一、 主要指标： 32位保护存储器； 256字节EEPROM； 3字节用户密码，密码错误计数：3次； 温度范围：070； 至少10万次擦写； 至少10年数据保存期。 工作电压：5V。 二、保密特性

3、： 1、 写保护区（前32个字节）的每一字节可单独进行写保护，进行写保护后，内容不可再更改（即固化数据）。 2、密码核对正确前，全部数据均可读，如果有需要，可对数据进行适当加密。 3、核对密码正确后可写入或修改。 4、三字节的用户密码，核对正确后本身可更改，有效至卡下电为止。 5、密码出错计数器，初始值为3，密码核对出错1次，便减1，若计数器值为0，则卡自动锁死，数据只可读出，不可再进行更改也无法再进行密码核对；若不为零时，有一次密码核对正确，可恢复到初始值。 6、字节地址2126为用户代码7、字节地址05、67出厂前已由厂家写好，不可更改。 三、注意 密码区另外编址，不在0256字节内。在工

4、作的同时还需显示当前剩余的时间以及剩余可使用的次数。系统模块：可分为：电源模块、控制模块、显示模块和IC卡模块。电源模块：主要功能：将电源电压转换为5V可工作电压基本流程图： 图1.2对于降压过程，一般使用变压器来完成。但是变压器体积较大，成本也较高，此时用一个电容，就可以解决降压的问题，简化电路，节约成本。（电容降压电路主要应用在负载电流较小，负载确定且固定的场合。因为由电容降压电路组成的稳压电源稳压能力十分有限，并且对电网有一定的影响。）交流电源经过C1降压后到由D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路，完成全波整流，C2对整流后的脉动直流滤波，稳压二极管D5稳压，输出再通过三端稳压LM7

5、805给负载。R1是电源关闭后C1的电荷泄放电阻。如果将C1后面的电路都看作负载的话，那么相当于C1和一个电阻串联在交流电通路里，电容和电阻在交流下都是有阻抗的，串联分压，自然负载上的电压就小了。另一种理解可为：C1起到了限流的作用，它决定了电路中的最大电流，当负载一定的情况下，C1也就决定了负载上可以得到的电压，最终起到了降压的作用。对于桥式整流，C1后面的电路能得到C1整个周期的充放电电流，大约60mA。参数计算:较为严谨的计算，主要涉及三个元件的参数：降压电容，稳压二极管，泄放电阻。滤波电容用几百UF，耐压值取输出直流电压的34倍即可，稳压二极管用ZPD12，在应用稳压二极管稳压时，一般

6、是有一个限流电阻与之一起工作。 首先根据负载所需要的电流和稳压管正常工作的反向电流，确定电路所需要的总电流，然后用电容上的电压除以总电流，得到相应的容抗，最后选择容值最接近的电容。（容值小，提供不了足够的电流，容值大，稳压管分担的电流多，功耗大。）选择的稳压管最大反向电流要大于总电流，这样当负载断开时，稳压管才不至于烧坏。泄放电阻，主要是为了在较短时间内释放掉电容上的电荷，这里有一个时间常数的计算，一般按下表取就可以了：降压电容UF 0.47 0.68 1 1.5 2泄放电阻 1M 750K 510K 360K 220KMultisim电路仿真图及结果： 图1.3控制模块：实现功能：控制电器的

7、启动与停止本设计是单片机控制继电器实现以弱控强的电路，单片机和强电之间的桥梁就是电磁继电器。电磁继电器是触点电机电器的一种，利用电磁效应实现电路的开、关控制作用的元件，广泛运用于电子设备、仪器仪表及自动化设备中。在各种自动控制设备中都奥球用一个低电压电路控制高压的电气电路。以下为继电器的驱动： 当控制电压为0时，Q1基极电压为11.3V，改变R1的大小便可改变基极电流，当电流足够大时，三极管饱和。例如：R1=4.7K，此时基极电流为2.4mA , 则Q1ec电压为0.2V，继电器两端电压为11.8V。显示模块：主要功能：（1）显示剩余的使用次数 （2）显示本次已使用的时间 IC卡模块：主要功能

8、：（1）读IC卡进行密码识别 （2）存储已使用的次数把芯片封装在一个卡片上，将卡片插入IC卡读写器的卡座中，读写器就可以对它进行读写，实现加密、查询、存款、取款等功能。IC卡座有8个引脚，当X76F100Y插入时，正好同这几个引脚相连。另外还有两个固定端，其中一个固定端同卡座上一个弹簧片相连，两个触点和簧片就相当于一个常闭开关。当卡未插入时，簧片闭合，P3.2脚保持低电平；当卡插入时，簧片被顶开，P3.2脚变为高电平。当单片机检测到P3.2脚变高，通过P1.3 使X76F100的RST引脚变高，使其复位。显示电路    显示部份采用LED显示器，也用I/O口实现。

9、用于显示系统状态、输入的密码或所要存取的款额以及出错信息等。    由于GMS97C52的驱动电流有限，在P0、P2口加反向器SN74F04，增加驱动能力。它的吸入电流为64mA，输出电流为15mA，可以保证位选所需的吸入电流。电磁继电器的概述：电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流.较低的电压去控制较大电流.较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。电磁继电器的工作原理及工作原理 ：电磁继电器一般由 电磁铁,衔铁,弹簧片,触点 等组成，其工作电路 4由低压控制 。电路和高压工作电路两部分构成。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电