公交智能收費系統設計方案 1 緒論 公交如今已成為都市重要的交通工具，收費的時候有人為的收費也有采用了智能的收費系統。利用智能收費先是便利，再是快捷，還有就是有利于減少現金流動。公交車智能收費系統在公交系統中極大地促進了非接觸式IC卡的發展。國外已有許多知名的公司已使用這方面的技術。中國雖開始較晚，但成長迅速。公交IC卡作為非接觸卡，操作方便，可靠性高，壽命長，發展潛力巨大。公交收費系統的讀寫操作，只需要將卡在讀寫某一區間內可以實現數據交換裝置附近，沒有任何接觸，使用十分方便，速度快，不易損壞。所以，除了用在公交系統，在門禁、學校、企業等人事管理、娛樂場所等領域有極大的應用前景。1.1 公交智能收費系統現狀及發展趨勢公交車收費系統一般采取接觸式IC卡，因為卡在讀寫器上操作時常造成磨損引起的接觸不良，從而導致數據傳輸故障，此外卡跟讀寫器的磨擦也極大地減短了卡和讀寫器的使用年限。隨著技術的進步，公交車收費系統慢慢地被射頻技術所替代，即非接觸式的IC卡。讀寫器用射頻識別技術為核心，每當射頻卡靠近讀寫器的時候，因受讀寫器的電磁波激勵的作用，LC諧振電路就開始產生共振和接收電磁波能量。每當射頻卡一收集到充足的能量時，就會把卡內存儲的識別卡和其他的數據傳輸的無線電波，讀者和接受讀者卡上的數據和進一步的操作。在環境多變的公交車上，這種收費系統一定有很大發展前景。1.1.1 概述公交智能收費體系構造復雜，所以，公交車IC卡的讀寫器最少包含公交車載機公交車售卡機、公交車制卡機的三個讀寫器。以下主要介紹公交車載機讀寫器的設計，主要部件是由單片機、MMM微模塊、單片機、存儲器、和監控電路還有PC通信的TC232通訊接口電路等部件構成。Mi fare卡專門使用的芯片MF RC500，它是由一個微型的且最大操作間距達100mm的Mi fare讀/寫設備的核心部件，其功能包括調制、解調、安全管理和防碰撞機制等。讀寫器是收取費用現場的， 且讀寫器編寫的時候，只會進行讀卡片的操作，且具備自動地收取費用的機能。1.1.2 現狀當今，雖然接觸式IC卡在交通中得以普遍的使用。但在接觸IC卡的推廣使用中，慢慢發現了許多缺點：卡在讀寫器上頻繁的拔插的操作造成的磨損使得接觸性不良，繼而導致數據傳送報錯，另外卡與讀寫器之間的磨損也很大縮短了卡和讀寫器的使用年限；而且，此IC卡的通信效率很低，還有再個插拔卡的動作造成的延誤，導致每次交易都要長久的等待。現在更多的應用不僅對卡的接口給予了不一樣的需求，而且對傳統非接觸卡應用也提出了更多的需求。起先非接觸卡的指令很簡單，功能也很少。實現一個高難度的操作就像建立一個普通文件一樣需要對卡的數據結構十分熟悉并且需要編很多指令。尤其是卡中大部分資料都是很敏感的，比如剩余金額的數目，所以在對這些資料進行操作的時候，萬一出現意外使得操作突然停止，就要面臨怎樣地正確恢復資料的難題，這非常需要高軟件技巧。以上所有的這些問題都大大防礙了非接觸卡的應用創新。然而公交車智能系統非接觸式IC卡也是應用里最大的領域之一。自2O03年以來我國就有許多城市開始陸續采用非接觸式IC卡的電子車票體系。但也在很多城市中沒有普及開來。人們還不理解公交卡所擁有的優勢，還有就是收費體系做的也還不夠完善，比如受公交環境差的影響使得系統出錯率高等。1.1.3 發展現在國際ISO擬定了主要兩個非接觸IC卡國際準則，一個菲利蒲和西門子的公司的TYPE A標準，另外一個則是摩托羅拉和意法半導體公司的TYPE B標準。兩個標準各有各的優點和缺點。然而TYPE A標準。則是目前運用較多的一種標準MIFARE標準。TYPE B與A的主要不同是卡跟讀寫器的調制方式的差異。而TYPE A采用的則是間斷的調制原理，信息“1”為時，即有信號傳到卡，信息顯示是“0”時，則就無信號傳到卡，并且時間的間隔非常短暫，基本不會影響到卡的正常工作。用這種方式信息區別會很明顯，而且受環境影響的可能性小，很難會誤操作。然而缺點就是在不斷地傳輸能量到非接觸卡的時候，能量會有幾率發生波動。公共汽車上干擾因素很多，打卡時間又極短，錯誤信號發生的機率越小越好，因此，采用TYPE A相對來會好很多。而且，鑒于國情影響，車在較短時間里使用非接觸CPU卡的可能性小，而使用邏輯加密卡。因為使用非接觸邏輯加密卡時，因為沒有CPU在工作，所以對能量的持續性要求很強，因此TYPE A可以很好勝任這工作。我國引進的射頻 IC卡主要有PHILIPS公司的Mi fare和ATMEL公司的Demic卡。制作的IC卡讀寫器可以實現制卡、售卡、自動收費等功能，具有安全、方便、快捷、可靠性高等的特點，解決了城市公共交通服務行業既頻繁又瑣碎的收費管理問題，有廣泛的利用遠景。在我國最廣使用的就是Mi fare IC卡。其每一年銷售量達幾億張的IC卡，促使我國迅速成為IC卡應用發展速度最快的國家之一。此外， 近些年售出的非接觸式卡里近一半是在公共交通中使用的。1.2 本文的內容此設計研究的是公交智能收費系統（B）標準，其重點進行卡的讀寫程序設計，它是以非接觸式通信為技術基礎。本課題設計是以射頻技術為基礎，鋪以單片機編程來控制MF RC500的讀寫卡操作，然后卡里的內容跟時鐘信息一起存放在存儲器里，然后顯示模塊顯示卡的扣除費用金額等，同時蜂鳴器在操作無誤時就響一聲。而DS1232為控制芯片，能解決程序跑飛的問題。然而在存儲器存儲的信息到頂時，就會通過TC232和上位機相接，然后把信息發給PC機。2 設計方案 設計的基本思想：一有Mifare1射頻卡距離射頻天線100mm內時，讀寫器就能夠獲取到卡中的數據信息。然后單片機把讀取得數據進行處理，條件符合，蜂嗚器就響一聲。然后把數據跟當時的時間同時儲存在單片機EEPROM內接著在LED上顯示所讀數據。然而當無卡在其工作范圍時，就會在LED上顯示此刻的時間。如果讀卡出錯，則顯示出錯的標志。在和上位機通訊時，把單片機里EEPROM存入的信息發向上位機。 單片機的程序主要有：時鐘生成程序、讀寫卡程序、跟上位機的中斷通信程序、時鐘生成程序、顯示驅動程序、數據存儲程序、蜂鳴器報警程序。2.1 硬件設計選擇 MCU采用單片機89C52，是因為89C52開發簡單，運行穩定。89C52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系統可編程Flash 存儲器和256字節的RAM，比51多一倍。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統可編程，亦適于常規編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統可編程Flash，使得AT89C52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。 公交收費系統結構復雜，環節較多，因此，公交非接觸IC 卡的讀寫器至少應包括公交售卡機、公交車載機和公交制卡機三個讀寫器。除了售卡機要求有鍵盤外，其余的硬件組成大體相同。圖1為非接觸IC卡及其讀寫器硬件電路原理圖，主要由MMM微模塊、單片機、鍵盤、顯示、存儲器、天線和監控電路以及與PC機通信的TC232串行通信接口電路等部分組成。 圖1 智能系統原理圖 2.2 89C52的接口介紹圖2 89C52的引腳圖2.2.1 I/O口介紹P0 口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數據存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數據復用。在這種模式下，P0具有內部上拉電阻。在flash編程時，P0口也用來接收指令字節；在程序校驗時，輸出指令字節。程序校驗時，需要外部上拉電阻。P1 口：P1 口是一個具有內部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅動4 個TTL 邏輯電平。對P1 端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P2 口：P2 口是一個具有內部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅動4 個TTL 邏輯電平。對P2 端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數據存儲器（例如執行MOVX DPTR）時，P2 口送出高八位地址。在這種應用中，P2 口使用很強的內部上拉發送1。在使用8位地址（如MOVX RI）訪問外部數據存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內容。在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節和一些控制信號。 P3 口：P3 口是一個具有內部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅動4 個TTL 邏輯電平。對P3 端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用。2.2.2 89C52的功能口介紹 RST： 復位輸入。晶振工作時，RST腳持續2 個機器周期高電平將使單片機復位。ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。在flash編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強調，在每次訪問外部數據存儲器時，ALE脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址為8EH的SFR的第0位置 “1”，ALE操作將無效。這一位置 “1”。這個ALE 使能標志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設置對微控制器處于外部執行模式下無效。中斷寄存器：各中斷允許位在IE寄存器中，六個中斷源的兩個優先級也可在IE中設置。AT89C52有6個中斷源，2個中斷優先級，IE寄存器控制各中斷位，IP寄存器中6個中斷源的每一個可定為2個優先級。 T2CON：定時器/計數器2控制寄存器串行口控制寄存器：SCON是一個可位尋址的專用寄存器，用于串行數據通信的控制。其單元地址為98H，位地址為98H-9FH。 REN：接收允許控制位。由軟件置位以允許接收，又由軟件清0來禁止接收。TB8: 是要發送數據的第9位。在方式2或方式3中，要發送的第9位數據，根據需要由軟件置1或清0。例如，可約定作為奇偶校驗位，或在多機通信中作為區別地址幀或數據幀的標志位。 RB8：接收到的數據的第9位。在方式0中不使用RB8。在方式1中，若（SM2）=0，RB8為接收到的停止位。在方式2或方式3中，RB8為接收到的第9位數據。 TI：發送中斷標志。在方式0中，第8位發送結束時，由硬件置位。在其它方式的發送停止位前，由硬件置位。TI置位既表示一幀信息發送結束，同時也是申請中斷，可根據需要，用軟件查詢的辦法獲得數據已發送完畢的信息，或用中斷的方式來發送下一個數據。TI必須用軟件清0。 RI：接收中斷標志位。在方式0，當接收完第8位數據后，由硬件置位。在其它方式中，在接收到停止位的中間時刻由硬件置位（例外情況見于SM2的說明）。RI置位表示一幀數據接收完畢，可用查詢的辦法獲知或者用中斷的辦法獲知。RI也必須用軟件清0。 電源控制寄存器：PCON寄存器主要是為CHMOS型單片機的電源控制而設的專用寄存器，單元地址為87H，最高位SMOD是串口波特率倍增位。當SMOD=1時，串行口波特率加倍。系統復為時SMOD=0。AT89C52 有6個中斷源：兩個外部中斷（INT0 和INT1），三個定時中斷（定時器0、1、2）和一個串行中斷。每個中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器IE 中的相關中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。IE還包括一個中斷允許總控制位EA，它能一次禁止所有中斷。如下表所示，IE.6位是不可用的。對于AT89C52，IE.5位也是不能用的。用戶軟件不應給這些位寫1。它們為AT89系列新產品預留。 定時器2可以被寄存器T2CON中的TF2和EXF2的或邏輯觸發。程序進入中斷服務后，這些標志位都可以由硬件清0。實際上，中斷服務程序必須判定是否是TF2 或EXF2激活中斷，標志位也必須由軟件清0。定時器0和定時器1標志位TF0 和TF1在計數溢出的那個周期的S5P2被置位。它們的值一直到下一個周期被電路捕捉下來。然而，定時器2 的標志位TF2 在計數溢出的那個周期的S2P2被置位，在同一個周期被電路捕捉下來。2.3 軟件設計選擇 讀卡器的軟件控制可采用匯編語言和C語言編程，這兩種語言各有各的特點，匯編：效率高，對硬件的可操控性更強，體積小，不易維護，可移植性很差且匯編語言是低級語言，能夠直接操作硬件，并且生成機器碼的效率高。但匯編對平臺的依賴性強，可移植性差，開發效率低。 C語言：移植性比較好，代碼效率也比較高，可以對部分硬件直接訪問。開發效率較高。寫得好的C代碼，可移植性是很好的，很多時候都不用修改或者只做少量修改。在目前的嵌入式系統中，C語言是使用最廣泛的語言。所以，兩者各有優缺點，本設計采用的是匯編語言的軟件設計方案。3 硬件設計 系統程序重點任務是能夠系統變量初始化，檢測并且使用IC卡，并將結果存儲跟顯示、然后記錄送入PC機中。讀卡器里應用I2C存儲器24C64，存儲的內容主要是：機號(1個字節)、總金額(3個字節)和總記錄(2個字節)。每一張卡的信息應該包括：加卡金額(1字節)、卡身份號(4字節)、售卡日期(2字節)跟售卡人編號(1字節)。 每當射頻卡距離天線一定范圍時，讀卡器就讀到卡中的信息。系統單片機要把所讀信息進行分析和處理，一旦符合條件，就讀卡成功，然后指示燈亮一下，蜂鳴器鳴向一聲。然后卡片數據跟此刻時間一起存儲在單片機內的存儲器24C64里 。同時LED顯示器上顯示卡所讀數據。要是無卡在讀卡器的范圍內時，則LED上顯示此刻的時間。倘若讀卡出錯什么的，并顯示出錯了錯誤標志。則在和上位機進行通訊的時候，把單片機里EEPROM歲存儲的信息發向上位機。主程序流程如圖3所示：系統初始化裝載密碼開始有卡進入是串口中斷卡合法Y讀寫卡操作報 警 處 理相關記錄送PC數據處理及存儲計數器滿YYNN數據包有效執行PC機命令讀時鐘及轉換顯示時鐘送LED顯示器顯示相關信息NNYYN圖3 主程序流程圖3.1讀/寫卡程序初始化退出將扣費后的金額寫如卡IC卡防沖突顯示扣費后的金額搜尋IC卡扣除規定金額顯示卡中扣費前的余額讀卡中余額認證選擇IC卡是否寫卡成功Y寫卡累計次數加1累計次數6NNY蜂鳴器響 圖4 讀寫流程圖 卡的讀寫過程是相當復雜的一個執行過程，要完成許多的操作指令，調用很多的函數。其中應該包括裝載密碼，選卡，詢卡，防沖突，讀寫卡，驗證密碼，停卡的操作。并且所有的這些流程都一定要按著固定的順序執行。在無Mi fare卡在天線的有效距離里面時，就會顯示那個時候的時間，然而一旦有Mi fare卡在天線的有效范圍里的時候，并且在讀卡程序驗證密碼和卡正確無誤后，把讀卡時間和卡號以及相關數據信息當作一條記錄存儲在E2PROM里，同時在顯示器上顯示當前的金額數目4。如圖4所示：讀寫器針對IC卡的操作流程圖。3.2 顯示電路顯示部分采用數碼顯示，使用串行輸入BCD碼-十進制譯碼驅動顯示器件MC14499來完成和單片機系統的顯示接口，以顯示輸入的數據、讀寫器工作狀態或讀出卡中剩下和出錯的信息等。此器件主要有1個多路輸出器、1個鎖存器和1個20位移位寄存器。當輸出器輸出的BCD碼經譯碼后，變成小數點DP和七段碼(abcdefg)輸送到段驅動器輸出。在顯示電路中，用P1口3根I/O口線(P1.0、P1.1、P1.2)分別提供時鐘信號(CLK)、串行數據(DA)和使能信號(EN)。MC14499一次可接收20位串行輸入數據，前面4位可以用于控制數碼管的小數點顯示，而后16位則是4個數碼管的BCD碼輸入數據。而在每幀數據傳送之前，必須把EN置0；然后傳送20位數， 數據傳送完后，再將EN置1。 圖5 顯示流程圖3.3 I2C存儲器24C64 讀寫器中設計了存儲器。存儲器選用24CXX系列的串行E2PROM。在車載機中主要存放乘客IC卡號、司機號和刷卡總數等信息。正常工作后，每隔一段時間要把讀寫器拿到公交管理中心將讀寫器儲存的信息回放到PC機中保存處理。讀寫器中存儲器可采用24C64，其存儲量為8KB，因此最大能存儲1023張售卡記錄。如有需要也可用容量更大的存儲器如24C128或24C256等。24C64為I2C總線的E2PROM。SCL為400kHz時鐘線，SDA為雙向數據線，A2、A1、A0三位為片選地址，即I2C總線上最多可并聯8個串行E2PROM芯片。對E2PROM的操作方式由讀寫控制命令字決定，如下圖所示。其中1010為4位讀寫控制碼，R/W為讀寫控制位：0為寫操作，1為讀操作。所以結合電路圖可知A2H為寫控制命令字，A3H為讀控制命令字。對存儲器寫操作，首先，單片機向24C64發一個START命令，產生啟動信號；然后，發寫命令控制字(如A2H)。當24C64應答后，進入一個寫周期，再由單片機發送寫數據地址，即確定數據寫入到存儲器的哪個地址；當有應答，單片機將要存儲的數據送入到SDA數據線上；寫周期結束時，單片機再發一停止位(STOP)。對存儲器讀操作，首先，單片機向24C64發一個START命令，產生啟動信號；然后由單片機給出讀數據地址；發送成功后，單片機又向24C64發一個START命令，產生開始條件，然后發讀命令控制字(A3H)；當24C64應答后，進入一個讀周期，單片機從SDA數據線上讀出指定存儲地址中的數據。讀周期結束時，單片機再發一停止位(STOP)。值得注意的是，對存儲器操作時，每讀寫一個字節，單片機必須送一個應答位(ACK)，釋放一下SDA數據線，以便存儲器能繼續接收數據圖6 24C64讀寫流程圖3.4 監控電路概述監控電路為DS1232L芯片又稱看門狗定時器，功能是：斷電和上電時向89C52產生復位信號；看門狗進行系統監控，以防范死機的出現。該定時器的ST信號能夠在微處理器的數據信號、控制信號或地址信號里獲得，但是不管哪一種信號都必須能周期性的訪問DS1232。在DS1232計數沒有溢出時單片機發一信號就能使DS1232再進行重新計數，若一定時間內DS1232計數清零未完車，則DS1232就會發復位信號來促使單片機復位。所以編程的時候，必須在一定時間內給ST腳發送一個信號。3.5 上、下位機通信設計通過232 TTL電平實現單片機與PC機之間的通信（05V）和RS232電平（+ 1010V）轉換，轉讓全部車輛機器救卡的銷售記錄。本設計采用中斷方式，在此基礎上，若用方式1、2，則當1幀的數據接收或發送完后，TI/RI就會自動置為1，然后請求串行中斷，但若是CPU中斷，就進行串行中斷，使得TI/RI清0而再次中斷。方式1是10位異步通信方式，其包括1個停止位，8個數據位和1個起始位。而波特率是由串口控制寄存器SMOD的狀態和定時器T1的溢出率決定，在CPU晶振是11.0592MHz時，波特率就為9600b/s。SBUF執行寫操作就可以啟動發送，當在發送移位時鐘的同時，就從TXD先送出起始位，然后是8位數據位，最后是停止位，這樣來完成1幀數據的發送，中斷標志TI置位。在允許接收的條件下(REN1)，當接收來自負跳變為1至0，即被當成1幀數據的起始位，啟動1次接收過程。當8位數據接收完，并檢測到高電平停止位后，就把收到的8位數據裝入SBUF，置位RI，1幀數據的接收過程完成。發送時，數據從TXD引腳輸出，當數據寫入發送緩沖器SBUF時，就啟動發送。發送一幀數據后，有硬件將TI置1，并申請中斷，通知CPU可以發送下一個數據，單片機即從存儲器中將歷史記錄數據上傳給PC機。 圖7為下位機發送流程圖：關中斷去數據首址去記錄個數讀24C64打開TC232發送數據關閉TC232發送完NY圖7 下位機發送流程圖3.6 時鐘電路 下圖為DS1302的實時時間流程。單片機對DS1302的讀寫控制主要包括讀取DS1302的時間和日期和DS1302的初始化，初始化過程即給DS1302賦予初始日期和時間，當時鐘芯片啟動后，在新的初始化指令沒有接收到的情況下，就會一直不停地運行其內部的時鐘，以保證時的準確性和實時性；單片機在任何時候都可以通過讀取DS1302內部時間和日期復位端產生一個高電平寫1302地址延時一段時間將該地址的數據讀出地址增加顯示數據地址增加向該地址寫數據使DS1302不具有寫保護復位產生一個高電平寫1302地址變量初始化延時一段時間開始數據寫完了嗎？N數據讀完了嗎YYN。 圖8 DS1302實時時間流程3.7 蜂鳴器模塊概述 蜂鳴器程序：本程序通過在P1.7送出的音頻范圍的方波，驅動蜂鳴器發出響聲，其中延時子程序的作用是使輸出在人耳朵聽覺能力之內的20KHZ以下的方波頻率，要是沒有延時程序的話，輸出頻率將會大大地超出人耳朵的聽覺能力范圍，我們就不能聽到發出聲音。只要更改延時常數，就可以改變輸出頻率，也就可以調整音調。所以我們可以更改#228為其他值，以改變蜂鳴器音調來達到我們的目的。蜂鳴器連接圖如圖9所示： 圖9 蜂鳴器連接圖4 軟件設計4.1讀卡器流程圖讀卡 器軟件設計流程圖如圖10所示：首先單片機接通電源開始初始化等待ibutton接觸，當有ibutton接觸的時候讀取其中的數值并對其進行減法操作所得數值返回ibutton，然后送數碼管顯示，最后把減去的金額送到I2C存儲器存儲，完成一次交易后單片機將又繼續等待ibutton接觸。 圖10 讀卡器軟件設計流程圖 4.2公交收費系統軟件功能結構公交收費軟件應能實現如下圖11所示的基本功能，IC卡收費PC機程序用卡管理車輛人員管理數據回收與查詢日常報表處理系統管理日/月營業報表充值報表用戶權限管理數據維護圖11公交收費軟件功能框圖 4.3公交管理軟件系統軟件本設計的公交管理軟件系統軟件采用成熟的公交收費管理軟件。該軟件是由深圳市卡聯科技有限公司開發，具體的功能界面截圖如下。圖12系統登錄界面圖13 開卡明細界面圖14 退卡明細界面圖15 注銷卡明細報表界面圖16用戶余額明細報表界面圖18個人消費記錄報表界面圖18個人消費匯總報表界面圖19 司機出勤報表界面圖 20 終端匯總報表界面結束語 該課題研究的公交智能收費系統在許多城市的公交交通中有著極為廣泛運用，它使用射頻技術為前提，課題設計的Mi fare系列射頻卡讀寫器可以進行多種Mi fare系列射頻卡讀寫操作,從而能夠與計算機進行串行通信。讀寫器在大約010CM范圍內可以對卡片進行非接觸通訊操作，操作的時候沒有方向的要求，銀耳使用起來非常的方便、快捷。對于其可靠性：因為和讀寫器之間沒有機械性接觸，所以能夠避免因為接觸讀寫的磨損而造成的物理損傷引起的故障，如接觸不良、芯片脫落、粗暴插卡、彎曲損壞等。 此外非接觸卡中還有快速防沖突機制，該機制能防止卡片與卡片之間出現數據干擾混淆的功能，因此可以進行“同時”對多張卡的并行處理優點，從而提高系統工作效率與速度。 當然接觸式卡的序列號是不能更改的，由于制造廠家固化的原因而是不可以更改的。卡中各扇區都有各自獨立的訪問條件和操作密碼，讀寫器跟卡之間使用雙向驗證的機制，運行過程里全部數據都是加密的。乘車刷卡的時候，只要把卡的卡面靠近刷卡區并且停留大約0.3秒的樣子,就可以完成乘車繳費的流程，同時顯示屏上會顯示卡內余額跟本次乘車的消費金額。雖然國內外對公交卡的系統已經有了多年的研究，但是非接觸式射頻系統如公交智能收費系統（B）研究過程也才幾年的時間。此射頻卡讀寫器系統讀寫非接觸式IC卡片方便、迅速、可靠、安全，這種卡優點足以取代目前仍在使用的接觸式IC卡讀寫器和磁卡，它的出現代表了科學技術發展的方向，以及其擁有的巨大發展和應用前景。參考文獻1 楊振野. 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RF electronics (English) (M).Mechanical Industry Press, 2005.4 致 謝 首先我要衷心地感謝我的指導老師,本文是在他的精心指導下才得以完成的，從論文的選題到最后的審稿、定稿無不傾注了指導老師辛勤的汗水。在課題設計期間，得到了許多同學的幫助和支持。設計初期，在黃老師的指導下通過上網查大量的資料、翻閱相關的書籍，使我們手頭掌握了大量的課題資料，對設計課題的內容有了充分的了解，設計的思路也逐步變的清晰，經過一個多月的辛勤努力，還有老師的幫助下終于如期完成了畢業設計，由于時間倉促，設計中難免會存在一些不足。 最后，再次向在畢業設計中給予我關懷和幫助的所有的老師和同學們表示深深的感謝！附錄 程序清單Request （請求應答）程序： NOP NOP MOV A，#0CH ；設置STACON MOV R0，#01H MOVX R0，A MOV A，#0EH ；設置BAUDRATE MOV R0，#05H MOVX R0，A MOV A，#0C0H ；設置ENABLE MOV R0，#02H MOVX R0，A MOV A，#0C6H ；設置MODE MOV R0，#07H MOVX R0，A MOV A，#0CH ；再次設置STACON MOV R0，#01H MOVX R0，A MOV A，#02H ；設置RCODE MOV R0，#0EH MOVX R0，A MOV A，#07H ；設置BCNTS=7bits MOV R0，#03H MOVX R0，A MOV A，#10H ；設置BCNTR=2Bytes MOV R0，#04H MOVX R0，AJUDGE_COMMAND：；選擇REQ STD還是REQ ALL MOV A，R2 XRL A，#01H JNZ RQT_STDRQT_ALL： MOV A，#52H SJMP RQT_NEXTRQT_STD： MOV A，#26HRQT_NEXT： MOV R0，#00H；發送命令碼 MOVX R0，A NOP MOV A，#0AH ；設置TOC=1ms MOV R0，#06H MOVX R0，ARQT_STACON： MOV R0，#01H；讀 STACON MOVX A，R0 JNB ACC.7，RQT_STACON；判斷 DV=1? MOV R7，A ；暫存STACON MOV A，#00H；清零TOC MOV R0，#06H MOVX R0，A MOV A，R7；判斷是否出錯 JB ACC.6，RQT_TE_ERR JB ACC.3，RQT_BE_ERR MOV R0，#00H ；讀TAGTYPE MOVX A，R0 MOV 20H，A MOV R0，#00H MOVX A，R0 MOV 21H，A MOV B，#00H；設置 OK 標志 SJMP RQT_EXITRQT_BE_ERR：；錯誤處理 MOV B，#01H SJMP RQT_EXITRQT_TE_ERR： MOV B，#02H SJMP RQT_EXITRQT_EXIT： RET Anticollision 防沖突程序： NOP NOP MOV A， #0CH SETB ACC.0 ；設置AC=1，啟動防沖突 MOV R0，#01H MOVX R0，A ACALL DELAY_500s ；延遲1000s ACALL DELAY_500s MOV A，#10H ；設置BCNTS為2Bytes MOV R0，#03H MOVX R0，A MOV A， #28H ；設置BCNTR為5Bytes MOV R0，#04H MOVX R0，A MOV A， #93H ；發送命令碼 MOV R0，#00H MOVX R0，A MOV A，#20H；發送NVB MOV R0，#00H MOVX R0，A MOV A，#0AH ；設置TOC為1ms MOV R0，#06H MOVX R0，AANTI_STACON： MOV R0，#01H；讀STACON MOVX A，R0 JNB ACC.7，ANTI_STACON；判斷 DV=1? MOV R7，A ；暫存STACON MOV A， #00H；清零TOC MOV R0，#06H MOVX R0，AMOV A，R7；判斷是否出錯 JB ACC.6， ANTI_TE_ERR JB ACC.3， ANTI_BE_ERR MOV R7，#04H MOV B，#00H MOV R1，#30H；設置片內RAM的SN暫存區首地址 MOV R0，#00HANTI_LOOP： MOVX A，R0；讀入4字節SN并逐一異或 MOV R1，A XRL B，A INC R1 DJNZ R7，ANTI_LOOP MOVX A，R0；讀入1字節校驗碼 XRL A，B；用校驗碼異或校驗SN JNZ ANTI_CHK_ERR_EXIT；校驗出錯 MOV B，#00H；設置OK標志 AJMP ANTI_BACKANTI_TE_ERR：；錯誤處理 MOV B，#01H AJMP ANTI_BACKANTI_BE_ERR：MOV B，#0AH AJMP ANTI_BACKANTI_CHK_ERR_EXIT：MOV B，#08HANTI_BACK： RET Select Tag 選擇卡片操作程序：SELECT： MOV A，#0CH MOV R0，#01H MOVX R0，A MOV A，#0F0H ；設置ENABLE MOV R0，#02H MOVX R0，A MOV A，#38H ；設置BCNTS=7Bytes MOV R0，#03H MOVX R0，A MOV A，#08H ；設置BCNTR=1 Byte MOV R0，#04H MOVX R0，A MOV A，#93H ；發送命令碼 MOV R0，#00H MOVX R0，A MOV