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第 30 卷第 3 期北京化工大学学报 Vol. 30 , No. 3
2003 年 JOURNAL OF BEIJ IN G UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLO GY1 2003
2 门禁系统非接触式2 IC 卡读卡器的设计
2 吴刚刘丽丽莫德举
(北京化工大学信息科学与技术学院,北京 100029)
摘要: 非接触式 IC 卡读卡器是非接触式 IC 卡技术应用的关键之一。文中给出了门禁系统非接触式 IC 卡读卡
器的设计方法,具体阐述了门禁系统非接触式 IC 卡读卡器的硬件电路设计和软件开发:给出了硬件电路原理图并
对其作了详细的阐述,结合实例给出了非接触式 IC 卡读卡器设计的软件开发方法;简要介绍了门禁系统。
关键词: 非接触; IC 卡;读卡器;微控制器;天线
中图分类号: TP368. 2
非接触式 IC 卡技术是最近几年发展起来的一芯片———SB201 。SB201 是 Univision Engineering
项新技术,具有操作快捷方便、安全性好、抗干扰能 Limited(联视工程有限公司) 专门为 M IFARE 系列
力强和一卡多用等优点,可广泛应用于各种身份识非接触式 IC 卡研制的读写模块,是整个读卡器的核
别、收费系统中。应实际工程项目的需要,笔者独立心部分,它完成读写非接触式 IC 卡的所有必须功
设计完成了应用于门禁系统的非接触式 IC 卡读卡能,包括 RF 信号的产生、调制、解调、安全认证和防
器。该读卡器具有小巧、利于二次开发等特点。重叠等。SB201 的典型读写距离为 25 mm。
非接触式 IC 卡读卡器的硬件电路包括以下几
门禁系统[1 ]
1 个部分:单片机系统、键盘电路、EEPROM 存储器、
门禁系统主要由 IC 卡接口设备、上位管理计算显示电路、非接触式 IC 卡读写模块、通信电路、读卡
机和执行机构三部分组成,具体涉及到非接触式 IC 器天线电路和各种指示信号电路。在各种不同的应
卡读卡器、非接触卡、电磁锁、门磁开关、闭门器、控用系统中可以根据实际需要增删相应的电路。
制器、手动按钮、计算机及系统软件等。而这些设备在本门禁系统非接触式 IC 卡读卡器中包括主
中非接触式 IC 卡读卡器是关键设备之一。电路板和天线电路板。主电路板包括以下几个部
分:单片机系统、非接触式 IC 卡读写模块、RS232 通
硬件电路设计
2 信电路、各种指示信号和报警信号电路。天线电路
2. 1 MIFARE1 卡片[ 2] 板包括用于信号传递的圆形天线线圈以及用于信号
M IFARE1 卡的核心是 Philips 公司的 M I 调理的电容。
FARE1 IC S50 ( 01 , 02 , 03 , 04) 系列微模块。卡在主电路板中, MCU 采用 Atmel 公司的
片上内建 8 K(bit) EEPROM 存储容量并划分为 16 A T89C52 芯片[3 ] ,其 P0 端口与读写模块的 D0~D7
个扇区,每个扇区划分为 4 个数据存储块,每个扇区端口相连,用作 MCU 和读写模块之间的数据线;
可由多种方式的密码管理。卡片上还内建有增值/ P20 用于读写模块 SB201 的片选线, 和 SB201 的
减值的专项的数学运算电路,非常适合于各种收费 NCS 脚相连; P21 用于 SB201 的软复位信号线,与
场合。 SB201 的 NRST 脚相连; IN T0 与 SB201 的 N IRQ
2 2 硬件电路设计脚相连,引入 SB201 的中断请求; NRD 和 NWR 分
非接触式 IC 读卡器以射频识别技术为核心,读别与 SB201 的读写控制线 NRD 和 NWR 相连,用于
卡器内主要使用一片 M IFARE 卡专用的读写处理对 SB201 的读写控制;AL E 和 SB201 的 AL E 相连,
使用 SB201 内部的锁存器锁存地址; P22 、P23 分别
收稿日期: 2002 07 16 用于指示灯和蜂鸣器的控制,其中 P22 用于控制指
第一作者: 男,1976 年生,硕士生示灯,P23 用于控制蜂鸣器; P1 端口用于将来扩展;
E mail : liulili333 ***@elong. com
晶体震荡器( Y) 的频率为 11 059 2 MHz ,便于通信
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第 3 期吴刚等:门禁系统非接触式