信等功能。性能指标容量为位分为个扇区，每个扇区为块，每块个字节，以块为存取单位三次相互认证，每个扇区有独立的组密码及访问控制每张卡有唯序列号，为位具有防冲突机制，支持多卡操作，时间可处理多张卡无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路数据保存期为年，改写万次，读无限次工作频率通信速率动态读写距离在内，能方便快速地传递数据，每块有位纠错，每字节有奇偶校验位。接口功能型卡含有，分为个区，每个分区都具有独特存取条件，如写保护读保护独立的密钥等。接口分为射频接口模块和数字接口模块。射频接口模块主要完成的功能◇卡本身无电源，需通过该模块中的电源产生电路并经整流滤波稳压后，为芯片提供直流工作电压。◇由时钟发生器提供芯片工作所需的系统时钟口◇由上电复位电路提供芯片工作所需的初始化复位脉冲。◇完成通讯过程中的调制解调编码解码。◇由电荷泵提供擦写时所需的高压。芯片电路的数字部分中各块的功能◇复位响应电路型射频卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的，当有卡片进入读写器的操作范围时，读写器对卡进行上电复位，自动将卡的有关信息传递给读写器，从而确定该卡是否为型射频卡，以便使读写器正确识别卡类型并对其进行相应操作。即复位响应电路主要完成验证卡片卡型的工作。◇防冲突电路当有多张卡进入读写器工作范围时，防冲突机制会从中选择张作为处理对象，并通过防冲突电路使未选中的卡置于空闲模式以等待下次被选择，该过程会返回被选中卡的序列号。◇应用选择电路由于型卡可卡多用，它负责从存储区中选择所需的应用。◇认证与存取控制电路验证密码和访问权限以控制对的访问。◇控制与算术单元对卡片系统进行配置控制和对卡内数据进行加减运算。◇加密单元对通讯数据进行加密解密等。◇接口电路对进行译码和读写擦除等操作。◇存储数据。读写器芯片是公司生产的应用于非接触通信中高度集成读写器芯片。该读卡器系列利用先进的调制和解调概念，完全集成了在下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。内部的发送器部分不需要增加有源电路就能直接驱动近距离工作的天线可达，接收器部分提供个坚固有效的调制和解码电路，用于兼容的应答器信号数字部分处理帧和检测奇偶校验和。此外，还支持快速加密算法用于验证系列产品。方便的并行接口可直接连接到任何位处理器，给读写器的设计提供了极大地灵活性。的功能框图如图所示。由图可知，内部包括并行微控制器接口双向缓冲区中断数据处理单元状态和控制单元安全和密码控制单元模拟电路接口及天线接口。的外部接口包括数据总线地址总线控制总线和电源等。图功能框图的引脚功能引脚如图所示，为脚封装。的特征高集成度模拟电路以用于电子标签应答的解调和解码缓冲输出驱动器使用最少数目的外部元件以连接到天线近距离操作可达用于连接石英晶体的快速内部振荡器缓冲区带低功耗的硬件复位功能时钟频率监视软件实现掉电模式并行微处理器带有内部地址锁存和线，可以很方便地与接口有易用的发送和接收缓冲区支持卡有关协议支持适合高安全性的终端数字模拟发送电路都有各自独立的供电电源。接收天线通过和提供的能量载波，驱动天线。根据寄存器的设定对发送数据进行调制来得到发送的信号，在其射频范围内的非接触卡采用场的负载调制进行响应。天线接收到卡片的响应信号经过天线匹配电图引脚图路送到的接收引脚，的内部接收器对信号进行检测和解调并根据寄存器的设定进行处理，最后将数据发送到并行接口由微控制器读取。高频滤波电路为了防止信号线上的干扰，使用了高频滤波电路。的天线引脚以及参考电压先经过滤波电路，然后再与天线匹配电路连接。如图所示滤波电路。天线及匹配电路为了给射频卡提供足够的能量，天线和卡片间必须实现紧密耦合，耦合系数最少为，因此天线线圈采用直径为的导线，设计为圈方形天线，此时，天线线圈产生的电感，有下列公式计算，其中天线电感环形导体的长度即圈导体的周长，单位为导体的宽度，即导体的直径，单位为天线形状因数对环形天线，对矩形天线线圈的圈数。由公式可计算出天线线圈的电感值约为。为了使天线线圈接收的来自芯片天线引脚的射频信号尽可能减少损失与辐射，采用了如图所示的天线匹配电路对其进行阻抗转换。天线匹配电路的电容参数由天线的电感决定。由于不同的天线电路板实际的天线线圈电感值总是会稍有差异，因此在天线匹配电路上使用了个可调电容，通过调整电容将每块天线板的读写距离调整到最佳。与的接口电路图射频天线原理图图与的连接图第章系统软件设计根据设计任务的要求确定系统程序的完整结构，尽可能采用模块化程序设计方法，将以位控制方式将命令写至写入数据为延时程序清除的字符，设置的第行地址，载入空格符至延时子程序延时，延时延时，报警子程序结论个真正的公交汽车卡控制系统，应该是个综合的，全方位的系统，应用的层次越高，涉及的人员越多，业务过程越复杂，数据量越大，对硬件和软件等条件的要求也就越高，如何处理好这些问题，使系统的各个部分很好地配合起来，成为个有机的整体，是摆在我们面前的个课题。通过本次设计，将非接触式卡应用到公交汽车控制系统中，完成了公交卡控制系统读写器的总体设计和软硬件的模块化分析与设计，完成了公交卡控制系统的中心管理子系统设计以及对系统安全性分析与设计。在对公交卡控制系统的分析与设计中充分考虑了卡的通用性与公交控制系统业务的专业性。对公交卡的读写，数据采集充分考虑到了方便性与安全性。本文通过对公交卡控制系统的设计，使得目前公交行业中的收费工作大为简化，且更具开放性。非接触式卡的收费过程所需时间短，大大提高了工作效率，减少了工作人员的负担。另外，非接触式卡的使用寿命较长，无须频繁换卡。这种以非接触式卡为媒介的收费系统具有广泛的应用前景。本文通过对公交卡控制系统的设计，让我认识随着网络建设的不断完善，公交卡控制系统将对交易数据进行实时处理，可省略系统中的数据采集系步骤，使整个系统得到简化。参考文献赵军辉射频识别技术与应用机械工业出版社，年月周晓光，王晓华射频识别技术原理与应用实例人民邮电出版社，年月孙育才系列单片微型计算机及其应用东南大学出版社，年月唐承佩，倪江群基于的通用射频卡读写模块的设计仪表技术与传感器，年月射频识别技术电子工业出版社，年月马海峰，唐涛非接触式卡及其发展和应用电子技术，年月务划分为相对独立的功能模块，明确各模块的功能时间顺序和相互关系，系统的软件设计可以分为几个部分，首先是各个模块的底层驱动程序编写，而后是系统联机调试，编写上层系统程序。本系统软件程序主要包括主程序读写卡子程序键盘扫描子程序显示程序。程序流程图如下图主程序流程图，描述本读写器系统的基本工作流。图液晶显示设置子程序，描述初始化工作流。图第行显示子程序流程图，描述第行显示自定义字符工作流。图第二行显示子程序流程图，描述第二行显示卡余额工作流图键盘扫描子程序流程图，描述键盘扫描查询工作流，实现对卡的操作。图主程序流程图图液晶显示设置子程序图第行显示子程序流程图图第二行显示子程序流程图图键盘扫描子程序流程图系统主程序及子程序主程序地址变量初始化设置子程序读卡子程序，存储卡上余额调用，键盘查询程序键盘扫描子程序，延时程序加值程序，减值程序，余额不操作程序清屏程序余额加值程序为增加的数值为数据转换程序余额减值程序为减去的数值为报警子程序为数据转换程序余额不变程序为数据转换程序数据转换程序为第二行余额显示程序，为第二行余额显示程序显示元子程序初始化设置程序为初始化程序为自定义字符程序初始化，为写指令程序为延时程序自定义字符程序，为写数据程序卡代码为余代码为元代码为第行显示程序，第行显示地址第行显示个字符要显示的数据首地址取字符代码，第行显示完第行显示内容为卡余第二行显示程序第二行显示地址显示元子程序，第二行第个显示单元要显示的数据首地址元的代码写指令程序以位控制方式将命令写至写入命令指令码，高脉冲写数据程序析运营信息为目的，为客运企业的运营，城市交通管理，城市建设及发展提供了良好的科学依据。系统设计目标如下为运营公交公司提供完善的稳定的可靠的管理功能。实现公交控制系统的规范化和数字化管理。收集公交运营数据，建立可供管理分析的数采集系统。控制系统具有可靠的安全管理系统。模块化的软硬件设计具有开放性可扩展性以便进行二次开发。尽可能简单明了操作方式，以实现卡读写器的运作及管理。系统设计原则公交汽车卡控制系统设计要求在最大限度上满足公交公司不断增长和变化的业务需求。同时也使公交公司能在最大限度保护其投资的前提下利用迅速发展的新技术和产品。系统设计方案遵循下原则设计实用原则采用的技术路线和采用的产品是成熟，可靠，易于操作的，设计结果能满足客户的需求并行之有效。安全原则采用有效可信的安全措施，实现系统多层次的安全管理。高效原则软硬件性能充分发挥，资源利用率高，性能好。可扩展原则能够使系统在规模和性能两方面有扩展余地。论文的组织结构本文的目的就是寻求套更加完善的公交汽车卡控制系统方案。本文重点介绍以单片机和非接触式卡读读写器为核心，设计出套性能好安全措施有效可信管理平台完善的公交非接触式卡控制系统。本文主要工作如下完成公交汽车卡控制系统整体方案设计。根据公交汽车卡控制系统所要达到的性能指标，进行总体方案设计。以单片机为核心实现公交汽车卡控制系统硬件设计。完成公交汽车卡控制系统的软件设计。基于汇编语言的编程方式，实现整个系统软件