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
摘要
非接触式IC 卡又称感应IC卡、射频IC卡。是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与IC卡技术结合起来，解决了无源(卡中无源)和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。具有操作快捷、抗干扰性强、工作距离远、安全性高、便于“一卡多用”等特点，在自动收费、身份识别和电子钱包等领域具有接触式IC卡所无法比拟的优越性，具有广阔的市场前景。非接触式IC卡读卡器是非接触式IC卡应用系统的关键设备之一。基于实际应用项目的需要，本课题开发了一种读写距离为25MM的非接触式IC卡读卡器。
本论文首先对非接触式IC卡进行了概述，介绍了其特点、种类、关键技术等。并介绍了非接触式IC卡的技术：射频识别技术。对目前国际上具有代表性的两大非接触式IC卡技术：LEGIC技术和MIFARE技术进行对比。基于MIFARE技术并重点介绍了Philips公司的MIFARE 1非接触IC卡的读写器芯片MCM200的主要特性、引脚功能、内部的物理功能寄存器和基本指令集。在此基础上，论文详细地阐述了非接触式IC卡读卡器的硬件和软件设计，给出了每一部分的实际电路图和应用程序。读卡器的硬件设计包括电源供应电路、LED状态显示电路、蜂鸣器驱动电路、RS232通信电路、MCU的连接、MFCM200接口电路和读卡器天线这几部分的设计，以及MFCM200与MCU接口电路设计、与电源接口电路设计和与天线射
频接口电路设计三个部分。论文介绍了电路的详细设计过程。软件主要对MFCM200的应用程序的设计。
关键词：IC卡、非接触、射频识别、读卡器
Abstract
Non-contact IC card, also known as sensor IC card, IC card RF. In recent years developed a new technology, it will be the success of radio frequency identification technology and IC card technology together to solve the passive (passive card) and free access to this difficult problem, the field of electronic devices is a major breakthrough. Operation with fast, strong anti-interference, distance work, safe, easy, "a multi-purpose card" and so on, in the automatic toll collection, identification and electronic purse and other fields of contactless IC card can not match the superiority of have broad market prospects. Non-contact IC card reader non-contact IC card application system, one of the key equipment. Based on the practical application of the project, this issue has developed a range of reading and writing 25MM non-contact IC card reader.
In this paper, first non-contact IC card are summarized on the characteristics of the types of key technology. And introduced the non-contact IC card technology: radio frequency identification technology. The current representative of the international community the two non-contact IC card technology: LEGIC technology and contrast MIFARE technology. Based on the MIFARE technology and focuses on the Philips company's Mifare 1 Non-contact IC card reader of the main features of the chip MCM200, pin functions, internal registers and the physical functions of the basic instruction set. On this basis, the paper
detailed the non-contact IC card reader hardware and software design, are given for each part of the actual circuit and applications. Reader hardware design, including power supply circuit, LED status display circuit, buzzer driver circuit, RS232 communication circuit, MCU connection, MFCM200 reader antenna interface circuit and the design of these parts, as well as with the MCU interface circuit MFCM200 design, and Power Interface Circuit Design and RF antenna interface circuit design is in three parts. This paper introduces in detail the circuit design process. MFCM200 software applications on the design.
Keywords: IC card, non-contact, radio frequency identification, card reader
第1章非接触式IC卡
1.1 非接触式IC卡的特点
非接触式IC卡无机械触点，通过无线方式与读写设备进行通讯，与接触式IC卡相比具有以下特点：
（1）操作快捷：卡与读卡器之间为无线通讯，使用时无需插拔卡及固定方向。操作时，卡可以放在钱包、衣服口袋或公文包中无需拿出，大大提高了使用速度。同时，由于卡与读卡器进行通讯时的载波频率较高，卡内芯片可以工作在较高的系统时钟下，使二者的通信速率很高。
（2）高抗干扰性：非接触式IC卡具有防冲突机制，在多张卡片同时进入读卡器工作范围时能够防止卡片之间出现数据干扰，允许多张卡片同时操作，相对接触式IC卡增加了“并行”处理能力。
（3）配合具体应用具有多种工作距离：非接触式IC卡中既有作用距离为几米、可用于高速公路收费系统中的远距离卡，又有作用距离为几厘米、可用于电子钱包的近距离卡，使得系统配置灵活多样。
（4）高可靠性：非接触式IC卡与读卡器之间无机械接触，避免了由于接触读写而产生的各种故障，同时无需担心由于触点损坏或脱落而导致卡片失效，提高了应用的可靠性及设备和卡的寿命。而且由于无线电波不会受尘土、潮气和震动的干扰，使得非接触式IC卡可应用在恶劣的环境。同时，由于读卡器可以置于障碍物的后面而不影响它与卡的通讯，可以防止在接触式IC卡的使用中对读卡器进行恶
意破坏现象的出现。
（5）可适合于多种应用：非接触式IC卡的存储结构的特点使其可以一卡多用，能用于不同的系统，用户可以根据不同的应用设置不同的密码和访问条件。
（6）高安全性：非接触式IC卡的序列号是唯一的，制造商在产品出厂前将此序列号固化于卡内芯片中，不可再更改，使用时非接触式IC卡于读卡器要进行三次相互认证，而且通讯过程中所有的数据都加密，卡内各个扇区都有自己的操作密码和访问条件。
1.2 非接触式IC卡的种类
非接触式IC卡的种类繁多，按照卡内集成电路的不同可分为：
●存储器卡－卡中的集成电路具有加密逻辑和EEPROM；
●CPU卡－卡中的集成电路包括中央处理器、EEPROM、随机
存储器RAM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密码运算协处理器CAU以提高
安全性和工作速度。
按照工作频率可分为：
●低频卡－卡与读卡器间通信使用的频段为低频段，如
125KHz；
●高频卡－卡与读卡器间通信使用的频段为高频段，如
13.56MH
915MHz、2.45GHz等。
按照工作距离可分为：
●近距离卡－卡与读卡器的有效作用距离为几十厘米；
●远距离卡－卡与读卡器的有效作用距离为几米。
按照卡内芯片的供电方式可分为：
●有源卡－卡内带电池；
●无源卡－卡内为设备，工作时由读写设备通过无线方式供电。
1.3 非接触式IC卡的关键技术
非接触式IC卡的工作特点使其在设计和制造过程中存在一些技术难点，主要集中在芯片制造和卡片封装上，这些关键技术是：
1、射频技术
非接触式IC卡是射频技术和IC卡技术相结合的产物，非接触式IC卡的射频技术有以下特殊要求：
●由于IC卡的尺寸限制，使大部分非接触式IC卡的内部不带
电池，需要由读写设备通过无线方式供电，经过卡内的稳压
电路产生芯片工作所需的直流电压。
●由于IC卡的尺寸限制，使得卡内天线需要特殊设计。
●由于允许多卡同时操作，要求卡内射频部分具有高抗干扰性，
卡内设有“防冲突”电路以解决多张卡片互相干扰的问题。
2、低功耗技术
对于卡内有电池和无电池的非接触式IC卡来说降低芯片功耗以提高卡片寿命和保证一定的工作距离都非常重要。卡内芯片一般采取低压低功耗CMOS工艺制造，并在电路设计中采用“休眠模式”等技术以降低功耗。
3、封装技术
由于非接触式IC卡中需要封装天线、芯片和片外电容等部件，为确保卡片的大小、厚度、柔韧性，需要特殊的封装技术。
4、安全技术
非接触式IC卡以卡用芯片的物理安全技术、卡片制造的安全技术和卡的通讯安全技术这三个方面的内容构成其强大的安全技术。
●卡用芯片的物理安全技术通过设置高/低电压检测器、低频时
钟探测器、
熔丝、存储器物理保护层、存储器逻辑保护、金属化结构等
措施防止对
芯片存储器和其他逻辑电路的分析，并防止再激活芯片的测
试功能。
●卡片制造的安全技术－将荧光安全图象印刷、微线条、激光
雕刻签名和图象、安全背景图象等技术用于IC卡塑封表面的
印制和防伪识伪。
●卡的通讯安全技术－通过三次相互认证、传输数据加密、设
置存储区密码和访问条件、每个芯片设置唯一序列号以及在
芯片运送过程中设置传输代码防止对数据的非法截取分析、
对存储区的非法访问和对芯片的非法个人化。
1.4非接触式IC卡的发展趋势
随着非接触式IC卡的广泛应用，这种技术得到了迅速的发展，从目前看来，非接触式IC卡主要有以下几个发展趋势
1、大容量
社会对“一卡多用”的迫切需求使得目前非接触式IC卡内8K～16K的存储容量远远不能满足要求。将来用户携带的一张IC卡内可以有多个分区，用作电子钱包、电子车票、身份证和护照等电子个人身份识别、电子医疗档案、工作证、保险证以及电话付费等许多领域，这必将促使卡内存储器的容量向更大的方向发展。除了目前已经广泛使用的EEPROM存储器，国外一些公司也开发了一些新的存储器技术，比如Flash＋技术和铁电技术，铁电存储器（FeRAM）有望成为未来IC卡行业使用的主要存储器。
2、更强的处理能力
IC卡在各个领域的广泛应用对其处理能力提出了更高的要求，提高处理能力的方法有两种，一是借助于具有扩展寻址模式的先进指令组，它能提高翻译机和编译器的效率；二是向更高的具有32位数据通路的MCU发展，技术的进步还可以使内部时钟频率从5MHz增加到10MHz。
3、高安全性
高安全性是IC卡最大的特点之一，但IC卡的发展使得用户对其安全性提出了更高的要求。这一方面体现在使用更加复杂的加密方式令破译更加困难，另一方面体现在提高卡内微处理器的速度及增加RAM的容量使得加密过程更加短暂，以便节省用户时间。这要求未来的智能卡使用更强计算能力的处理器来支持，这不仅对于支持嵌入式固件特别重要，而且对于确保其应用程序在一个安全的环境中装载和运行也及其重要，具有512位或1024位的公开密钥计算能力的加密协处理器将能满足更高的安全性要求。
4、低功耗
无论非接触式IC卡的内部带不带电池，卡内芯片的低压低功耗设计都是非常重要。对于有源非接触式IC卡可以延长电池的使用时间，即延长卡的使用寿命；对于无源非接触式IC卡可以增加卡的工作距离。远距离由于远距离卡在使用速度和方便性上都超过了近距离卡，使其成为非接触式IC卡发展的必然趋势。
5、发展复合式IC卡
复合式卡也成为双界面卡，既有触点也有天线，所以既能提供接触式使用，又能提供非接触式使用，使用更加灵活方便。现在很多国际大公司都开发成功了双界面IC卡，并已投入使用。
第2章非接触式IC卡技术
非接触式IC卡是射频识别技术与IC卡技术相结合的产物，它与接触式IC卡的最大区别是它没有机械触点，通过无线方式与读写设备进行通信，它成功解决了卡内无源和免接触这一难题。
2.1 射频识别技术
射频识别技术是非接触式智能卡系统的基础，是在射频技术、通信技术和计算机术等现代信息技术发展的基础上于20世纪80年代中期问世的。自出现以来，由于它大加速了信息的收集和处理，近年来获得迅速的发展。与传统的条码或磁条识别技术比，射频识别技术具有非接触、作用距离远、精度高、信息的收集和处理快捷等一系的优点，在工业自动化、商品控制、交通运输控管等众多领域得到广泛的发展。
射频识别技术是自动识别技术中的一种。自动识别技术(AutomatciEuqipmnet dInetifiaction，简称AEI)是目前国际上发展很快的一项新技术。该项技术的基本思是通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体或设备(人员、物品)在不同态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理。目前应用最广泛的自动识别技术大致可以分为两个方面:光学技术和无线电技术两个方面。其中光学技术中普遍应用的产品有条形码和摄像两大类。这两类产品目前己泛应用于
人们的日常生活中，并已为人们所熟知。比如，条形码用于商品管理，摄像于抓拍违章车辆等。无线电技术在自动识别领域应用中更具体的技术名称为射频识别射频识别系统的组成一般至少包括两个部分，一部分是电子标签(Tag)，另一部分是读器(Raeder)。电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子签附着在待识别物体的表面。阅读器又称为读写装置，可无接触地读取并识别电子标中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的，进一步通过计算机及计算机网实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。
依据射频识别技术实现的射频卡系统，可按照以下5种方式分类:
(1)根据整个系统工作频率的不同可分为高频、中频及低频系统;
(2)根据射频卡工作方式的不同可分成三种:可读写卡(RW)、一次写入多次读出(WORM)和只读卡(RO)系统:
(3)根据射频卡供电方式可分为有源卡系统及无源卡系统;
(4)根据调制方式的不同可分为主动式和被动式系统;
(5)根据读取卡片数据的技术实现手段，可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大不同系统。
射频识别系统由两部分组成，应答器和录呼器。寻呼器的主要组成部分是无线收发机，在应答器内有感应线圈（天线）及用于存储有关应用标识信息的存储器。
1、非接触IC卡工作过程为
(1) 读写终端不断向周围发一组固定频率的电磁波，非接触式
IC卡的工作频率一般为13.56MHz。
(2) 非接触卡片内有一个LC串联谐振电路,当它进入读写终端的工作区域内,而且频率与读写终端发送的频率相同,这样,在电磁激励下，LC谐振电路产生共振。
(3) 共振使卡内的电容有了负荷，在电容的另一端，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集成电路提供工作电压。
(4) CMOS集成电路中的有关控制逻辑电路对接收到的信号进行解码。
(5) 根据解码信息判断读写终端发来的命令要求，若是读取信息则控制逻辑电路从存储器中读取有关信息；若是修改信息则有关控制逻辑启动电压泵将2V工作电压提升到15V，以便对存储器（EEPROM）中内容进行重新写入编程。
(6) 当电容放电时，非接触卡内的发射电路就将从存储其中读取的数据信息及相
(7) 读写终端对接收到的信息进行处理。射频识别系统使用的频段可以分为低频和高频两类，当工作频率越高，读卡器和卡之间的通讯速度就越快，系统的工作时间就越短。
2、射频技术在非接触式IC卡中的实现
非接触IC卡又称为射频IC卡，即使用了射频技术的IC卡。要在IC卡中实现射频技术需要解决许多的技术难题，所需考虑的如：
（1）安全机制问题：因为射频技术的特点，导致IC卡中数据在通信过程中被截取的可能性很大，如何防止保密信息的泄漏是一大问题。作为安全性的解决办法之一，射频信号传输的是通过加密处理的数据，必须有同样的解密算法才能破解其中的信息，并且在实现通讯之前必须先进行读卡机具和卡的相互认证才可继续进行通讯。
(2)防冲突机制：如果在操作过程中同时出现多张卡，如何防止卡之间的数据干扰，保证读/写卡操作的正确完成。非接触卡在出现多卡进入读卡机具作用范围时，通过基于BIT冲突检测协议（Type A），或者则是字节、帧及命令（Type B）完成防冲突（Type A型和Type B型卡的区别在后面进行阐述）。
（3）电源及电源功耗的设计：由于射频IC卡的工作能源是通过射频收发电路由空间电磁波提供的。由此可见，电磁波能量的大小决定了卡上IC的工耗，也决定了IC芯片的功能。所以其在功耗参数上则要求尽量的小，这样射频信号的能量才能满足IC卡的工作要求。要克服这个问题只有从两个方面来解决，首先是在芯片的制作材料上进行技术革新，降低芯片的功耗。另一个方法就是提高射频能量，从射频欧中获取足够的电能保证卡上IC卡片正常工作。
（4）通讯的调制解调方式：为了实现IC卡与终端之间的正确的通讯，必须为其数据的传输制定相应的协议，才能在IC卡和终端之间进行正确的交流。而作为将模拟信号转换为数字信号进行传送的调制解调方式对通讯的完成是非常的关键的，非接触式IC卡通过两种方式进行调制解调，这也是Type A和Type B型卡的区别之一。
2.2 非接触式IC卡射频技术的发展
非接触式IC卡在目前的应用中，由于本身射频技术和卡芯片技术的限制，卡片需要较低的功耗。从而导致无法在卡片上实现CPU 的嵌入，所以非接触式IC卡多为ASIC卡，ASIC的加密采用的是逻辑电路加密的方法，其灵活和可靠性都不是很高。所以，这直接导致了非接触卡在金融系统和电子商务应用上的限制。所以在以后的发展中，射频卡的发展方向则是基于在其中实现CPU，以达到扩展其应用领域的目的。
前面曾经提到过，由于射频卡的能量供给都是由射频信号提供的，所以射频功率的大小决定了射频卡的功耗。而卡片上集成CPU 需要占用更多的功耗，于是，解决能量供给的问题就是射频技术发展所需要解决的问题。提高射频信号的功率，以提供足够的能量保障卡芯片和CPU的正常工作，这也是解决接触式IC卡和非接触式IC卡兼容问题的最为经济和现实的途径。
非接触式IC卡技术目前国际上具有代表性的两大非接触式IC卡技术是LEGIC技术和MIFARE技术。LEGIC技术是由瑞士KABA 公司提供的非接触式IC卡读写技术，MIFARE技术是由Philips公司提供的非接触式IC卡读写技术。这两种技术都采用13.56MHz的近距离非接触式IC卡通讯频率标准，其读写速度和读写距离是相同的，在通讯安全上均采用符合ISO9798国际标准的3次互感校验技术，以对卡和读写设备的合法性进行相互校验；在数据通讯上均采用DSA 算法对通讯数据进行加密，以确保卡上的数据不被非法的修改。但是
这两种技术也有很多不同点，现将这两种技术的不同特点比较如下：（1）MIFARE采用密码读写控制方式，即读写设备的监控程序要掌握相应的系统密码才能对IC卡内的数据进行不同操作(如读、写、增值、减值等)。LEGIC采用授权读写控制方式,即读写设备必须先获得“设备授权卡”的授权后才能读写本系统的IC卡,而卡的初始化又必须经过上级授权卡的授权,并且只可以在专用的授权设备上进行。
（2）MIFARE读写模块与监控计算机之间采用符合单片机外部总线标准的并行标准，读写过程可由监控程序逐步控制。LEGIC模块与监控计算机之间采用串行通讯方式，读写进程由模块自动完成。
（3）在防冲撞功能上，MIFARE允许多卡同时进入读写范围，再由读写设备逐一处理。LEGIC采用同一时间内只能读写一张卡的防冲撞模式。
第3章MIFARE技术
MIFARE技术是Philips公司推出了一种非接触式/双界面IC卡技术，目前已被ISO/IEC制定为国际标准：ISO/IEC 14443 TYPE A标准。MIFARE非接触式IC卡目前占据世界非接触式IC卡市场80％的份额。Philips公司基于MIFARE
技术推出了四种产品：
1、MIFARE Classic非接触式IC卡，包括MIFARE Standard(MIFARE 1)、MIFARE Standard 4K和MIFARE Light三种非接触式IC卡
2、MIFARE Ultralight
3、MIFARE双界面IC卡，包括MIFARE PRO和MIFARE PROX 两种
4、MIFARE读卡器组件
下面重点介绍本课题涉及到的MIFARE Standard(MIFARE 1)非接触式IC卡和MIFARE读写器组件。
3.1 MIFARE 1非接触式IC卡特点
MIFARE 1 IC卡的核心是Philips公司的MIFARE 1 IC S50（-01，-02，-03，-04）系列微模块（微晶片）。它确定了卡片的特性以及卡片读卡器的诸多性能。
MIFARE1IC卡内建有高速的CMOS EEPROM、MCU等。卡片上除了IC微晶片及一副高效率天线外，无任何其他元件。
卡片上无源（无任何电池），工作时的电源能量由卡片读卡器天线发送无线电载波信号耦合到卡片上天线而产生电能，一般可达2V 以上，供卡片上IC工作。工作频率13.56MHz。
射频卡标准操作距离为100mm（由MFCM500作为读卡器核心模块）和25mm（由MFCM200作为读卡器核心模块）。与卡片读卡器的通信速率高达106Kbit/s。
MIFARE 1 IC智能(射频)卡上具有先进的数据通信加密并双向验证密码系统；且具有防重叠功能：能在同一时间处理重叠在卡片读卡器天线的有效工作距内的多张重叠的卡片。
MIFARE 1 IC智能(射频)卡与读卡器通信使用握手式半双工通信协议；卡片上有高速的CRC协处理器，符合CCITT标准。
卡片制造时具有唯一的卡片系列号，没有重复的相同的两张MIFARE卡片。卡片上内建8K（bit）EEPROM存储容量并划分为16个扇区，每个扇区划分为4个数据存储块，每个扇区可由多种方式的密码管理。卡片上还内建有增值/减值的专项的数学运算电路，非常适合公交/地铁等行业的检票/收费系统。卡片上的数据读写可超过10万次以上；数据保存期可达10年以上，且卡片抗静电保护能力达2KV 以上。
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(射频卡或感应卡)原理
非接触式IC卡（射频卡或感应卡）原理 2007年10月07日星期日下午 07:26 简介 非接触式IC卡，即射频卡或感应卡，它成功地将射频识别技术结合起来，解决了无源和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。 非接触卡内含有唯一的独立的卡号，使用时，技术人员需在读卡器有效读区内（一般5-10CM）将卡片轻轻一晃，便将卡内信息输入读器内，实现考勤、收费管理。 非接触式IC卡的工作原理如下： 卡片的电气部分由一个元件和AISC组成，没有其他的外部器件，卡片中的天线是只有线圈，很适合封状到ISO卡片中。ASIC由一个高速（106KB波特率）的接口，一个控制单元和一个810位EEPROM组成。以MIAREI为例，读卡器向IC发一组固定频率的电磁波，卡内有一个IC串联谐振电路，其频率与读写器的频率相同，这样便产生电磁共振，从而使电容内有了电荷，在电容的另一端接有一个单向通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当储存积累的电荷达到2V时，此电源可作电源为其他电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接收读写器的数据。 一、非接触式IC卡 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。 1. 非接触性IC卡与读卡器之间通过无线电波来完成读写操作。 二者之间的通讯频为13.56MHZ。非接触性IC卡本身是无源卡，当读写器对卡进行读写操作是，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，与本身的L/C产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是指令和数据信号，指挥芯片完成数据的读取、修改、储存等，并返回信号给读写器,完成一次读写操作。读写器则一般由单片机，专用智能模块和天线组成，并配有与PC的通讯接口，打印口，I/O口等，以便应用于不同的领域。 2. 非接触性智能卡内部分区 非接触性智能卡内部分为两部分:系统区(CDF)用户区(ADF) 系统区:由卡片制造商和系统开发商及发卡机构使用。 用户区:用于存放持卡人的有关数据信息。 3. 与接触式IC卡相比较,非接触式卡具有以下优点:
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
非接触式IC卡实用工艺设计要求措施
非接触式IC卡制造工艺设计文档版本历史
目录 1概述 (1) 2围 (1) 3制造流程图 (1) 3.1主流程1 3.2芯料加工流程 (2) 3.3成品卡生产流程 (3) 3.4关键生产环节工艺设计 (3) 3.5外形尺寸以及材料 (5) 3.6材料配比 (5) 3.7动力弯扭检测 (5) 3.8环境要求 (5)
1概述 本文根据非接触式智能IC卡的物理特性指标要求，描述了非接触式IC卡的制造工艺流程和各制造工序的关键技术要求，可用于非接触式IC卡的生产指导；在产品质量要求方面，可以作为非接触式卡产品过程质量控制参考。 2围 本文适用于符合产品标准：CJ/T166-2006的非接触式IC卡的生产与制造，对非接触式IC卡的材料特性和制造的工艺流程进行相应的设计，对制造流程各工序进行描述，确保经过该工艺流程的卡制造的直通率达到要求，质量满足客户需求；同时降低成本和制造难度。 本文可作为生产技术人员的培训参考资料和QA的指导性文件。 3制造流程图 3.1主流程 该流程分作两个子流程，是根据产品特点，为缩短生产周期所划分，将可以作为半成品库存的生产与订单生产并行。具体流程环节划分如下：
3.2芯料加工流程
3.3成品卡生产流程 3.4关键生产环节工艺设计及关键质量点的操作控制程序 3.4.1热压合成 非接触式IC卡芯料分级热压合成的时间、合成温度和合成压力，参考值如下表：
3.4.2检测和质检 该工序使用奥迈鑫公司生产的IC卡自动测试一体机对冲切完成后的非接触式IC卡进行固定读写距离的测试，确保交付到客户手里的IC卡质量能够得到保证。 3.5外形尺寸以及材料 ISO标准卡 85.5x54x0.90 / 异形卡等 卡基料：PVC、PET、PETG、 天线线材：0.1016mm线径的铜线 3.6材料配比 选择0.15～0.30mm厚度的印刷基料，中间使用0.50mm的芯料，经过高温层压后，确保卡的厚度符合标准要求。 若客户对卡有特殊要求，则选择不同厚度的印刷面料或者双面覆膜等工艺，调整成品卡的厚度，使之满足客户需求。 3.7动力弯扭检测 弯扭1000次，一次可扭曲15IC卡，无变形和开裂。 3.8环境要求 工作温度：-20℃～55℃ 储存温度：-35℃～65℃
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
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IC卡性能介绍
非接触IC卡 一、非接触IC卡性能介绍 概述 非接触IC卡又称射频卡，是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功地将射频识别技术与IC卡技术结合起来，解决了无源和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。 与接触式IC卡和磁卡相比较，非接触式卡具有以下优点： 1.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。例如粗暴插卡，非卡外物插入、灰尘或油污导致接触不良等原因造成的故障。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，既便于卡的印刷，又提高了卡片使用可靠性。 非接触IC卡的数据保存长达10年，可写100,000次，读无限次。 2．操作方便、快捷 由于非接触通讯，读写器在10cm范围内就可以对卡片操作，所以不必插拔卡，非常方便用户使用。 非接触卡使用时没有方向性，卡片可以任意方向掠过读写器表面，即可完成操作，这大大提高了每次使用速度。据调查显示，相对接触IC卡而言，非接触卡在票据处理上的时间可缩短1/10至1/3。这意味着高通过率,是公交运营不可缺的因素。系统应用者得益处是读写器结构简单，可以减少维护并加强对破坏的抵抗力（如口香糖堵塞卡片插入口），可为收费系统提供更多的灵活性并减少了纸票的用量。 3．防冲突（自动分辨功能） 目前很多非接触式智能卡系统都无法解决此问题，一些公司产品出现的问题是：当超过一张卡同时出现在操作区时，就会出现误读现象，且可能每次出现的情况都不同。另一些公司系统出现的问题是：当第一张卡没有离开操作区而另一张卡进入时，则再扣取第一张卡。 经过专门设计的MIFARE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。当多张卡同时进入操作区时，读写机会提示只能一张卡进入，当第一张卡完成操作未离开操作区而另一张卡进入时，则这张卡不会对之前的卡片有影响。读写机也不会与后来的卡片交易，直至第一张卡离开读写区为止。因此，读写器可以同时处理多张非接触IC卡，这提高应用的并行性，无形中提高了系统工作速度。 4．可适用于多种应用（一卡多用） 非接触卡的存储结构特点使它一卡多用，能应用于不同的系统。用户可根据不同的应用决定不同的密码和访问条件。 非接触IC卡有8K位EEPROM，无电池。分为16扇区，每个扇区包括4块，块是最小的读写单位，每块包含16个字节。 5．加密性能好、安全性高 非接触IC卡的序列号是世界唯一的，有32位。制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化，不可再更改，因此使复制成为不可能。 非接触IC卡与读写器之间采用双向验证机制，即读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡也验证读写器的合法性。 非接触IC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以防止信号截取。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IC卡具有以上无可比拟的优点，所以它很适宜应用于电子钱包，公路自动
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
非接触式IC卡的工作原理
将一个电容器Cr 与阅读器的天线线圈并联，电容器电容的选择依据是：它与天线线圈的电感一起，形成谐振频率与阅读器发射频率相符的并联振荡回路。该回路的谐振使得阅读器天线线圈产生非常大的电流，这种方法也可用于产生供远距离应答器工作所需要的场强。 应答器的天线线圈和电容器C1构成振荡回路，调谐到阅读器的发射频率。通过该回路的谐振，应答器线圈上的电压U 达到最大值。 这两个线圈的结构也可以解释作变压器（变压器的耦合），变压器的两个线圈之间只存在很弱的耦合。阅读器的天线线圈与应答器之间的功率传输效率与工作频率f 、应答器线圈的匝数n 、被应答器线圈青年路的面积A 、两个线圈的相对角度以及它们之间的距离成比例。 随着频率的增加，所需的应答器线圈的电感，表现为线圈匝数“N ”的减少（135kHz ：典型为100~1000匝，13.56MHz ：典型为3~10匝）。因为应答器中的感应电压是与频率成比例的，在较高频率情况下，线圈匝数较少对功率传输效率几乎没有影响。 因为电感耦合系统的效率不高，所以只适用于低电流电路。只有功耗极低的只读应答器（<135kHz ）可用于1m 以上的距离。具有写入功能和复杂安全算法的应答器的功率消耗较大，因而一般的作用距离为15cm ，尽管个别的可达到80cm 。 应答器到阅读器的数据传输 负载调制：正如已经指出的那样，对电感耦合系统来说是一种变压器耦合型，即作为初级线圈的阅读器和作为次级线圈的应答器之间的耦合。 只要线圈之间的距离不大于0.16入（波长），并且应答器处于发送天线的近场之内，变压器耦合就是有效的。 如果把谐振的应答器（就是说，应答器的固有谐振频率与阅读器的发送频率相符合）放入阅读器天线的交变磁场中，那么该应答器就从磁场取得能量。从供应阅读器天线的电流在阅读器内阻R1上的降压可以测得此附加功耗。应答器天线上的负载电阻的接通和断开使阅读器天线上的电压发生变化，实现用远距离应答器对天线电压进行振幅调制，如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开，那么这些数据就能够从应答器传输到阅读器，人们把这种数据传输方式称作负载调制。 谐振 应答器线圈中感应的电压用于给无源应答器的数据存储器（微型芯片）供电，为了显著提高等效电路的效率，在应答器线圈L 上C 以构成并联振荡回路，其谐振频率与所述的射频识别系统的工作频率一致为f ，并联振荡回路的谐振频率可由汤姆逊公式算出： LC f π21=
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
非接触式IC卡原理
非接触式IC卡原理 非接触式IC卡 射频卡或感应卡就是非接触式IC卡，它成功地将射频识别技术结合起来，解决了无源和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。 非接触卡内含有唯一的独立的卡号，使用时，在读卡器有效读区内将卡片轻晃一下，便将卡内信息输入读器内，实现考勤、收费管理等功能。 非接触式IC卡的工作原理： 卡片由一个元件、AISC和封套组成，没有其他的外部器件，卡片中的天线是只有线圈，很适合封状到ISO卡片中。ASIC由一个高速（106KB波特率）的接口，一个控制单元和一个EEPROM组成。 读卡器向IC发一组固定频率的电磁波，卡内有一个IC串联谐振电路，其频率与读写器的频率相同，这样便产生电磁共振，从而使电容内有了电荷，在电容的另一端接有一个单向通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当储存积累的电荷达到2V时，此电源可作电源为其他电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接收读写器的数据。 一、非接触式IC卡 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。 1. 非接触性IC卡与读卡器之间通过无线电波来完成读写操作。 二者之间的通讯频为13.56MHZ。非接触性IC卡本身是无源卡，当读写器对卡进行读写操作是，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，与本身的L/C产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是指令和数据信号，指挥芯片完成数据的读取、修改、储存等，并返回信号给读写器,完成一次读写操作。读写器则一般由单片机，专用智能模块和天线组成，并配有与PC的通讯接口，打印口，I/O口等，以便应用于不同的领域。 2. 非接触性智能卡内部分区 非接触性智能卡内部分为两部分:系统区(CDF)用户区(ADF) 系统区:由卡片制造商和系统开发商及发卡机构使用。 用户区:用于存放持卡人的有关数据信息。 3. 与接触式IC卡相比较,非接触式卡具有以下优点: ⑴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。例如:由于粗暴插卡，非卡外物插入，灰尘或油污导致接触不良造成的故障。此外,非接触式卡表面无裸露芯片，无须担心芯片脱落，静电击穿，弯曲损坏等问题，既便于卡片印刷，又提高了卡片的使用可靠性。 ⑵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，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
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卡读卡器使用说明书
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 智慧电子信息产业股份 “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》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 电磁兼容性试验规辐射敏感度试验》《GB 6833.3 电子 测量仪器电磁兼容性试验规静电放电敏感度试验》等 文档更新记录表
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、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ID卡参种类及数大全
非接触式IC卡主要产品简介 非接触式IC卡由IC芯片、感应天线组成，然后封装在一个标准的PVC卡片中，芯片及天线电路无任何外露部分。非接触式IC卡的读写过程，是由IC芯片与读写器之间在一定的距离范围内(通常为5－15mm)，通过无线电波的传递来完成芯片数据的读写操作。 非接触式IC卡是一种无源体，其工作原理是：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，指挥芯片完成数据的修改、存储等，并返回给读写器，完成一次读写操作。 本公司拥有全球最先进的感应卡自动封装线，超净化的生产环境、领先的超声波自动绕线和碰焊技术、ISO9001的全面质量管理体系、严格的品质检测，专业生产的高频、低频和双 界面卡出口欧洲、美国、南韩及台湾等地。同时我们不断开发适应特殊应用环境的高性能感应卡，在抗高温、抗折和采用环保材料方面处于业界领先地位。 主要产品包括：Mifare 1 S50、Mifare 1 S70；Mifare UtraLight IC U1；I·CODE 1、I·CODE 2；Hitag1、Hitag 2；Inside 2K、Inside 16K；Temic e5551；Atmel T5557、88RF256-12；TK4100；μEM EM4100、EM 4102、 EM4069、EM4150；ST SR176、SRIX4K；Tag-it HF-I、Tag-it TH-CB1A等。 Miafre 1 S50感应式IC卡 芯片：Philips Mifare 1 S50 存储容量：8Kbit，16个分区，每分区两组密码 工作频率：13.56 MHz 通讯速率：106KBoud 读写距离：2.5～10cm 读写时间：1～2ms
非接触式IC卡一卡通系统技术方案
非接触式IC卡一卡通系统技术方案
一、现状分析 为了适应公共交通发展的需要，满足和方便广大市民出行，提高企业效益，提升运营与管理的科技水品，加速城市公共交通事业的现代化建设，提升城市公共形象。深圳市永豪电子有限公司一直致力于开发非接触式IC卡城市公交自动电子收费一卡通系统，以非接触式IC卡做为存储介质，结合计算机技术、网络技术等信息技术，为用户提供一个良好的信息平台。 城市公交的系统经过多年的运作，在管理上已日趋完善，但新的课题又呈现在我们的面前。“零钞不够”，这是实行无人售票以来乘客与公交公司之间最大的矛盾。“无人售票”对车辆的承运速度和业务管理无疑起了很大的促进作用，但是由于“不设找赎”，对身上没有足够零钞的乘客来讲，肯定是增加了经济负担，这正是推行“无人售票”之后，乘客最大意见之处。还有假币流行，给企业和政府带来巨大的损失。“无人售票”需要完善，另外随着经济环境的变化，取消月票，也是势在必行。非接触式IC 卡技术的推出为实现城市公交自动收费提供了现代技术的支持。 二、公交系统效益分析 1、经济效益 (1) 加快乘客上车速度，减少车辆停站时间,加速车辆周转等于减少车辆。 (2)学生采用学生计费后刷卡依然给予优惠，老年人采用老年计费刷卡给予优惠。用IC卡替代月票 及钱币方式，最终取代月票，消除福利月票的种种弊病，对促进管理，加强经济改革，打破大锅饭具有重要的意义，并为最终减少公交企业亏损，减少依赖政府补贴创造前提。 (3) 及时掌握客流情况，科学合理调度而创造效益。 (4) 可以节省无人售票点钞工作人员的费用。。 (5) 广告费收入，IC卡面可印广告，抵消IC卡的部分成本。 (6)可以预收票款，增加企业周转资金。 (7)有效制止了假币的流通。 2、社会效益 (1) 可以提高公共交通的服务档次，符合建设国际城市的目标。目前我们所选用的系统，香港、澳 门在九五年才小规模使用，西欧、澳大利亚等国也是近年才使用，与国际先进水平同步。 (2) 可以方便市民，减少社会现金流通量。现在由于市面上缺少零钱，乘车购物很不方便，使用IC 卡后，一卡在手，可以乘坐所有公共汽车。IC卡的使用将来还可以推广到小巴、出租汽车、地铁、购物商场等处，一张卡可以在各处使用。 (3) 可以提高车辆运行效率，节省乘车时间。采用非接触式IC卡，完成一次收费过程仅需一秒钟时