发布时间 : 星期日 文章基于单片机的IC卡门禁系统 - 图文更新完毕开始阅读1ecd4061a300a6c30d229f27
通常，电容C1和C2取30pf左右，主要作用是帮助振荡器起振，晶体的振荡频率范围是1.2～12MHz。晶体振荡频率高，则系统的时钟频率也高，单片机运行速度也就快。在通常应用情况下，STC89C52使用振荡频率为6MHz或12MHz。在由多片单片机组成的系统中，为了各单片机之间时钟信号的同步，应当引入唯一的公用外部脉冲信号作为各单片机的振荡脉冲。这是，外部的脉冲信号时经过XTAL2引脚注入，其连接如图3.5所示，由于XTAL2端逻辑电平不是TTL的，故需要外接一个上拉电阻，外接信号应为时钟频率低于12MHz的方波信号。
2.2 IC卡原理及驱动电路设计
2.2.1 Mifare射频卡技术参数
（1）容量为8K位（bits）=1K字节（bytes）EEPROM
（2）分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位 （3）每个扇区有独立的一组密码及访问控制 （4）每张卡有唯一序列号，为32位 （5）具有防冲突机制，支持多卡操作
（6）无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路 （7）数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次 （8）工作温度：-20℃~50℃(湿度为90%) （9）工作频率：13.56MHZ （10）通信速率：106 KBPS
（11）读写距离：10 cm以内（与读写器有关） 2.2.2 IC卡内部结构介绍
M1卡分为16个扇区，每个扇区由4块（块0、块1、块2、块3）组成，（我们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为0~63，存贮结构如下图所示：
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密码A 存取控制 密码B 密码A 存取控制 密码B ∶ ∶ ∶ 0 扇区15 1 2 3 数据块 数据块 数据块
60 61 62 63
数据块 数据块 数据块 控制块 数据块 数据块 数据块 控制块
0 1 2 3 4 5 6 7
块0 扇区0 块1 块2 块3 扇区1 块0 块1 块2 块3
密码A 存取控制 密码B 控制块
图2.3 IC卡存储结构图
（2）第0扇区的块0（即绝对地址0块），它用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。
（3）每个扇区的块0、块1、块2为数据块，可用于存贮数据。
数据块可作两种应用：
用作一般的数据保存，可以进行读、写操作。
用作数据值，可以进行初始化值、加值、减值、读值操作。
（4）每个扇区的块3为控制块，包括了密码A、存取控制、密码B。具体结构如下：
A0 A1 A2 A3 A4 A5 FF 07 80 69 B0 B1 B2 B3 B4 B5 密码A（6字节） 存取控制（4字节） 密码B（6字节）
（5）每个扇区的密码和存取控制都是独立的，可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。存取控制为4个字节，共32位，扇区中的每个块（包括数据块和控制块）的存取条件是由密码和存取控制共同决定的，在存取控制中每个块都有相应的三个控制位,定义如下：
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块0： C10 C20 C30 块1： C11 C21 C31 块2： C12 C22 C32 块3： C13 C23 C33
三个控制位以正和反两种形式存在于存取控制字节中，决定了该块的访问权限（如 进行减值操作必须验证KEY A，进行加值操作必须验证KEY B，等等）。三个控制位在存取控制字节中的位置，以块0为例：
对块0的控制：
bit 7 6 5 4 3 2 1 0 字节6 字节7 字节8 字节9
存取控制（4字节，其中字节9为备用字节）结构如下所示：
bit 7 6 5 4 3 2 1 0 字节6 字节7 字节8 字节9
C23_b C13 C22_b C21_b C20_b C13_b C33_b C12_b C32_b C11_b C31_b C10_b C30_b C20_b C10_b C30_b C10 C30 C20 C12 C32 C11 C31 C10 C30 C33 C23 C22 C21 C20
2.2.3 IC卡读写过程
非接触式IC卡的读写过程：通常由非接触式IC卡与读写器之间通过无线电波来完成读写操作。非接触型IC卡本身是无源体， 当读写器对卡进行读写操作时， 读写器发出的信号由两部分叠加组成：一部分是电源信号，该信号由卡接收后， 与其本身的L/C产生谐振， 产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是结合数据信号，指挥芯片完成数据、修改、存储等， 并返回给读写器。由非接触式IC卡所形成的读写系统， 无论是硬件结构， 还是操作过程都得到了很大的简化，同时借助于先进的管理软件，可脱机的操作方式， 都使数据读写过程更为简单。
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2.2.4 单片机与IC卡读卡模块接口电路设计
本系统单片机和IC卡读卡器模块通过5个IO口相连，驱动程序通过SPI总线模式实现IC卡的读写操作。IC卡读卡器与单片机接口电路如下图，
图2.4IC卡底座接口图
图中编号1-8为射频刷卡模块的引脚图，分别是RST、CS SI SCK SO接口，模块插接到这个底座上，就会对应和单片机的P10、P11 P12 P13 P14 相接。
2.3 键盘电路设计
2.3.1 键盘识别原理
在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图1所示。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显。 矩阵键盘的扫描通常采用：行扫描法。行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，介绍过程如下。
（1）判断键盘中有无键按下 将全部行线置低电平，然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。 （2）判断闭合键所在的位置 在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。
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