石家庄铁道学院毕业设计公交智能收费系统的设计（B）Design of Intelligent Charging System in Public Transportation（B）2008 届电气与电子工程分院专业电子科学与技术完成日期： 2008年5 月 25 日毕业设计评语及成绩毕业设计开题报告摘要公交智能收费系统要现读卡、收费、LED显示、时钟电路和计算机的通讯功能，其中读卡过程（即自动识别用户的过程）是整个系统的重要部分，本设计对读卡器的设计作详细介绍。
采用PHILIPS公司的Mifare卡作IC卡，制作的IC卡读写器可以实现制卡、售卡、自动收费等功能，公交IC卡读写器以射频识别技术为核心，读写器主要使用了1片Mifare卡专用的读写处理芯片--MMM微模块，单片机采用89C52。
P1口与串行器件24C64和显示、报警电路连接；P0口与MMM微模块相连，用作数据线；P2口用作时钟电路连接；P3口用于读写控制和中断。
程序主要包括IC卡读写操作程序、键盘扫描程序、显示程序、存储器读写程序和通信程序。
在读写器中，单片机与PC机之间的通信主要由TC232来实现。
读写器中，单片机程序可采用C语言进行编程。
C语言有功能丰富的库函数，运算速度快、编译效率高、可移植性好、软件的可读性强，便于改进和扩充。
本设计所研究的技术和方法不仅对于公交智能收费系统有着重要的作用，而且在其他各领域如校园卡、考勤卡等也具有广泛的应用价值。
关键词：单片机非接触式IC卡读写器串口通信AbstractThe public transportation intelligence charge system request realizes reads the card, the charge, the LED demonstration, and computer's communication function, reads the card process (i.e. automatic diagnosis user's process) is overall system's important part, this design reads and compares the card design to make the detailed introduction.Used PHILIPS Corporation's Mifare card to make the IC card, the manufacture IC card reader-writer may card, automatic charge functions and so on realize the system card, sell, the public transportation IC card reader-writer take the radio frequency recognition technology as the core, in the reader-writer mainly uses 1 piece of Mifare card special-purpose read-write to process the chip--The MMM micro module, the monolithic integrated circuit uses 89C52. P1 mouth and serial component 24C64 and demonstration, alarm circuit connection; The P0 mouth and the MMM micro module is connected, serves as the data line; The P3 mouth uses in the read-write control and the interrupt. The procedure mainly includes the IC card read-write operation procedure, the keyboard scanner program, the display sequence, the memory read-write procedure and the signal procedure. In the reader-writer, monolithic integrated circuit and the PC machine between correspondence mainly realizes by TC232. In the reader-writer, the monolithic integrated circuit procedure may use the C language to carry on the programming. The C language has the function rich storehouse function, the operating speed is quick, the translation efficiency is high, the probability is good, software's readable, is advantageous for the improvement and the expansion.This design studies the technology and the method not only have the vital role regarding the public transportation intelligence charge system, moreover in other various domains like campus card, the timecard and so on also has the widespread application value.Key words: Monolithic Non-contact type Reader-writer Serial communication目录第1章绪论 (1)1.1 公交智能收费系统现状及发展趋势 (1)1.1.1 概述 (1)1.1.2 现状 (2)1.1.3 发展 (2)1.2 本文研究的容 (3)第2章 MCU功能简介 (4)2.1 MCU的功能概述 (4)2.2 89C52的接口介绍 (4)2.2.1 I/O口介绍 (4)2.2.2 89C52的功能口介绍 (5)第3章 MCM外围模块简介 (10)3.1 读卡模块简介 (10)3.1.1 概述 (10)3.1.2 特性 (10)3.1.3 应用 (11)3.2 时钟模块的简述 (11)3.2.1 引脚功能及结构 (11)3.2.2 DS1302的控制字节 (12)3.2.3 数据输入输出(I/O) (12)3.2.4 DS1302的寄存器 (12)3.2.5 编程方法 (13)3.3 I2C总线的简述 (13)3.3.1 I2C总线的特点： (13)3.3.2 I2C的基本操作： (14)3.3.3 系统存储器的概述 (16)3.4 RS--232 概述 (16)3.5 显示模块的概述 (18)3.6 系统中看门狗的功能 (19)3.6.1 电源电压监视 (19)3.6.2 复位 (19)3.6.3 看门狗定时器 (19)第4章系统总体设计方案 (20)4.1 主程序系统 (20)4.2 读/写卡程序设计 (22)4.2.1 Mifare卡的操作步骤： (23)4.2.2 操作指令时序 (23)4.3 显示电路概述 (27)4.4 存储器概述 (28)4.5 监控电路概述 (29)4.6 上、下位机通信设计 (30)4.7 时钟电路 (30)4.8 蜂鸣器模块概述 (31)5.1 结论 (32)5.2 展望 (32)参考文献 (33)致 (34)附录 (35)第1章绪论公交车现在已成为城市的主要交通工具，收费时既有人工收费也有的采用了智能收费系统收费。
使用智能收费系统首先是便利，其次是快捷，第三是有利于减少现金流通。
公交智能收费系统在公交系统的应用大大推动了非接触式IC卡的发展。
国外已有众多实力强的公司已涉足这方面的技术。
中国虽起步较晚，但发展迅速。
公交车IC卡作为非接触式的卡，操作方便，可靠性更高，寿命更长，发展潜力巨大。
公交车收费系统的读写操作只需将卡片放在读写器附近一定的距离之就能实现数据交换，无需任何接触，使用中非常方便、快捷，不易损坏。
因此，除了用在公交系统，在门禁、校园、企事业等人事管理、娱乐场所等方面有广泛的应用前景。
1.1 公交智能收费系统现状及发展趋势公交收费系统很多是采用接触式IC卡，卡在读写器上经常拔插造成的磨损导致接触不良，从而引起数据传输错误，并且卡与读写器之间的磨损也大大缩短了卡和读写器的使用寿命。
随着技术发展，公交收费系统逐渐被射频技术取代，即使用非接触式IC卡。
读写器以射频识别技术为核心，当射频卡靠近读写器时，受读写器发射的电磁波激励，卡片的LC谐振电路产生共振并且接收电磁波能量。
当射频卡接收到足够的能量时，就将卡存储的识别资料以及其他数据以无线电波的方式传输到读写器并且接受读写器对卡数据的进一步操作。
在环境复杂的公交车上，这种收费系统将会有很大前景。
1.1.1 概述公交智能收费系统结构复杂，环节较多，因此，公交非接触IC 卡的读写器至少应包括公交售卡机、公交车载机和公交制卡机三个读写器。
本文主要介绍公交车载机读写器的设计，它主要由MMM微模块、单片机、显示、存储器、时钟电路和监控电路以及与PC机通信的TC232串行通信接口电路等部分组成。
Mifare卡专用的读写处理芯片(MF RC500)，它是一个小型的最大操作距离达100mm的Mifare读/写设备的核心器件，其功能包括调制、解调、产生射频信号、安全管理和防碰撞机制[9]。
读写器是放在收费现场的，这种读写器的软件在编写时，只允许用户读卡片，并具有自动收费的功能。
1.1.2 现状如今，接触式IC卡在人们的日常生活中得到了普遍的应用。
在接触式IC卡的普及过程中，逐渐发现了许多的弊端：卡在读写器上经常拔插造成的磨损导致接触不良，从而引起数据传输错误，并且卡与读写器之间的磨损也大大缩短了卡和读写器的使用寿命；另外，接触式IC卡的通讯速率较低，再加上插拔卡的动作延误，造成每一笔交易需要较长时间的等待。