| (330) 非接触式ID卡读卡器的设计
【摘要】非接触式IC卡具有操作快捷，抗干扰性强、工作距离远、安全性高、便于“一卡多用”等特点，在自动收费，身份识别和电子钱包等众多领域有广阔的前景。本文首先对非接触式的IC卡进行了概述，介绍其特点、种类、国际标准、关键技术、典型运用和国内外的发展状况以及趋势；随后介绍了非接触式IC卡技术的基础：射频识别技术，并对本设计采用PHILIPS公司的Mifare
1 IC S50卡和两个主要的芯片进行了较为详细的介绍。在此基础上，论文详细地阐述了非接触式IC卡读卡器的硬件设计，给出了每一部分的实际电路图，读卡器的硬件设计包括FM1702SL外围电路设计、单片机的外围电路设计、串行通信接口电路设计以及电源供电电路设计。论文还对读卡器的软件设计进行了详细的介绍，接下来对设计的电路板进行各项主要的测试，并对测试的结果进行了分析。(→返回上级目录)
关键词:IC卡;射频识别;非接触;读卡器
【Abstract】 Contactless IC card has some advantages
over common IC card such as its high working speed, good antijamming
capability, long working distance.There will be a good prospect for
it in many fields such as automatic tolling..... ...
... ...
Key words： IC card, contactless, FRID, IC card
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目 录
第1章 引 言 1
1.1 本课题的背景及意义 1
1.2 RFID国内外发展现状 1
1.2.1 国外发展状况 1
1.2.2 我国目前发展状况 2
1.3 本课题的主要研究内容 3
第2章 射频识别系统分析及国际标准 5
2.1 射频识别系统概述 5
2.2 射频识别系统的工作原理 5
2.3 非接触式智能IC卡 6
2.3.1 非接触式IC的基本概念及特点 6
2.3.2 MF1 IC S50卡 8
2.4 ISO/IEC 14443 Type A国际标准 9
2.4.1 ISO/IEC 14443协议 10
2.4.2 防碰撞技术 10
2.5 主要器件选型 12
2.5.1 FM1702SL芯片 12
2.5.2 STC89C52RC单片机 14
2.6 主要技术指标 14
第3章 读写器硬件电路设计 15
3.1 单片机与FM1702SL的接口电路设计 15
3.2 FM1702SL外围电路设计 16
3.2.1 FM1702SL的典型应用 16
3.2.2 晶振电路设计 16
3.2.3 EMC低通滤波电路的设计 17
3.2.4 信号接收电路的设计 18
3.2.5 天线的设计 19
3.3 单片机外围电路设计 21
3.3.1 晶振电路设计 21
3.4 串行通信接口电路设计 22
3.4.1 RS-232串行接口标准 23
3.4.2 RS-232总线电路设计 25
3.5 电源供电电路设计 23
第4章 读写器系统软件设计 26
4.1 SPI软件的实现 26
4.2 读写器对卡操作命令程序设计 29
4.3 防碰撞程序设计 30
4.4 串行通信程序设计 32
4.4.1 串行通信协议描述 33
4.4.2 串行通信数据块格式 34
4.4.3 串行通信方式 35
第5章 读写器系统测试结果与分析 37
5.1 FM1702SL晶振信号测试结果与分析 37
5.2 SPI总线读写测试结果与分析 37
5.2.1 SPI写数据测试结果与分析 37
5.2.2 SPI读数据测试结果与分析 38
5.3 EMC低通滤波电路测试与分析 38
5.4 谐振天线测试与分析 39
5.5 天线上的发射信号和收信号的调制波形 39
5.6 系统测试结果与分析 41
5.6.1 指令模式测试 41
5.6.2 自动寻卡模式测试 44
结 论 45
致 谢 46
参考文献 47
附 录 48
第1章 引 言
1.1 本课题的背景及意义
射频识别(RFID Radio Frequency Identification)技术是二十一世纪九十年代兴起的一项自动识别技术，它利用无线射频方式进行非接触式双向通信。非接触式IC卡是射频识别技术与IC卡技术的结合而出现的，自出现以来就成为这两种技术的重要发展方向。由于具有安全性、智能性、较大存储容量、更好的应用环境适应性，读写设备简单，操作速度快等优点，其技术和应用发展十分迅速，当前在国内已大量普及。可以相信，随着大规模集成电路和制造工艺的发展及开发工具的日渐成熟，非接触式IC卡必将在我国各个领域广泛应用。
我国现在己经开始在很多城市的公共交通、考勤、身份证、校园一卡通等行业大量使用非接触式IC卡，特别是其中的近距离识别卡得到广泛应用，相应的读卡器也随之得到了较普遍的应用。在现阶段国内使用的读卡器的核心射频电路读写芯片基本上都是使用Philips,
TI,ATMEL等国外公司的专用集成电路芯片，但中国复旦公司生产的FM1702SL或FM1715(Type A和Type B)芯片制作的读卡器也占有一定的市场份额。这些射频芯片外围电路简单，设计方便，但由于该类芯片价格较贵，因此限制了一些对成本要求比较苛刻的场合使用而未得到较好的推广。而随着国内某些行业在开始采用ISO/IEC
14443标准规定的Type A型近距离非接触式IC卡，因此对该类读卡器的需求也在逐渐增加，读卡器生产厂家的竞争也在加剧，产品进入微利时期。如何设计一个性能优良，但成本较低的Type
A型读卡器成为这些公司在残酷的市场竞争中生存的一个必要条件。因此如何利用已有的射频读卡芯片，针对Type A型读卡器的特别应用，而设计一个成本较低的读卡器，这方面的研究课题在当前国内环境下具有很高的应用需求。
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【论文说明】该论文包含系统组成框图、管脚图、电路图、工作流程图、PCB图、实物图等，论文是Word格式，52页，字数2.2万，适用于电子专业、通信专业和计算机应用专业等！
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