基于单片机的IC卡读写器设计_前八页

1、沈阳建筑大学毕业设计说明书毕 业 设 计 题 目 基于单片机的IC卡读写器设计 学院专业班级 信息与控制工程学院建筑电气与智能化1201班 学 生 姓 名 徐康 性别 男 指 导 教 师 韩忠华 职称 副教授 2016年 6 月8日学号： 1206430124 毕 业 设 计 题 目 基于单片机的IC卡读写器设计 学院专业班级信息与控制工程学院建筑电气与智能化1201班学 生 姓 名 徐康 性别 男 指 导 教 师 韩忠华 职称 副教授 1. 毕业设计选题论证书 共 1 页2. 毕业设计任务书 共 5 页3. 毕业设计开题报告 共 2 页4. 毕业设计进度检查表 共 1 页5. 毕业设计指导教

2、师评定意见 共 1 页6. 毕业设计评阅人评阅意见 共 1 页7. 毕业设计答辩记录及成绩 共 1 页8. 毕业设计答辩委员会评审意见 共 1 页沈阳建筑大学毕业设计选题论证书毕业设计题目基于单片机的IC卡读写器设计指导教师姓名韩忠华职称副教授是否新题是是否首次指导毕业设计否选题依据(就题目来源、题目类型及对培养学生素质、能力，指导教师对题目研究基础、教师对学生完成题目的把握等方面，从选题的必要性、可行性、现实性三个层面，进行阐述)该题目属于技术开发性设计研究，本次设计的特点是：既有硬件设计又有软件设计，既有模拟电路又有单片机等数字电路设计。需要电路的实际制作和软硬件联合调试，要将模拟电路、数

3、字电路、单片机接口有机结合来实现。设计题目适用性强，涉及知识面较广，设计难度较大，工作量较多。通过本课题的设计，使学生学会查阅分析有关功能电路技术资料，掌握设计任务的分析方法，总体方案设计方法；分解系统功能，研究软、硬化相结合设计的方法。元器件选购，绘制电路图，硬件电路制作。接口电路单片机控制驱动方法研究与分析，各部分方案设置的协调，系统功能的软硬件联合调试。设计内容及成果要求: 该设计以单片机原理与接口技术为基础，设计一种能够实现读写IC卡片上数据并具备管理功能的读卡器。具体内容为： 研究分析IC卡卡片机存储分区； 研究设计IC卡读写系统的功能和满足功能要求的系统方案； 设计选择IC卡卡片类

4、型和主控芯片类型； 依据系统功能方案设计IC卡读写器； 编制设计出符合系统功能要求的应用软件程序； 进行设计系统的软硬件功能的联合调试；系（教研室）意见学院毕业设计（论文）领导小组意见主任签字： 2015 年 12 月 16 日组长签字： 2015 年 12 月 17 日沈阳建筑大学毕业设计任务书题 目 基于单片机的IC卡读写器设计 学 号： 1206430124 学生姓名 徐康 专业班级 建筑电气与智能化1201班 学院 信息与控制工程学院 指导教师 职称 副教授 指导教师单位 信息与控制工程学院 设计地点 信息与控制工程学院 起止日期 2016 年 2 月 29 日至 2016 年 6 月

5、 19 日1.设计原始条件、主要技术指标与技术参数（或其它数据资料）该设计以单片机原理与接口技术为基础，设计一种能够实现对IC卡片上数据进行读写和管理功能的读卡器。沈阳建筑大学毕业设计课题任务书之基于单片机的IC卡读写器设计沈阳建筑大学毕业设计课题论证书之基于单片机的IC卡读写器设计王爱英.智能卡技术.第四版.北京:清华大学出版社,2015.梁建武.微机原理与接口技术.北京:中国铁道出版社,2016.薛丽萍.嵌入式微控制器及其应用.北京:高等教育出版社,2015.刘波.51单片机应用开发典型范例.北京:电子工业出版社,2014.何惜琴,许艳华.基于单片机的射频卡读卡器设计.机电一体化.2013

6、(06).陈谦.智能小区一卡通解决方案分析.集成技术.2013(17). V. Yu. Teplov,A. V. Anisimov. Thermostatting System Using a Single-Chip Microcomputer and Thermoelectric Modules Based on the Peltier EffectJ ,20022.设计内容（任务）该设计以单片机原理与接口技术为基础，设计一种IC卡读写器，实现对IC卡片上数据进行读写和管理功能。具体内容为： 研究分析IC卡卡片机存储分区； 研究设计IC卡读写系统的功能和满足功能要求的系统方案； 设计选择IC

7、卡卡片类型和主控芯片类型； 依据系统功能方案设计IC卡读写器； 编制设计出符合系统功能要求的应用软件程序； 进行设计系统的软硬件功能的联合调试；3.设计工作及成果基本要求说明要全面，论述要有一定的深度，根据系统功能的需要，采用软硬件组合方法进行总体设计，设计的系统要实现设计任务功能要求，在设计上争取有独特性和新意。正文含有：前言（论文类题目必须有，也可写成引言或绪论，列为第一章。设计类题目的前言可独立成章，在第一章的开端包含此内容即可）。设计方案的论证，设计方法手段与结果，计算方法、设计（论文）说明与依据、加工整理和图表，形成论点和导出的结论等。内容必须实事求是、客观真切、准确完备、合乎逻辑、

8、层次分明、语言流畅、结构严谨、符合学科及专业的有关要求。说明书或论文中的用语、图纸绘制、表格、插图、应规范准确，符合各专业国家标准。其中，引用他人的资料、公式、数据要特别注明参考文献的标号。技术经济分析：通过调研、实习及设计，分析本题目国内外发展状况，目前所处的位置，社会经济价值，设计所采用的技术分析。结论：设计说明书或论文的结论应当准确、完整、明确精炼。参考文献：参考文献不能少于八篇，至少有一篇外文资料。按引用文献的顺序，列于文章之末。所撰写的设计课题说明书要有外文摘要一份，要有不少于5000字的外文文摘资料译文一份，说明书和外文摘要，外文文摘资料译文必须用计算机打印，画三张1号图，其中要求

9、有1张是手画图。4.时间进度安排：时间计 划 完 成 内 容第一周在相关单位进行毕业实习，查阅相关资料。第二周在相关单位进行毕业实习，查阅相关资料，撰写实习报告。第三周查阅有关技术资料，研究方案，功能分析，撰写开题报告。第四周系统硬件电路初步设计，外文资料翻译。第五周分解软件功能，讨论研究软、硬化相结合设计的方法。第六周系统实现功能理论研究，完善硬件电路设计。第七周元器件选购，绘制电路图，硬件电路制作； 第八周部分功能软件程序设计及硬件调试。第九周系统功能软硬调试和准备中期答辩； 第十周重点功能理论研究与分析，讨论各部分方案设置的协调。第十一周系统功能全面的软硬件联合调试。第十二周系统功能全面

10、的软硬件联合调试，重点技术研讨交流。第十三周总体软硬件功能调试。第十四周总结分析，丰富和完善及扩展设计系统。第十五周进行系统总结分析，撰写毕业设计说明书。第十六周形成相关技术资料，撰写毕业设计说明书。第十七周完善毕业设计说明书，作答辩准备。5.主要参考文献与资料沈阳建筑大学毕业设计课题任务书之基于单片机的IC卡读写器设计沈阳建筑大学毕业设计课题论证书之基于单片机的IC卡读写器设计王爱英.智能卡技术.第四版.北京:清华大学出版社,2015.梁建武.微机原理与接口技术.北京:中国铁道出版社,2016.薛丽萍.嵌入式微控制器及其应用.北京:高等教育出版社,2015.刘波.51单片机应用开发典型范例.

11、北京:电子工业出版社,2014.何惜琴,许艳华.基于单片机的射频卡读卡器设计.机电一体化.2013(06).陈谦.智能小区一卡通解决方案分析.集成技术.2013(17). V. Yu. Teplov,A. V. Anisimov. Thermostatting System Using a Single-Chip Microcomputer and Thermoelectric Modules Based on the Peltier EffectJ ,2002系（教研室）意见学院审批意见经论证，该毕业设计任务书 人才培养方案要求。 主任（签字）：经审核， 下发该任务书。主管院长（主任）（签字

12、）：(任务书下发)日期： 年 月 日沈阳建筑大学毕业设计开题报告题目名称基于单片机的IC卡读写器设计学生姓名徐康 学 号1206430124 专业班级建筑电气与智能化1201 班1、 所选题目在其领域的发展现状、设计的目的和意义在较早以前整个计算机行业是通过用纸或纸板来储存信息的，并且通过编写计算机系统程序来读取被打控制板的信息，然而IC卡的出现代替了这些纸板并用于储存信息。现在，使用较多的IC卡是接触式的。该类卡是通过IC卡读写设备的触点与IC卡的触点接触后进行数据的读写。目前在社会上常见的是接触式IC卡，它具有存储量大，可实现一卡多用等功能。当然，这类卡的读写操作速度较慢，操作也很不方便，

13、每次读写时必须把卡插入到读写器中才能完成数据交换，这样在读写卡片频繁的场合就很不方便。然而，随着技术的发展，出现了非接触式的IC卡，非接触式IC卡系统是当今世界先进的射频技术和IC卡技术相结合的产物，解决了无源和免接触这一难题。非接触式IC卡有无机械磨损、容易维护、方便使用等的优点。但是接触式IC卡应用的很广泛，所以研究此课题还是具有较为深远的意义。现今，接触式的IC卡应用十分广泛，卡片类型也多种多样然而卡片类型的多样性决定了读卡器的多样性，而市场的多样性则决定了即使是同类型的应用，也可能使用不同类型的卡片，若读卡器只能读期末一种类型的卡片，那么在处理这个应用时，必将需要多台读卡器，造成资源的

14、重复浪费，这样的读卡器必将不能适应市场的需求，这就对读卡器的读卡能力提出了更高的要求。本次设计的目的和意义是以单片机原理与接口技术为基础，研究设计IC卡读写系统的功能和满足功能要求的系统方案，编制设计出符合系统功能要求的应用软件程序；进行设计系统的软硬件功能的联合调试。借助于先进的计算机技术、网络技术和智能卡技术，一卡通在智能建筑和智能化小区中的应用越来越广泛。其中一卡通以智能IC卡位载体，在同一种卡片上实现了多种功能，极大地方便了住户的使用和物业管理，也提高了小区的安全和舒适度。因此对于IC卡的有效管理势在必行。二、设计主要内容接触式IC卡仍然是应用最为广泛的，虽然射频卡有许多的独特的优点，

15、但是接触式的IC卡仍无法被取代，所以读卡器是关键。根据课题设计要求，本文涉及的是一种以单片机原理与接口技术为基础、接触型的基于普通存储卡的读写器，作为PC机的嵌入式外观，通过串行接口实现信息交换。具体的内容大体上有：能分析IC卡的存储分区；能自动连续读写；具有一定的抗攻击能力，即对于非法插拔（例如金属异物）、非法IC卡等具有一定的抵抗能力，可避免短路等造成的读写器损坏；还能声光提示读写状态；当然，还要设计出符合功能要求的软件程序。3、 设计方案及思路该设计主要研究IC卡的数据存储技术和IC卡的数据通信， 因而使用存储器卡。采用单片机进行设计，该单片机不仅具有本设计所需要的两种通信SPI模式，允

16、许8位数据同步发送和接收，还具有运行速度快、低功耗、价格低等优点。在过去的课题设计中有所涉及，有相关的设备（IC卡）可供研究，有较完善的试验设备与试验场所，可以保证课题设计的顺利完成。IC卡的接口电路的核心部件是卡座，它是连接IC卡及其读卡器电器信号的机械装置。其至少具有8个触点与IC卡的触点连接，触点的另一端引出线与单片机连接，给IC卡与单片机建立可靠的物理连接通道。由于IC卡的读写电流很小，一般为几个mA，因此可由单片机的I/O口控制小功率三极管的基极来控制+5V电源切入IC卡座。另外IC卡与MCU间串行通信的数据信号与时钟信号也接入限流电阻，限流电阻为100，此限流电阻可以防止IC卡中插

17、拔导电异物而引起系统损坏。IC卡的插入与退出的识别是通过IC卡适配插座上的感应开关来识别的，且针对不同的卡座，其控制也各不相同。指导教师意见系（教研室）意见 签字： 年 月 日 主任(签字)：年 月 日沈阳建筑大学毕业设计学生进度检查表时间阶段学生完成的内容指导教师检查意见指导教师签名检查日期第一周第二周第三周第四周第五周第六周第七周第八周第九周第十周第十一周第十二周第十三周第十四周第十五周第十六周第十七周沈阳建筑大学毕业设计指导教师评定意见书评定成绩：指导教师签字：指导教师职称： 指导教师单位： 年 月 日沈阳建筑大学毕业设计评阅人评阅意见书评阅成绩：评阅教师签字：评阅教师职称： 评阅教师单位： 年 月 日沈阳建筑大学毕业设计答辩记录及成绩 建筑电气与智能化 专业12-01 班级 学生 徐康 指导教师 韩忠华 毕业设计题目 基于单片机的IC卡读写器设计