125K非接触ID卡读卡器设计完整版

125K非接触IC卡读卡头

125K读卡头的工作电压为12V/5v，电流为30——40MA 读卡距离最远15CM 。

如要低功耗最有效是读卡头工作时供电，不工作时断电。读卡距离与卡和天线有关，

可以读各种125K曼彻斯特编码的只读ID卡(4001,EM4100等等)和含E2PROM的RF卡。如E5550。

读卡头(OUT)输出信号为原卡的曼彻斯特码，（用示波器接读卡头输出可以观测ID卡的输出波形）它和其它公司的125K读卡头（输出信号为原卡的曼彻斯特码）是兼容的，可以相互替换，不用修改程序。读卡头也可以读可擦写的125k非接触IC卡，如当读E5550时，卡的用来控制是否启动AOR位应置0，（当置1时IC卡不主动发射数据，需读卡头先发送口令。我的读卡头是只读，不能发数据，当AOR位置1时不能读IC卡的数据）。

天线的设计：天线电感值=345Uh

线径φ0.29mm

圆形(内径)：直径6CM 58圈

直径8CM 40圈

直径3CM 83圈

直径2CM 115圈

长方形：9.5*7 CM 38圈

4.7*6.3 CM 50圈

非接触式IC卡简介:

非接触式智能卡以其高度安全保密性，通信高速性，使用方便性，成本日渐低廉等而受到广泛使用，给我们的生活质量带来了很大的提高。

非接触式IC卡简介又称射频卡，成功地解决了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。主要用于智能门禁控制器，智能门锁，考勤机, 自动收费系统等.

射频卡与接触式IC卡,TM卡相比有以下优点：

1 可靠性高，无机械接触，从而避免了各种故障；

2 操作方便，快捷，使用时没有方向性，个方向操作；

3 安全和保密性能好，采用双向验证机制。读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡验证读写器的合法性。每张卡均有唯一的序列号。制造厂家在产品出长前已将此序列号固化，不可再更改，因此可以说世界上没有两张相同的非接触IC卡；

只读ID卡的资料

非接触ID卡主要有台湾4001卡和瑞士H4001卡,EM4100。它们都采用125kHz的典型工作频率，有64位激光可编程ROM，调制方式为曼彻斯特码（Manchester）调制，位数据传送周期为512μs，其64位数据结构如图1所示。

连续9位“1”作为头数据，是读取数据时的同步标识；D00～D93位是用户定义数据位；P0～P9是行奇校验位，PC0～PC3是列奇校验位，最后位“0”是结束标志。非接触ID卡的这种数据结构非常有利于判断读出数

据的正确性。

根据曼彻斯特码的编码原则非接触ID卡采用上升沿对应着位数据“0”，下降沿对应着位数据“1”，微控制器通过检测125k非接触IC卡读卡器输出数据位的跳变来实现对曼彻斯特码的译码。数据读以后，根据前面所提到的非接触ID卡的数据结构，通过比较奇校验算法与读出数据中的奇校验位来验证出数据的正确性。在工作状态下，只要125K读卡头电路不断电，非接触ID 卡在读卡区内，非接触ID卡将循环发送64位数据,而125K读卡头的OUT脚也循环发送64位数据。

曼码调制的数据表达方式由图可知，位数据的传送周期（1P）规定了每传送1位数据的时间是固定的，

E5550系列它由RF/n决定其物理实质是微控制器通过基站与应答器中的存储器（EEPROM）进行数据

的读写操作。而ID4001载波频率fOSC＝125kHz，位数据传送率RF/64是固定的，则每传送一位的时

间（周期）为振荡

周期的64分频，故位传送周期为：

1P=1/(125kHz×64)=512μs

根据我们得到的器件，采用曼码调制的数据，位数据"1"对应着电平下跳，位数据"0"对应着电平上跳在一串传送的数据序列中，两个相邻的位数据传送跳变时间间隔应为1P。若相邻的位数据极性相同，则在该两次位数据传送的电平跳变之间，有一次非数据传送的、预备性的（电平）"空跳"。电平上跳、电平下跳和两个相邻的同极性位数据之间的预备性空跳是确定位数据传送特征的判据。

0 引言

无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)是利用感应、电磁场或电磁波为传输

手段，完成非接触式双向通信、获取相关数据的一种自动识别技术。该技术完成识别工作时

无须人工干预，易于实现自动化且不易损坏，可识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡，

操作快捷方便，已经得到了广泛的应用。

目前存在的一些读卡器，都需要读卡芯片作为基站，成本较高。本文介绍了一种采用分立元

件构成的125 kHz RFID阅读器，电路结构简单，成本极低，用于读取EM4100型ID卡。

1 RFID系统的分类

RFID系统的分类方法有很多，在通常应用中都是根据频率来分，根据不同的工作频率，可

将其分为以下四种：

(1)低频(120～135 kHz)。该频段具有很强的场穿透性，使用不受限制，性能不受环境影响，

价格低廉，最大识别距离一般小于60 cm，主要应用于门禁、“一卡通”消费管理、车辆管理

等系统；

(2)高频(10～15 MHz)。该频段与低频相比，具有防冲撞、能同时识别多个标签的优点，但

其性能受环境影响，识别距离一般小于100 cm，主要应用于图书管理、物流等系统；

(3)超高频(850～960 MHz)。该频段较高频相比，具有可实现长距离识别的的优点，最大识

别距离可达10 m，但其性能受环境影响较大，价格也较贵，主要应用于铁路车辆识别、集

装箱识别等系统；

(4)微波(2．45～5．8 GHz)。该频段可实现远距离识别，识别距离可达100 m，但其价格也

最贵，主要应用于智能交通系统中。

2 RFID系统的组成

射频识别系统一般由阅读器、电子标签、天线三部分组成。

(1)阅读器：读取或读／写电子标签信息的设备，主要任务是控制射频模块向标签发射读取

信号，并接收标签的应答，对标签的标识信息进行解码，将标识信息连带标签上其他相关信

息传输到主机以供处理。一台典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以

及与应答器连接的耦合元件。此外，许多阅读器还有附加的接口(RS 232，RS 485等)，以

便将所获得的数据传输给另外的系统(如个人计算机)，其系统结构框图如图1所示。

(2)电子标签(应答器)：由芯片及内置天线组成，芯片内保存有一定格式的电子数据，放在被识别物体上，作为待识别物品的标识性信息，它是射频识别系统真正的数据载体，内置天线用于和射频天线间进行通信。通常，应答器没有自己的供电电源，只有在阅读器的响应范围以内，应答器才是有源的。应答器工作所需的能量，是通过耦合单元(非接触的)传输给应答器的。

(3)天线：标签与阅读器之间数据传输的载体。

3 硬件电路设计

本设计以AVR系列单片机ATmega8作为微控制器。Atmel公司的AVR是8位单片机中第一个真正采用RSIC结构的单片机，它采用了大型快速存取寄存器组、快速单周期指令系统以及单级流水线等先进技术，使得AVR单片机具有高达1 MLPS／MHz的高速运行处理能力。

硬件电路如图2所示，在图2中①为载波产生及功率放大电路，由单片机的T／C2工作于CTC模式，产生标准125 kHz载波信号，经过限流电阻R1后送入推挽式连接的三极管功率放大电路，放大后的载波信号通过天线发射出去。天线L1与电容C1构成串联谐振电路，谐振频率为125 kHz，谐振电路的作用是使天线上获得最大的电流，从而产生最大的磁通量，获得更大的读卡距离。②为检波电路，检波电路用来去除125 kHz载波信号，还原出有用数据信号。R2，D1，R3，C2构成基本包络检波电路，C3为耦合电容，R4，C4为低通滤波电路，D2，D3为保护二极管，输出接到滤波放大电路。③为滤波放大电路，滤波放大电路采用集成运放LM358对检波后的信号进行滤波整形放大，放大后的信号送入单片机的定时／计数器T1的输入捕捉引脚ICPl，由单片机对接收到的信号进行解码，从而得到ID卡的卡号。

4 软件设计

本系统的软件设计包括两部分：125 kHz载波的产生和ID卡解码。载波信号产生相对简单，可利用单片机的T／C2，使其工作于CTC模式，比较匹配时使输出OC2取反便可得到125 kHz的方波。解码软件设计相对较复杂，要对ID卡进行解码，首先应掌握ID卡的存储格式和数据编码方式。

4．1 EM4100数据存储格式

图3是EM4100的64位数据信息，它由5个区组成：9个引导位、10个行偶校验位“PO～P9'’、4个列偶校验位“PC0～PC3”、40个数据位“D00～D93”和1个停止位S0。9个引导位是出厂时就已掩膜在芯片内的，其值为“111111111”，当它输出数据时，首先输出9个引导

位，然后是10组由4个数据位和1个行偶校验位组成的数据串，其次是4个列偶校验位，最后是停止位“0”。“D00～D13”是一个8位的晶体版本号或ID识别码。“D20～D93”是8组32位的芯片信息，即卡号。

每当EM4100将64个信息位传输完毕后，只要ID卡仍处于读卡器的工作区域内，它将再次按照图3顺序发送64位信息，如此重复，直至ID卡退出读卡器的有效工作区域。4．2 EM4100数据编码方式

EM4100采用曼彻斯特编码，如图4所示：位数据“1”对应着电平下跳，位数据“0”对应着电平上跳。在一串数据传送的数据序列中，两个相邻的位数据传送跳变时间间隔应为1P。若相邻的位数据极性相同(相邻两位均为“O”或“1”)，则在两次位数据传送的电平跳变之间，有一次非数据传送的、预备性的(电平)“空跳”。电平的上跳、下跳和空跳是确定位数据传送特征的判据。在曼彻斯特码调制方式下，M4100每传送一位数据的时间是64个振荡周期，其值由RF／n决定。若载波频率为125 kHz，则每传送一位的时间为振荡周期的64分频，即位传送时间为：1P=64／125 kHz=512μs，则半个周期的时间为256μs。

4．3 解码软件设计

ATmega8单片机T／C1的输入捕捉功能是AVR定时／计数器的一个非常有特点的功能，T ／C1的输入捕捉单元可用于精确捕捉一个外部事件的发生，记录事件发生的时间印记。当一个输入捕捉事件发生时，T／C1的计数器TCNTl中的计数值被写入输入捕捉寄存器ICRl 中，并置位输入捕获标志位ICFl，产生中断申请。可通过设置寄存器TCCRlB的第6位ICESl 来设定输入捕捉信号触发方式。本系统利用单片机的输入捕捉功能进行解码。

由曼彻斯特编码特点可知，每位数据都由半个周期的高电平和半个周期的低电平组成，因此可将一个位数据拆分为两位，即位数据“1”可视为“10”，位数据“O”可视为“01”，则64位数据可视为由128位组成。为了获得完整且连续存放的64位ID信息，在此接收两轮完整的64位数据，即接收256位。则上一轮接收到的停止位后紧跟着的必然是本轮接收到的起始位，据此找出起始同步头。再根据曼码特点获得ID卡的有效数据(“10”解码为“1”；“01”解码为“O”)并进行LCR校验，若校验无误，则将ID卡号输出至PC机，并准备下一次的解码；否则，直接准备下一次解码。另外，在程序中首先定义一个数组bit[256]用来存放接收到的数据；定义一个变量flag用来标记256位数据接收完成；定义一个变量error用来标记校验有错误产生。由于无ID卡靠近读卡器的有效工作区时，单片机输入捕捉引脚输入的是高电平，因此在主程序中先设定为下降沿触发，清零计数器TCNTl，打开T／C1的输入捕捉功能。主程序流程图如图5所示。

在输入捕捉中断程序中定义一个触发沿标志tr=1(用于表示由下降沿引起的触发)，同时定义一个无符号字符型变量i用来对接收到的数据个数进行计数，由于无符号字符型数据的取值范围为O～255，所以当接收完256位时，i的值再次变为0。接着判断是否为合法跳变，由以上分析可知，电平跳变的时间为256μs或512μs为合法跳变。本系统使用8 MHz时钟，T／C1设置为无预分频，则系统周期为O．125μs，则256μs对应计数值应为2 048，512μs 对应计数值应为4 096。取计数值TCNTl小于5 000为合法跳变依据，若TC-NTl大于5 000，则认为是由干扰信号产生的非法跳变，并将其忽略，取TCNTl介于3 000～5 000之间为

512μs跳变依据。若为合法跳变，由于是下降沿触发的中断，则认为接收到一位数据“1”；若为合法跳变且3 000

再将输入捕捉触发方式改为上升沿触发，设定触发沿标志tr=0(用于表示由上升沿引起的触发)。当中断是由上升沿触发时，执行类似操作。图6为中断处理程序流程图。

5 结语

本设计硬件电路中功放和检波部分采用分立元件构成，无需读卡基站芯片，电路结构简单，成本极低；软件部分采用C语言进行编写，提出了一种曼彻斯特编码的解码方法。由于RS 232的传输距离最大只有15 m，因此对于需要远距离数据传送的场合，可以通过加入RS 485电路以提高传输距离，从而实现远距离数据采集以及实行有关控制。在一些需要较远读卡距离的应用中，可通过改进功率放大电路(例如采用D类功率放大电路)来提高功放的效率，从而增大发射功率，增大读卡距离。通测试，系统可成功实现对EM4100 ID卡的读取，经过微调天线，最大读取距离可达15 cm，且读卡稳定、成功率高，可将其应用于门禁、公交等系统。

第6章 非接触卡

第6章 非接触卡 内容提纲 1、非接触卡的电磁场基础 2、在ISO/IEC14443标准中，定义了两种射频调幅调制的信号类型TYPE A ：TYPE B ： 了解两种卡片的工作基波，副载波，数据速率、调制波形、调制系数 3、TYPE A 中Miller 编码的数据表示方法 4、 TYPE A 的IC 卡命令集、状态集，和状态转换 5、TYPE A 防冲突算法—二进制树搜索算法 6、负载调制 7、Mifare 1系列中，目前只有S50和S70两个型号 ，简述S50卡片内部16个分区，每个分区的功能职责划分 2.1射频识别的电磁场理论 射频识别系统中读写器与卡片之间的能量和数据传输的理论基础是电磁场理论，交变的电场产生磁场，交变的磁场产生电场。麦克斯韦方程组描述了电场与磁场相互转化中产生的对称性。麦克斯韦方程组如下[5]。 B jw E =?? (2.1) D jw J H -=?? (2.2) ρ=??D (2.3)

0=??B (2.4) 其中： E ：电场强度(V/m) H ：磁场强度(A/m) B ：磁感应强度(T) D ：电位移矢量(C/m 2) j ：电流密度(A/In 2) ρ：电荷密度(C/m 3) 方程组中的四个方程比不完成独立，其中两个三度方程可以从两个旋度方程推导出。为了得到一个完整的系统，4个基本方程的各个矢量满足下面的组成关系。 )(E D D = (2.5) )(E J J = (2.6) )(E B B = (2.7) 上述方程是场的本构关系，表示了场与介质之间的关系，也称之为介质的特性方程或者辅助方程。对于线性媒质有下面的关系。 E D ε= (2.8) i J E J +=σ (2.9) H B μ= (2.10) 其中，ε、σ、μ分别表示媒质的介电常数、电导率、磁导率，此三者统称为媒介的本构参数，对于各向同性媒质他们是标量，对于均匀媒质它们是常量，对于非均匀媒质它们是位 置的函数，对于各向异性媒质它们是张量；i J 是外加电流密度，与电路理论中的电流源是 一致的。 i J 、ρ为产生电磁场E 、H 的源，通常i J 与ρ之间的关系为公式2.11。 0t =??+??ρJ (2.11) 2.2读写器与IC 卡的通信 在ISO/IEC14443标准中，定义了两种射频条幅调制的信号类型，即TYPE A 和TYPE B ，本设计采用的是TYPE A 。TYPE A 的射频调幅调制IC 卡与读写器发送、接收波形分别如图2.2和图2.3所示，图中阴影部分为13.56MHz 的射频基波。数字信号作为副载波搭载于射频基波上，射频基波为IC 卡提供了能量，调幅调制信号传送了数据。在非接触式IC 卡的内部，载于射频基波上的副载波经过检波、滤波和放大等处理之后，即可得到方波。在接收的13.56MHz 的基波中含有847.5kHz 的副载波，由副载波对基波的调制实现了接收信号的传递。每一位数据的传送时间为9.44us ，所以传送速率为106Kbit/s [7]。

基于RC522的非接触式IC卡读卡器设计(含程序)

1 绪论 1．1 课题的研究背景 工业3.0将世界带入信息化的时代，信息技术的发展日新月异，一个以电子商务为主要特征的经济时代成为主要潮流，智能射频卡是一种将用户数据最快捷地送入到环球信息互联网并获得信息的最有用的工具，智能IC卡成为了人们身份识别和实现电子支付的手段，影响了我们生活工作的方式。智能IC卡与普通磁卡对比具有更高的安全性，所以，对智能IC卡的功能进行研究是非常有意义的。 智能IC卡,又是CPU卡。顾名思义, 这种卡片上集成了存储器、通信接口及CPU，具有存储数据、对外交流和数据处理的能力,因此，又是一片卡上的单片机系统。为了使这一系统中的硬件和软件资源充分得到利用, 卡上存放了进行数据读写和安全通信的协议,以及管理这些程序的Chip Operating system卡上操作系统。这操作系统是按照IC卡性能特征而专门设计的操作系统，它极大地不同于计算机上常见的DOS和WINDOWS 等操作系统，IC 卡存储器的容量大小和CPU的性能的限制着Chip Operating system卡上操作系统。主要功能是:控制IC卡与读卡器的数据交流;管理IC卡上各种存储器;在IC卡内执行读写器发来的各种操作命令。有了CPU与COS系统,成就了智能IC卡。所以，智能射频卡具有超强的管理性能,提供很高的数据安全性和可靠性[1]。 1.2 非接触式IC卡 1.2.1 非接触式IC卡的简介 非接触式IC卡又称射频卡，由IC芯片、感应天线组成，封装在一个标准的PVC卡片内，芯片及天线无外露部分[2]。它是全球上最近发展成熟的一项技术，射频识别技术和IC卡技术被成功地结合起来，解决了无源和非接触这一难题，无源即卡中没有电源，这是电子科学领域的一大突破[2]。卡片接近读写器天线产生电磁场的一定空间范围 (通常为50—100mm)，通过电磁波的发送来完成数据的读写操作。 1.2.2 非接触式IC卡的特点 （1）操作快捷 卡与读卡器之间的通讯是非接触的。不用定向使用和插拔卡。操作时，卡也可

非接触式IC卡读卡器原理和优点

非接触式IC卡读卡器原理和优点 原理：非接触式IC卡又称射频卡，由IC芯片、感应天线组成，封装在一个标准的PVC卡片内，芯片及天线无任何外露部分。是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功的将射频识别技术和IC卡技术结合起来，结束了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。卡片在一定距离范围(通常为5—10mm)靠近读写器表面，通过无线电波的传递来完成数据的读写操作。射频读写器向IC卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个IC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，这样在电磁波激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷；在这个电荷的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储，当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。 优点： 1．可靠性高，可防止因插卡、灰尘油污导致的各种故障；卡外表无裸露的芯片，无芯片脱落、静电击穿、弯曲损坏等问题；操作方便快捷，有效范围内即可对卡片操作；无方向性；提高了识读速度，卡与读写器之间无机械接触。 2．防冲突（自动分辨能力）射频卡有快速防冲突机制，能防止卡片之间出现数据干扰，读写器可同时处置多张感应卡。 3．操作方便，由于非接触通讯，读写器在10CM范围内就可以对卡片操作，一般读卡距离是根据机具不同而定。所以不必插拨卡，非常方便用户使用。非接触式卡使用时没有方向性，卡片可以在任意方向掠过读写器表面，既可完成操作，这大大提高了每次使用的速度。 4．应用范围广，射频卡的存储器结构特点使其可一卡应用于不同的系统，用户根据不同的应用可设定不同的密码和访问条件 5．加密性能好，双向验证机制，各扇区均有操作密码和访问条件。

非接触式IC卡种类详解

非接触式IC卡详解 一、非接触式IC卡种类 IC卡 （按接口方式：接触式，非接触式，双界面卡）； （根据内嵌IC：存储器卡，逻辑加密卡，CPU卡） 1、逻辑加密卡 非加密存储器卡：卡内的集成电路芯片主要是EEPROM，具有数据存储功能，不具有数据处理功能和硬件加密功能。 逻辑加密存储卡：在非加密存储卡的基础上增加了加密逻辑电路，加密逻辑电路通过效

验密码方式来保护卡内的数据对于外部访问是否开放，但是是低层次的安全保护，无法防范恶意性的攻击。 2、CPU卡 也称智能卡，卡内的集成电路中带有微处理器CPU、存储单元（包括随机存储器RAM、程序存储器ROM(FLASH)、用户数据存储器EEPROM）以及芯片操作系统COS。装有COS 的CPU卡相当于一台微型计算机，不仅具有数据存储功能，同时具有命令处理和数据安全保护等功能。 3、双界面卡 ◆双界面卡定义 双界面CPU卡(TimeCOS/DI)是基于单芯片的、集接触式与非接触式接口为一体的智能卡，这两种接口共享同一个微处理器、操作系统和EEPROM。卡片包括一个微处理器芯片和一个与微处理器相连的天线线圈，由读写器产生的电磁场提供能量，通过射频方式实现能量供应和数据传输。 ◆产品型号 目前，TimeCOS/DI卡有两种：一种是基于飞利浦公司的Mifare PRO—MF2ICD80双接口芯片开发的，其接触部分符合ISO7816和《中国金融集成电路IC卡规范》的要求，非接触部分符合ISO14443规范中的TYPE A类标准。另一种是即将推出的基于西门子公司的SLE66CLXX系列双接口芯片开发的，接触部分符合ISO7816和《中国金融集成电路IC卡规范》，非接触部分支持ISO14443—TYPE A或TYPE B的双界面卡。卡片容量有8K BYTE 、16K BYTE可选。 ◆产品参数芯片技术性能参数

非接触式IC卡读卡器的设计

＿ 非接触式IC卡读卡器的设计 摘要：介绍了非接触式ic卡和非接触式ic卡的特点，对采用国际标准：ISO/IEC 14443 TYPE A的读卡器系统的特征做了介绍，详细分析了TypeA型常用的卡片MF1 IC S50和射频读卡集成芯片RC500，并介绍了针对射频读卡集成芯片RC5000的读卡芯片接口电路的设计, 包括读卡芯片部分电路，微处理器电路。简单介绍了读卡器的软件设计。 关键词：非接触式ic卡；TYPE A型读卡器；射频读卡集成芯片RC500 第一章非接触式IC卡概论 1.1 非接触式IC卡 非接触式IC卡(CICC一ContaetlessIntegatedCireuitCard)也称为无触点集成电路卡、射频卡或非接触式智能卡。该类卡与IC卡设备无电路接触，而是通过非接触式的读写技术进行读写（如光或无线技术）。其内嵌芯片除了CPU、逻辑单元、存储单元外，增加了射频收发电路。国际标准ISO/IEC10536、ISO/IEC14443等标准，系列阐述了对非接触式IC卡的规定。该类卡一般用在使用频繁、信息量相对较少、可靠性要求较高的场合[1]。 1.2 非接触式IC卡的主要特点 由于非接触式IC卡与读写器间的通信是借助“空间媒介”电磁波进行，不存在机动机构和电触点。因此，在保留接触式IC卡原有的优点的同时，又具备如下诸多特点[2]。 （1）操作便利快捷；(2)可靠性高，寿命长；(3)防伪性好；(4)安全性好；(5)抗干扰能力强；(6)一卡多用；(7)隐蔽性。 第二章 TYPE A型读卡器的射频电路设计当今世界上非接触式IC智能射频卡（内建MCU，ASIC等）中的主流主要为PHILIPS 公司的MIFARE技术，已经被制定为国际标准：ISO/IEC 14443 TYPE A标准。 采用该标准设计的读卡器系统具有以下特性： 1．非接触式IC卡与读写器之间非机械接触。 2、表面没有裸露器件，不会因为污损、弯曲而损坏IC卡。卡本身是无源件，体积小，耐用可靠。 3、读写器不需要卡座，可以完全放置在盒子内。 4、使用时没有方向性，卡可以从任意方向掠过读写器表面，完成读写工作。 5、读写器与IC卡的无线通讯联系。 6、读写器与IC卡实施双向密码鉴别制，采用三级DES算法验证。读写器识别IC卡的合法性，IC卡能识别读写器，还可规定读写器的读写权限。 7、非接触式IC卡的发行有严格的规则。采用国际公认的mifare标准，其卡号的唯一性，在世界上是唯一的。其次，将密码一部分保存在读写器里，一部分放在卡上，保证系统的高度保密性[3]。 由于以上特点，因此该系统在非接触式IC卡应用领域得到了广泛的应用，在这些系统中，大多是采用了philips公司的射频模块MCM200（较早期应用，现已停产）或射频芯片

基于单片机与RFID的非接触式 读卡器设计

基于单片机与RFID的非接触式读卡器软件设计

目 录 一、背景…………………………………………………………………………………… 2 二、方案及元器件选择 (3) 三、系统硬件设计 (3) 3.1 系统工作概述 (3) 3.2 MF RC500的特 点 (4) 3.3 MF RCS00的功能 (5) 3.4 MF RC500管脚描述 (6) 3.5系统天线设计 (8) 四、系统软件设计 (10) 4.1系统的工作方式 (10) 4.2 单片机软件设计 (12) 4.3 MF RC500编程方法 (15) 五、结束语 (17)

单片机与RFID的非接触式读卡器软件设计 关键词: 物联网 51单片机射频读卡器 MF RC500 89c51 导读: 物联网最广泛的一大应用就是射频读卡器,51单片机也因其应用广泛,成本低廉等特点广泛应用于各种终端.本文介绍了基于Philips公司MF RC500型读卡器和atmel公司AT89C51型单片机的RFID阅读器的低成本软硬件设计。 一、背景 随着中国物联网热的兴起,人们对物联网的兴趣也极大的增加,各种对物联网应用的研究也逐步展开. 所谓“物联网”（Internet of Things），指的是将各种信息传感设备，如射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的，是让任何物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的. 其中非常重要且应用得最为广泛的的是RFID技术。RFlD是射频识别技术(Radio Frequency denti-fieation)的英文缩写，又称电子标签，是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。RFID具备自动识别的能力，而且能够应用到任何物体上. RFlD又可分为接触式与非接触式两种. 非接触式刷卡方便,安全性能高.故其应用越来越广泛. 射频识别技术具有很多突出的优点：第一，安全性高．适合于高安全性的终端。数据安全方面除电子标签的密码保护外，数据部分可用一些算法实现安全管理。读写器与标签之间存在相互认证的过程．可实现安全通信和存储，读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口，可保证其自身的安全性：第二．可同时识别多个电子标签；第三，无机械磨

M1卡(S50)资料讲解

S50非接触式IC卡性能简介（M1） 一、主要指标 ●容量为8K位EEPROM ●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 ●每个扇区有独立的一组密码及访问控制 ●每张卡有唯一序列号，为32位 ●具有防冲突机制，支持多卡操作 ●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10年，可改写10万次，读无限次 ●工作温度：-20℃~50℃(湿度为90%) ●工作频率：13.56MHZ ●通信速率：106 KBPS ●读写距离：10 cm以内（与读写器有关） 二、存储结构 1、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： 数据块0 数据块 1 数据块 2 控制块 3 数据块 4 数据块 5 数据块 6 控制块7 数据块60 数据块61 数据块62 控制块63 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： 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： 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： 字节7 字节8 字节9 ( 注：C10_b表示C10取反) 存取控制（4字节，其中字节9为备用字节）结构如下所示： 字节6 字节7 字节8 字节9 ( 注：_b表示取反) 6、数据块（块0、块1、块2）的存取控制如下：

非接触式IC卡读卡器单芯片解决方案

非接触式 IC 卡读卡器单芯片解决方案 目录: 1.1 非接触式 IC 卡读卡器读写模块介绍 1.2 非接触式 IC 卡读卡器读写模块解决方案的组成 1.3 福骅联盟非接触式 IC 卡读卡器读写模块硬件设计思路 1.4福骅联盟非接触式 IC 卡读卡器读写模块解决方案优势 1.5 软件设计思路 1.6其他及联系方式 1.1 非接触式 IC 卡读卡器读写模块介绍 NFC技术由非接触式射频识别(RFID演变而来,其基础是 RFID 及互连技术。近场通信(Near Field Communication ,NFC是一种短距高频的无线电技术,在 13.56MHz 频率运行于 10厘米距离内。其传输速度有 106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒三种。目前近场通信已通过成为 ISO/IEC IS 18092国际标准、ECMA-340标准与 ETSI TS 102 190标准。 1.2 非接触式 IC 卡读卡器读写模块解决方案的组成 NFC 以及 MCU 控制器,30个快速 I/O端口,2个 I2C、3个 UART、2个 SPI, CAN 接口,USB2.0全速通讯接口组成非接触式 IC 卡读卡器读写模块,同时可以做二次开发。 1.3福骅联盟非接触式 IC 卡读卡器读写模块硬件设计思路 1/通过FU32F103CBNFC来实现数据的打包处理,控制NFC的读写部分;

2/ MCU部分:ARM授权, M3内核, 与STM32F103软件完全兼容, 主频96MHZ, 128K Flash, 20KRAM; 3/NFC部分:支持Type A,Type B,Felica协议,性能稳定; 1.4福骅联盟非接触式 IC 卡读卡器读写模块解决方案优势 性能优势:射频性能完美,数据加密功能独特,完全优于各竞争对手的集成度, 使得整体成本优势明显。 ?具备 4000V 的 ESD 抗干扰指标,可省去外置电路板的 TVS 管节省成本。 ?具备完整的参考程序,可以开源给到客户。 ?具备完整的硬件 DEMO 板,可以给到客户演示评估。 ?供货优势:国内晶圆厂,国内封装,供货有保障。 ?单芯片包含NFC及MCU,产品集成度高,提高生产制造的一致性,稳定性; 降低返修率,最终降低生产制造的综合成本。 1.5软件设计思路 您可以通过联系我们的销售, AE, FAE 获得软件设计指导及方案的完整软件代码; ?完整的参考程序,软件的整体设计思路等; ?整体的硬件设计原理图及 PCB Layout等; ?同时也可取得非接触式 IC 卡读卡器读写模块进行测试; 1.6 其他 除了适用于 IC 卡读写器外,也可适用于政府及企事业单位,校园一卡通设备,手持终端,巡更机,等场景。

非接触式IC卡Mifare_S50卡详细介绍

非接触式IC卡Mifare S50卡详细介绍 一、何谓RFID与非接触式IC卡 RFID (Radio Frequency Identification)常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触智能卡、非接触IC卡等等。 一套完整RFID系统由Reader 与Transponder两部分组成，其动作原理为由Re ader发射一特定频率之无线电波能量给Transponder，用以驱动Transponder 电路将内部之ID Code送出，此时Reader便接收此ID Code。Transponder的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡故不怕脏污，且晶片密码为世界唯一无法复制COPY，安全性高、长寿命。 RFID的产品有电容式（Capacatine）、微波式（Microwave）、无线电频率RF(R adioFrequency)，因电容式在使用时须与CSC验票机几乎贴近才能感应，而微波式则须与CSC验票机直线对准，只有无线电频率式则无此限制，所以目前CSC 的主流卡片是飞利浦的MIFAER卡片，其材质采用无线电频率式；而以无线电频率不含电池之CSC，其动作原理是经由内部RF天线接收由读写器所发送出来之电波，感应出一微小电源电压来供应内部电路及读写器所需之电力，亦藉由此感应电压来读写、运算、储存卡片内记忆体资料或藉由读写器和外界接触，并进行卡片和读写器彼此间之资料之交换；其卡片特性概述如下： 1、尺寸：信用卡尺寸86mm*54mm*0.76mm。 2、外型：坚固、防潮、不易弯曲变形。 3、电池：无内部电池。 4、读写距离：与读写单元间距离2-10CM内均可正确读写资料。 5、读写角度：与读写单元上方半球幅度内均可正确读写资料。 6、运输方式：无线电调频通信方式。 7、内部构造：固态电子装置（Solid-state Electric Device），有内藏记忆 体、微处理器晶片两种形式。 8、记忆体：半导体记忆体至少1K bytes以上容量。 9、资料传输天线：卡片内藏RF感应线圈。 10、内部构造：固态电晶体装置，无可动元件。 11、卡片寿命：重复写入寿命至少10年或者10万次以上。 12、处理速度：卡片与读写单元间通信转输速度100Kbps以上，读写验证处理 时间少于300ms。 13、安全特性：具高度安全性不易伪造及变造。 14、技术验证：通过 ISO / IEC - 10373国际验证标准卡片测试方法之各项检 验。 二、CSC位定义表 CSC具备有大容量之记忆体，可依实际应用场所（公车、地铁、停车场等）之特性加以规划，每一应用场所有一独立之记忆空间（Sector），在每个记忆空

接触式与非接触式IC卡选型对比

接触式与非接触式IC 卡选型对比 1 接触式与非接触式IC 卡参数对比 指标 详情 接触式IC 卡 非接触式IC 卡 外形尺寸 IS0标准卡85.5×54×0.76卡/异形卡（自定义尺寸） IS0标准卡85.5×54×0.76卡/ 异形卡（自定义尺寸）/更小尺 寸电子射频标签 存储结构 EEPROM （CPU 卡中会有RAM 、FLASH 等） EEPROM （CPU 卡中会有 RAM 、FLASH 等） 存储容量 1KB 到数十KB 不等 1KB 到数十KB 不等 读写距离 必须与读写器零距离接触 一般2.5~10cm ，大功率读写设 备可以做到数米距离，如电子 不停车收费系统（ETC ） 供电方式 无源IC 卡需通过接触读写器从而获得电能工作。 无需接触，通过线圈天线耦合 获取电能工作。 通讯方式 有线通讯：使用国际标准协议ISO7816通讯或通过IIC 等协议 无线通讯：通过一定频率的调 制无线电波（一般为13.56MHz ） 通讯，标准协议为ISO14443A 、 ISO14443B 、ISO15693等 使用环境 由于卡座的存在和卡片铜片的裸露，接触式IC 卡需要在使用环境比较好的地方，恶劣的环境会加速卡片及读写器的损坏。 无机械接触，卡片电路和读写 器电路都是被外壳完全封装， 从而避免了由使用环境造成的 各种故障。故适合恶劣环境中 的使用。 器件成本 接触式IC 卡在阿里巴巴上以10K 的量单价大约0.5元。 读写器是卡座加芯片，在实际应用中MCU 可以自主模拟通RFID 可贴式电子标签在阿里巴 巴上以10K 的量单价大于1元， 如果做成钥匙扣等其他形状程 序要再加。

125k非接触id卡读卡器设计完整版.doc

125K非接触IC卡读卡头 125K读卡头的工作电压为12V/5v，电流为30——40MA 读卡距离最远15CM 。 如要低功耗最有效是读卡头工作时供电，不工作时断电。读卡距离与卡和天线有关， 可以读各种125K曼彻斯特编码的只读ID卡(4001,EM4100等等)和含E2PROM的RF卡。如E5550。 读卡头(OUT)输出信号为原卡的曼彻斯特码，（用示波器接读卡头输出可以观测ID卡的输出波形）它和其它公司的125K读卡头（输出信号为原卡的曼彻斯特码）是兼容的，可以相互替换，不用修改程序。读卡头也可以读可擦写的125k非接触IC卡，如当读E5550时，卡的用来控制是否启动AOR位应置0，（当置1时IC卡不主动发射数据，需读卡头先发送口令。我的读卡头是只读，不能发数据，当AOR位置1时不能读IC卡的数据）。 天线的设计：天线电感值=345Uh 线径φ0.29mm 圆形(内径)：直径6CM 58圈 直径8CM 40圈 直径3CM 83圈 直径2CM 115圈 长方形：9.5*7 CM 38圈 4.7*6.3 CM 50圈 非接触式IC卡简介: 非接触式智能卡以其高度安全保密性，通信高速性，使用方便性，成本日渐低廉等而受到广泛使用，给我们的生活质量带来了很大的提高。 非接触式IC卡简介又称射频卡，成功地解决了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。主要用于智能门禁控制器，智能门锁，考勤机, 自动收费系统等. 射频卡与接触式IC卡,TM卡相比有以下优点： 1 可靠性高，无机械接触，从而避免了各种故障；

2 操作方便，快捷，使用时没有方向性，个方向操作； 3 安全和保密性能好，采用双向验证机制。读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡验证读写器的合法性。每张卡均有唯一的序列号。制造厂家在产品出长前已将此序列号固化，不可再更改，因此可以说世界上没有两张相同的非接触IC卡； 只读ID卡的资料 非接触ID卡主要有台湾4001卡和瑞士H4001卡,EM4100。它们都采用125kHz的典型工作频率，有64位激光可编程ROM，调制方式为曼彻斯特码（Manchester）调制，位数据传送周期为512μs，其64位数据结构如图1所示。 连续9位“1”作为头数据，是读取数据时的同步标识；D00～D93位是用户定义数据位；P0～P9是行奇校验位，PC0～PC3是列奇校验位，最后位“0”是结束标志。非接触ID卡的这种数据结构非常有利于判断读出数

CPU卡和非接触式IC卡的区别

CPU卡和非接触式IC卡的区别 CPU卡定义 CPU卡芯片通俗地讲就是指芯片内含有一个微处理器，它的功能相当于一台微型计算机。人们经常使用的集成电路卡（IC卡）上的金属片就是CPU卡芯片。CPU卡可适用于金融、保险、交警、政府行业等多个领域，具有用户空间大、读取速度快、支持一卡多用等特点，并已经通过中国人民银行和国家商秘委的认证。CPU卡从外型上来说和普通IC卡，射频卡并无差异，但是性能上有巨大提升，安全性和普通IC卡比，提高很多，通常CPU卡内含有随机数发生器，硬件DES,3DES 加密算法等，配合操作系统即cpu芯片上的OS,也称COS,可以达到金融级别的安全等级。 CPU卡简介 CPU卡：也称智能卡，卡内的集成电路中带有微处理器CPU、存储单元（包括随机存储器RAM、程序存储器ROM（FLASH）、用户数据存储器EEPROM）以及芯片操作系统COS。装有COS的CPU卡相当于一台微型计算机，不仅具有数据存储功能，同时具有命令处理和数据安全保护等功能。由于没有掌握关键的生产工艺，原来我国设计的CPU 卡芯片一直在国外生产。目前我国自主设计、制造的CPU卡容量达到了128K。CPU卡可适用于金融、保险、交警、政府行业等多个领域，具有用户空间大、读取速度快、支持一卡多用等特点，并已经通过中国人民银行和国家商秘委的认证。 CPU卡和非接触式IC卡的区别 一、技术方面（非接触式IC卡和CPU卡） 1、逻辑加密卡又叫存储卡，卡内的集成电路具有加密逻辑和EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）。 2、CPU卡又叫智能卡，卡内的集成电路包括中央处理器（CPU）、EEPROM、随机存储器(ROM)、以及固化在只读存储器（ROM）中的片内操作系统(COS)，有的卡内芯片还集成了加密运算协处理器以提高安全性和工作速度,使其技术指标远远高于逻辑加密卡。 3、CPU卡由于具有微处理功能，使得在交易速度以及数据干扰方面远远高于逻辑加密卡，且允许多张卡片同时操作，具有防冲突机制。 4、两者在技术方面的最大区别在于：CPU卡是一种具有微处理芯片的IC卡，可执行加密运算和其它操作，存储容量较大，能应用于不同的系统；逻辑加密卡是一种单一的存储卡，主要特点是内部有只读存储器，但存储容量较CPU卡小，使其在用途方面没有扩展性。 二、安全保密方面（非接触式IC卡和CPU卡） 1、逻辑加密卡具有防止对卡中信息随意改写功能的存储IC卡，当对加密卡进行操作时必须首先核对卡中密码，只有核对正确，卡中送出一串正确的应答信号时，才能对卡进行正确的操作，但由于只进行一次认证，且无其它的安全保护措施，容易导致密码的泄露和伪卡的产生，其安全性能很低。 2、由于CPU卡中有微处理机和IC卡操作系统（COS），当CPU卡进行操作时，可进行加密和解密算法（算法和密码都不易破解），用户和IC卡系统之间需要进行多次的相互密码认证（且速度极快），提高了系统的安全性能，对于防止伪卡的产生有很好的效果。 综上所述，对于逻辑加密卡和CPU卡来说，CPU卡不仅具有逻辑加密卡的所有功能，更具有逻辑加密卡所不具备的高安全性、灵活性以及支持与应用扩展等优良性能，也是今后IC 卡发展的主要趋势和方向。 三、CPU卡安全系统与逻辑加密系统的比较（非接触式IC卡和CPU卡）

非接触式IC卡读卡器使用说明

文档编号： ZH-22WI-999012 版 本 号： 3.0 非接触式IC 卡计时宝 （SMTMJMF-V22） 用 户 手 册 广东智慧电子信息产业股份有限公司 “智慧牌”非接触式IC 卡产品系列 SMART CARD & IT SERISE ?

文档摘要 项目名称：“智慧牌”非接触式IC卡计时宝 文档编号：ZH-22WI-999012 文档编写者： 出版日期： 参考文献：《智慧“一卡通”信息管理系统需求分析说明书》、《智慧“一卡通”信息管理系统概要设计说明书》、《GB/T18239-2000 集成电路（IC）卡读写机通用规范》和《GB 4208 外壳防 护等级的分类》《GB 6587.7 电子测量仪器基本安全试验》, 《GB 191 包装储运图示标志》《GB 6833.5 电子测量仪器 电磁兼容性试验规范辐射敏感度试验》《GB 6833.3 电 子测量仪器电磁兼容性试验规范静电放电敏感度试验》 等 文档更新记录表

内容简介 “智慧牌”非接触式智能卡计时宝融合了美国、日本、西欧、香港、台湾以及中国大陆各类型企事业单位的时间管理模式特点，将通用性与智能化有机结合，可视不同的使用需求而设定相应时间管理参数。计时宝广泛适用于考勤、门禁、巡更、会议签到、钟点记录等计时、监控功能管理，可同时控制多组外控设备，接受多组输入信号，共有四种不同的工作模式供客户选择使用，适用卡片型号为Mifare One卡、CPU卡和ID卡，是企事业单位最好的时间“管家婆”。 套装形式的“计时宝”，出厂时已配齐了安装使用的必备配件，您仅需按照本说明书传授的方法，就能十分方便地掌握，并自行完成系统的安装、设置和查询。与之配套的软件有考勤、门禁、人事、工资等管理软件，为您解决一般性的事务管理工作，如有特殊需求可与当地经销商联系，委托开发制作。 计时宝具有操作简便，安全可靠，功能实用，快速精确等特点。 在本说明书中，详细的对计时宝做了介绍，包括外观注释、产品特性、键盘介绍、配件介绍、连接器参数、连线转换盒参数和技术参数；还详尽的介绍了计时宝的安装与检测、使用方法、网络连接；最后还列出了报警代码和纠错措施以及技术支持联络方法。 “科技以人为本、用户为上帝、质量为生命”，感谢您阅读本说明书，使用本计时宝，衷心期待您的意见和建议。

非接触式IC卡基础知识

三宇数码科技（上海）有限公司于2003年成立，是一家专业生产各种卡片（会员卡、 电信卡、刮刮卡、磁条卡、智能IC卡、可视卡），RFID技术开发及软件系统应用、推广和智能卡相关服务的日资企业，是日本理光授权的可以提供可视卡解决方案的少数几家国内公司之一，也是日本CSK软件公司的中国唯一代理商。 公司占地面积达3500平方米，员工100多人。 公司引进具有国际先进水平的制卡生产流水线，已获得了《集成电路卡注册证书》，并且通过了ISO9001:2008质量体系认证，从而提高了企业的产品质量和管理水平。优秀的 设计人才，科学先进的管理模式、完美的产品售后服务为公司的不断发展打下了坚实的基础。公司的产品广泛应用于金融、电信、移动、社保、医疗、交通、驾驶员管理、旅游、商场、工商税务、安全控制等领域，受到各界的好评。 非接触式IC卡基础知识 一．非接触IC卡的特点： 非接触式IC卡又称射频卡，是世界上最近几年IC卡行业发展的主要趋势。该技术成功地将射频识别技术结合起来，解决了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，是电子器件领域的一项重要突破。与接触式IC卡相比较，非接触式卡具有以下优点：可靠性高 非接触式IC卡与读写器之间无机械接触，避免了由于接触读写而产生的各种故障。此外，非接触式卡表面无裸露的芯片，无须担心芯片脱落，静电击穿，弯曲损坏等问题，既便于卡片的印刷，又提高了卡片的使用可靠性。 操作方便、快捷 由于非接触通讯，读写器在一定距离范围内就可以对卡片操作，所以不必插拔卡，且使用时没有方向性，卡片可以任意方向扫过读写器表面，既方便了操作，也大大提高了使用的速度。 防冲突 非接触式卡中有快速防冲突机制，能防止卡片之间出现数据干扰，因此，读写器可以同时处理多张非接触式IC卡。这提高了应用的并行性以及系统工作速度。 适合于多种应用 非接触式卡的存储结构特点使得它“一卡多用”，能应用于不同的系统。用户可根据不同的应用设定不同的密码和访问条件。 加密性能好 非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制，读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡也验证读写器的合法性。非接触式卡在处理前要与读写器进行三次相互认证，而且在通讯过程中所有的数据都加密。此外，卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件。 由于非接触式卡具有以上无可比拟的优点，它很适用于电子钱包，公路自动收费系统和公共汽车自动售票系统，IC卡加油系统等等。 二．非接触卡的AB标准

WS1850非接触式读写卡芯片_v1.0.1

符合ISO/IEC14443A/B标准13.56MHz非接触式读写卡芯片主要特性 ■高集成度超低功耗的非接触式读写卡芯片，工作在13.56MHz， 支持双线圈驱动的各类读写卡方案 ■宽电压工作范围，电源电压2.0 ~ 5.5V ■极低的待机和扫描功耗，有效读卡距离可达8 ~ 10cm ■支持完整的ISO/IEC 14443 Type A/Type B协议 ■支持高传输速率的通信：106kbit/s、212kbit/s、424kbit/s ■支持的主机接口， ---- SPI接口，速率10Mbit/s ---- I2C接口，标准模式速率为100kbps/s ---- UART接口，传输速率1228.8kbit/s ■64字节的发送和接收FIFO缓冲区 ■可编程定时器 ■具备硬件掉电、软件掉电和发送器掉电等多种节电模式 ■内置温度传感器，以便在芯片温度过高时自动停止RF 发射 ■采用相互独立的多组电源供电，以避免模块间的相互干扰，提高工作的稳定性 ■具备CRC和奇偶校验功能，内置CRC协处理器，符合ISO/1EC14443 和CCITT 协议■内部振荡器，外接27.12MHz 的晶体 ■支持低功耗卡检测（LPCD）功能 ■QFN32 封装进一步减小PCB 的面积，降低生产成本 主要应用 ■金融领域读卡设备，身份证读卡器 ■智能家庭门锁，酒店锁，桑拿柜锁等非接触式读卡装置 ■各种非接触式读卡设备，公交卡、校园卡读卡器 ■各类非接触式门禁系统，签到、考勤机

芯片简介 WS1850是针对金融领域及非接触式门锁类、门禁类和各种读卡设备应用推出的低电压、低成本的符合ISO/IEC 14443 Type A/Type B协议并工作在13.56MHz高频模式下的读写卡芯片，具有高集成度和超低功耗的特点。特别适用于在追求低成本的同时需要较高性能的非接触式读卡数据传输的应用场合。 1管脚及其描述 1.1 管脚图 WS1850采用通用的管脚间距为0.5mm的QFN32封装形式，管脚定义如图1所示。 图1 QFN32封装脚位图 1.2管脚描述

完整非接触式IC卡读卡器论文

毕业论文 题目：非接触式IC卡读卡器设计 系别： 专业：电气工程及其自动化 姓名：杨洪敏 学号：DH1091N2001 指导教师：青元玖沈文杰 四川大学网络教育学院 二零一一年三月

目录 摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3第1章非接触式IC卡．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 1.1 接触式IC卡的特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 1.2 接触式IC卡的种类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 1.3 非接触式IC卡的关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 1.4 非接触式IC卡的发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11第2章非接触式IC卡技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 2.1 射频技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 2.2 非接触式IC卡射频技术的发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17第3章MIFAR E技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 3.1MIFAR E 1非接触式IC卡特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 3.2 MIFAR E 1非接触式IC卡功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 3.3 非接触式IC卡MFCM200读写器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22第4章非接触式IC卡读写器硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 4.1 非接触式IC卡读写器结构框图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 4.2 非接触式IC卡读写器单片机选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 4.3 RS232通信电路选择与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31 4.4 MFCM200接口电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33 4.5 蜂鸣器驱动电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36 4.6 LED状态显示电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37 4.7 天线设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38 4.8 电源供应电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41第5章非接触式IC卡读卡器软件设．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43 5.1 MFCM200对IC卡的操作流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43 5.2 MFCM200对IC卡的指令和软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44 致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52 附录1 控制电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

非接触式IC读卡程序

程序采用标准C 语言编制,以PCW C Compiler IDE 编译器为开发环境,以下是部分程序源代码以及子函数说明。该程序代码在PIC16F876 单片机上测试通过。程序将RF 场适时的开启与关闭,大大降低了MCU 与RF 场的功耗,同时减少了在读卡过程中MF RC500 对MCU 的干扰。 unsigned char regread ( unsigned char reg adr ) :读取寄存器地址的值; void regwrite ( unsigned char reg adr , unsigned char reg value ) :向寄存器中写值; unsigned char Get PiccUid ( unsigned char uid[ ] ) :读取卡的卡号; void ReadMcuEeprom ( unsigned char volume[ ] , unsigned char eeprom adr , unsigned char num ) :读取 MCU EEPROM 中eeprom adr 地址的前num 个数据,放入volume 数组中; void KeyEncryptArithmetic ( unsigned char key[ ] , unsigned char uid[ ] ) :加密算法; unsigned char LoadKey ( unsigned char uncoded[ ] , unsigned char coded[ ] ) :编码; void Picc authent ( unsigned char auth mode , unsigned char addr , unsigned char uid[ ] ) :认证操作; void ConfigurationCard ( unsigned char Config block ) :对配置卡的数据进行读值操作; void UserCard ( ) :对用户卡中的数据进行读写、加值、减值操作。 main ( ) { unsigned char status ,uid[ 4 ] ,uncoded key[ 6 ] ,coded key[ 12 ] ,D key[ 6 ] ; disable interrupt s ( GLOBAL ) ; / / 关闭所有中断 mcuinit ( ) ; / / MCU 初始化 setup wdt ( WDT 2304MS ) ; / / 设置看门狗定时器的时间 GetManufacturerKey ( D key ) ; / / 取厂家密码放入D key 数组中 enable interrupt s ( GLOBAL ) ; / / 开启所有中断 while ( 1 ) {restart wdt ( ) ; / / 启动看门狗定时器 regwrite ( RegCont rol , regread ( RegCont rol ) & (～0x20 ) ) ; / / RC500 跳出等待模式 M500PcdRfReset ( 1 ) ; / / 开启RF场 if ( Get PiccUid ( uid ) = = MI OK ) / / 读到卡 {ReadMcuEeprom ( uncoded key , 0xXX , 6 ) ; / / 从MCU EEPROM 中取配制密码KeyEncryptArithmetic ( uncoded key , uid ) ; / / 通过算法得到用户密码 if (LoadKey ( uncoded key , coded key ) = = MI OK ) status = Picc authent ( PICC AU THENT1A , User block , uid ) ; if (status = = MI OK ) UserCard ( ) ; / / 是用户卡,执行用户卡的操作 else{memcpy ( uncoded key , D key , 6 ) ; / / 把厂家密码放入uncoded key 中 if ( Get PiccUid ( uid ) = = MI OK ) { if ( LoadKey ( uncoded key , coded key ) = = MI OK ) status = Picc authent ( PICC AU THENT1A , Con block , uid ) ; if ( status = = MI OK ) ConfigurationCard ( Config block ) ; / / 是配置卡 else FrameOutput ( 4 , uid ) ; / / 不是配置卡输出卡号 } } } M500PcdRfReset ( 0 ) ; / / 关闭RF regwrite ( RegCont rol , regread ( RegCont rol ) | ( 0x20 ) ) ;/ / RC500 进入等待模式 }