通用非接触式IC卡读卡器的开发

关于⾮接触式IC智能（射频）卡及其读写设备内核技术的研究与应⽤开发关于⾮接触式IC智能(射频)卡及其读写设备内核技术的研究与应⽤开发上海华东磁记录电⼦公司张敏前⾔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。

欧洲⼀些较⼤的IC卡⽚制造商以及IC卡⽚读写器制造商以及IC卡⽚软件设计公司等（例如法国的GEMPLUS公司）⼤都以MIFARE技术为标准，⽽发展和推进IC卡⾏业。

通过阅读本⽂，相信有⼀定IC卡经验，技术及具有⼀定的计算机软/硬件技术（尤其是微处理单⽚机MCU技术）的同⾏定能将本⽂消化之后⽽能设计出诸多应⽤场合的产品，例如，门禁控制系统（Door Access System）,⾼速公路不停车收费系统，停车场收费管理系统，地铁⾮接触式IC智能射频卡的“刷卡”读写器，机关/企业内部考勤管理系统，医疗保险管理系统，公共交通收费管理系统，出租车收费管理系统，银⾏服务“⼀卡通”等等。

第⼀章Mifare 1 ⾮接触式IC智能(射频)卡⼀．Mifare 1⾮接触式IC智能射频卡特点Mifare 1 IC智能(射频)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写器的诸多性能。

Mifare 1 IC智能(射频)卡采⽤先进的芯⽚制造⼯艺制作。

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写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。

Mifare 1射频卡所具有的独特的MIFARE RF（射频）⾮接触式接⼝标准已被制定为国际标准：ISO/IEC 14443 TYPE A 标准。

摘要非接触式IC卡是IC卡领域的一项新兴技术，它是射频识别技术和IC卡技术相结合的产物。

由于非接触式IC卡具有操作快捷、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。

本论文开发了一种读写距离为25MM 的非接触式IC卡读卡器。

本文首先对非接触式IC卡进行了概述，介绍了其特点、种类、国际标准、关键技术、典型应用和发展趋势；随后介绍了非接触式IC卡技术的基础：射频识别（RFID）技术，并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技术进行了对比；紧接着重点介绍了Philips公司的MIFARE技术，对MIFARE卡片和MIFARE非接触式IC卡的读写组件MFRC500进行了全面的阐述；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、蜂鸣器驱动电路、RS232通信电路、MCU的连接、MFRC500接口电路和读卡器天线这几部分的设计,MFRC500接口电路的设计分为MFRC500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。

软件设计分为对MFRC500的应用程序的设计、对读卡器其他电路的应用程序设计和主程序设计三个部分，每一部分都给出了具体程序并对程序进行了详细的说明。

关键词：IC卡、非接触、射频识别、读卡器ABSTRACTContactless IC Card is one kind of new technology in the field of IC card,which is the combination of RF technology and IC card Technology.Because contactless IC card has some advantages over common IC card such as its high working speed、good anticollsion quality、long，working distance,there will be a good prospect for it in many fields such as automatic pricing、identity distinguishing、electric wallet,and so on.The contactless IC card reader is one of the key devices of a contactless IC card system.We developed one kind of contactless IC card reader,which is one part of a project and has about 25mm working distance.At first this paper generally introduces the contactless IC card,including its feature、type、international standard、key technology、typical usage and developing trendency.Then it introduces the RFID technology,from which the contactless IC card technology derived,andgives the compare of LEGIC technology and MIFARE technology,which are the representative technologies of contactless IC card technology at present.After that the MIFARE technology developed by PHILIPS Semiconductors is introduced in detail.The paper give emphasis to the introduction of MIFARE contactless IC card and the reader component,MFRC500.Based on these,the paper discusses the design of the contactless IC card reader in detail,inlcuding the circuit design and software design.The reader’s circuit is made up of power supply circuit、buzzer drive circuit、RS232 communication circuit、MFRC500 interface circuit and antenna,all.The paper gives the whole process of circuit design in detail.The software design includesprograming of MFRC500、programing of other circuit and programing of main program.All these programs are presented and remarked.KEY WORDS：IC Card, Contactless, RFID,IC Card reader目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (I)第一章绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 IC卡的分类 (2)1.3 非接触式IC卡 (2)1.3.1 非接触式IC卡的特点 (2)1.3.2 非接触式IC卡的种类 (3)1.3.3 非接触式IC卡的关键技术 (4)1.3.4 非接触式IC卡的发展趋势 (5)1.4 IC卡的国际标准 (6)1.4.1 接触式IC卡的国际标准 (6)1.4.2 非接触式IC卡的国际标准 (6)1.4.3 IC卡的测试标准 (6)1.5 本论文的任务 (7)第二章非接触式IC卡技术 (8)2.1 射频识别技术 (8)2.1.1 系统管理层 (8)2.1.2 接口层 (8)2.1.3 从动应答子系统（应答器） (9)2.2 非接触式IC卡技术 (9)第三章 MIFARE技术 (11)3.1 MIFARE 1非接触式IC卡 (11)3.1.1 MIFARE 1非接触式IC卡特点 (11)3.1.2 MIFARE 1非接触式IC卡的功能组成 (12)3.1.3 RF射频接口电路 (12)3.1.4 数字电路模块 (12)3.1.5 MIFARE 1卡片的存储结构 (15)3.2 MIFARE读卡器组件 (16)3.2.1 MFRC500特性 (17)3.2.2 MFRC500模块引脚说明 (18)第四章非接触式IC卡读卡器硬件电路设计 (24)4.1 引言 (24)4.2 非接触式IC卡读卡器结构框图 (24)4.3 各主要芯片的选取及其设计 (25)4.3.1 CPU的选取 (25)4.3.2 非接触式Ic卡读卡器通信模块设计 (27)4.3.3 电源供应电路设计 (27)4．4 非接触式IC卡读卡器天线设计 (29)第五章非接触式IC卡读卡器硬件设计 (32)5.1 编程思想及编程语言的选择 (32)5.2 对MFRC500的应用程序设计 (32)5.2.1 发送询问指令 (34)5.2.2 防冲突 (34)5.2.3 选择卡片 (35)5.2.4 认证 (35)5.2.5 读取卡片 (35)5．2．6卡挂起 (35)5.3蜂鸣器驱动程序设计 (35)5.4 RS232通信程序设计 (36)5.4.1 通信协议设计 (36)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (41)附录 (42)第一章绪论1.1 前言智能卡的名称来源于英文名词“Smart card”，又称集成电路卡，即IC卡(Integrated Circuit Card)。

IC卡读卡器开发指南IC卡读卡器是一种用于读取和写入集成电路卡（IC卡）数据的设备。

在实际应用中，IC卡读卡器广泛应用于各类身份验证、支付、门禁、公交等领域。

本篇指南将为您介绍IC卡读卡器的开发流程和主要技术要点，帮助您了解如何开发一款高质量的IC卡读卡器。

一、硬件设计1.连接方式：根据读卡器的使用场景和接口要求，选择合适的连接方式，常见的有USB、RS232、RS485、以太网等。

2.电源设计：根据IC卡读卡器的功耗需求，设计稳定可靠的电源电路，以确保读卡器正常工作。

3.信号处理：利用合适的模拟和数字电路技术，处理读卡器与IC卡之间的数据通信和时序问题。

4.外部接口：根据实际需求，设计合适的按键、显示屏、指示灯等外部接口，方便用户使用和状态显示。

二、软件设计1.验证算法：根据IC卡的安全协议和密码算法，设计合适的验证算法，确保读卡器可以正确验证IC卡的合法性。

3.用户界面：通过合适的图形界面设计和用户交互逻辑，为用户提供友好的操作界面和提示信息。

4.设备驱动：根据具体硬件平台和操作系统要求，设计合适的设备驱动程序，确保读卡器可以与计算机或其他设备正常通信。

三、性能优化1.读写速度：通过合理的硬件设计和软件优化，提高读卡器的读写速度，以提升用户体验。

2.数据稳定性：通过合理的电路设计和软件算法，降低读卡器的读写错误率，确保数据的稳定性和可靠性。

3.兼容性：对不同类型的IC卡进行充分测试和兼容性验证，确保读卡器可以适应各种IC卡的需求。

4.安全性：采用合适的加密算法和安全协议，保护读卡器和IC卡之间的通信安全，防止数据泄漏和恶意攻击。

四、测试和验证1.单元测试：对读卡器的各个功能模块进行单元测试，确保各个功能模块的正确性和稳定性。

2.集成测试：对整个读卡器进行功能测试和性能测试，确保整个读卡器系统的功能完整和性能稳定。

3.兼容性测试：对不同类型的IC卡进行测试，验证读卡器的兼容性和稳定性。

4.安全测试：对读卡器的安全性进行测试和评估，确保读卡器系统的数据安全性和抗攻击能力。

IC卡读卡器开发指南一、概述IC卡读卡器是一种用于读取和处理集成电路卡（IC卡）中数据的设备。

它能够与电脑、手机等设备连接，实现对IC卡的读写操作。

本文将介绍IC卡读卡器的基本原理、开发流程和注意事项，帮助开发人员更好地开发和应用IC卡读卡器。

二、IC卡读卡器开发流程1.硬件选型：选择适合应用场景的IC卡读卡器芯片或模块。

通常有USB接口、串口接口、蓝牙接口等多种选择，开发人员需根据实际需求进行选择。

2.硬件搭建：按照选型的芯片或模块的设计要求进行原理图设计和PCB布局。

3. 软件开发：根据选型的芯片或模块，选择合适的开发工具和编程语言进行开发。

常见的开发语言有C、C++、Java等。

开发人员需要编写相应的驱动程序和应用程序，实现对IC卡的读写功能。

4.功能测试：完成软件开发后，对IC卡读卡器进行功能测试。

包括读取IC卡中的数据、写入数据到IC卡、对IC卡进行认证等功能测试。

5.产品验证：进行产品验证，确保IC卡读卡器在各种实际应用场景中的稳定性和可靠性。

三、IC卡读卡器开发注意事项1.考虑IC卡的兼容性：IC卡读卡器需要支持多种类型的IC卡，包括接触式和非接触式IC卡。

开发人员在设计和开发过程中需要考虑不同类型的IC卡的兼容性。

2.设计合理的接口：根据实际应用需求，选择合适的接口类型，例如USB、串口、蓝牙等。

同时要考虑IC卡读卡器与外部设备的连接稳定性。

3.数据安全性：IC卡中的数据通常包含敏感信息，例如个人身份信息、账户余额等。

开发人员需要考虑数据的加密和安全传输，确保IC卡读卡器的数据安全性。

4. 兼容各种操作系统：IC卡读卡器需要兼容多种操作系统，例如Windows、Linux、Android等。

开发人员需要进行相应的驱动程序开发，确保IC卡读卡器可以在各种操作系统中正常工作。

5.考虑用户体验：IC卡读卡器的使用应简单、便捷，用户界面友好，操作流程清晰。

开发人员需要进行相应的用户界面设计和用户体验优化。

基于RC522的非接触式IC卡读卡器设计一、引言非接触式IC卡技术是一种新兴的智能卡技术，其具有快速、方便、安全等特点，在许多领域得到了广泛应用。

本文基于RC522模块，设计了一种非接触式IC卡读卡器，能够实现IC卡的读取、验证和数据传输功能。

二、硬件设计1.RC522模块RC522模块是一种非接触式IC卡读卡器模块，内置了射频信号的硬件电路和通信协议。

通过与主控芯片的串口通信，可以实现与IC卡的交互操作。

2. Arduino UNO控制器Arduino UNO控制器是一种开源的硬件平台，具有易学易用、开发快速等特点。

通过编写Arduino语言的程序，可以控制各种外设的工作。

3.电源电路为了保证系统的正常工作，需要提供稳定的电源电压和电流。

可以通过将主控芯片的VCC引脚连接到稳定电源上，来实现电源电路的设计。

三、软件设计1.初始化RC522模块首先，需要在Arduino程序中引入MFRC522库并初始化RC522模块。

初始化包括设置模块的SPI引脚和读取器模式等参数。

2.读取UID通过调用MFRC522库中的函数，可以实现读取IC卡的UID（唯一标识符）。

UID可以用于后续的卡片验证和数据传输。

3.卡片验证IC卡的验证过程包括选择卡片、验证密码等步骤。

在Arduino程序中，可以通过调用MFRC522库中的函数来实现。

4.数据传输一旦IC卡验证成功，就可以实现数据的传输。

可以通过读取或写入IC卡的扇区、块来实现对数据的读取或修改。

四、程序流程1.初始化RC522模块和串口通信2.循环读取IC卡3.读取IC卡的UID4.验证IC卡密码5.读取或写入IC卡的数据6.返回步骤2，继续读取下一张IC卡五、总结通过RC522模块与Arduino控制器的组合，可以实现非接触式IC卡的读取、验证和数据传输功能。

本设计具有简单、易实现的特点，可以作为非接触式IC卡读卡器在实际应用中的参考。

以上就是基于RC522的非接触式IC卡读卡器的设计思路和程序介绍，对于感兴趣的人员来说是一个很好的学习和实践项目，可以通过进一步的研究和开发，改进和完善这个设计。

非接触式IC读卡器的设计【摘要】非接触式IC卡又称为射频卡，是IC卡领域的一项新兴技术，它是射频识别技术和IC卡技术相结合的产物。

非接触式IC卡读写器是非接触式IC 卡应用系统的关键设备之一，设计一款更为方便有效的读写器对于构建一个便捷实用的应用系统来说有着重要的意义。

本文设计是基于MFRC522射频芯片和STC11F32XE单片机的非接触式IC卡读卡器，并用该读卡器实现了对射频IC卡的读写操作。

实际操作表明，本文设计的读写器能够实现对射频卡的制卡、扣费及充值功能，成本低廉，便于携带，且容易操作。

【关键词】IC卡读卡器；非接触式；系统设计1.引言IC卡即是集成电路卡，也可以称为智能卡、微芯片卡等。

它的外形与磁卡很相似，因此只从外面很难辨别。

磁卡作为IC卡的发展基础，最初由日本人提出，法国相关公司研制出了第一枚IC卡。

早期的IC卡系统是接触式的，它有本身不可客服的缺点，如接触磨损、交易速率慢、难以维护、基础设施投入大等。

随着信息业和服务业的全球化，在一些场合，对信息载体的便携性、安全性等方面提出更高的要求，于是非接触式IC 卡以其无机械磨损、容易维护、方便使用等优点，成为IC卡中潜力最大的新军为备受国内外业界的瞩目。

非接触式IC卡是当今世界先进的射频技术和IC卡技术相结合的产物，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和IC技术结合起来，解决了无缘和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破，使卡片在靠近读写器表面时即可完成卡中数据的读写操作。

非接触式IC卡一经问世，便立即引起广泛的关注。

非接触式IC卡操作方便、抗干扰性高、可靠性高、安全性高的特点，使得他在一些接触式IC卡不使用或者无法使用的场所，具有无可比拟的优势被广泛应用于公交、收费、门禁系统、考勤系统等领域。

一个非接触IC卡内部结构示意图如图1所示。

现在，射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及。

典型的射频识别应用系统由非接触式IC卡、非接触式IC卡读写器和应用系统组成，其中非接触式IC卡读写器是连接非接触式IC卡和应用系统的桥梁，是射频识别应用系统中的关键部件，因此设计一款安全有效的读写器有着重要的商业价值意义。

2008届毕业生毕业论文题目: 非接触式IC卡读写器设计院系名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：教师职称：2011 年05 月10 日摘要本文介绍了以AT89S52单片机作为微控制器，以射频技术为核心，基于PHILIPS公司MF-RC500模块的非接触式IC卡读写器，阐述了该系统的组成、工作原理以及相应的软硬件设计。

本文阐述了非接触式IC卡技术的基本原理，并对其读卡器在工程上的设计和开发作了研究。

论文描述了IC卡系统的发展和现状，通过对射频识别技术原理的研究，揭示了射频IC卡系统的工作原理。

介绍了Type A 型常用的卡片MF1 IC S50和对应读卡器的设计方法和电路(使用专用射频读卡集成芯片RC500)，并详细阐述了系统各个模块的组成和原理，给出了天线的设计规范。

然后根据课题要求详细介绍了自主设计的一款Type A 型读卡器的核心部件—射频模块的实现方案和具体电路。

最后介绍了系统设计的软件部分，重点介绍了RC500的主要特性、基本指令集以及与Mifare1非接触IC卡数据通信的一些重要模块的编程思路和编程方法，给出了两个编程实例。

实际测试证明该读写器完成了基本功能，运行稳定。

关键词：微控制器；非接触式IC卡；读写器；MF-RC500；射频识别Title Design of Reader for Contactless IC CardAbstract：With micro-computer AT89S52 as controller, the radio frequency technology as core,this paper describes the system’s composition、work principle and design of hardware and software of contactless IC card read-write device base on MF-RC500 of PHILIPS Company .This paper introduces the basic principle of the contactless IC card technology and the application of IC card reader. First the paper describes the development and the status quo of the IC cards system. Then the work principle of the radio frequency IC card system is discovered through studying the principium of the radio frequency technology. Whereafter, the paper introduces the card MF1 IC S50 what is usually used in the cards of Type A, the design method and the circuit of the card reader device (the device use the radio frequence chip reader module RC500), and in detail analyzes the principle of every module, simply Points to the design rules of the antenna circuit. Then, the paper in detail introduces the implement project about circuit and program of the kemel components of a Type A IC cards reader, the RF module, what is completely made by do-it-yourself.In the end, the paper introduces the software of the system, and the main property and basic intruction set of a contactless IC card reader RC500 based on Philips’MIFARE1 are introduced. And some ideals and methods of programme about the basilic module with data communication between the cards and RC500 are presented. Finally the two examples of programme are given. The Read-Write Device is stabilized through test.Keywords:MCU；Contactless IC Card；Read-Write Device；MF-RC500；Radio Frequency Identification；目次1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景和意义 (1)1.2 目前国内外研究现状 (2)1.3 本课题设计的主要工作和任务 (3)2读卡器系统方案设计与实现 (4)2.1 IC卡介绍 (4)2.2 读卡器基本原理 (4)2.3 总体方案论证 (5)3系统硬件设计与实现 (8)3.1 电源模块 (8)3.2 人机接口模块 (8)3.3 系统时钟模块 (9)3.4 存储模块 (10)3.5 MF-RC500读写模块 (11)3.6 通信模块 (17)4系统软件设计与实现 (19)4.1 软件设计环境 (19)4.2 主程序的设计 (19)4.3 读/写卡程序设计 (20)4.4 读卡器外围基本电路程序的设计 (24)4.5 通信部分程序设计 (28)5 系统调试 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 总电路图 (33)附录B 读/写卡源程序 (33)1 绪论1.1 课题研究的背景和意义IC卡是集成电路卡(Integrated Circuit Card)的英文简称，在有些国家也称之为智能卡、微芯片卡等，IC卡是在较为原始的磁卡的基础上发展起来的，它的最初设想是由日本人提出来的。

非接触式ic卡工作原理
非接触式IC卡（Contactless IC card）是一种无需物理接触即
可进行通信和交互的智能卡技术。

它采用射频技术，通过非接触式的无线传输将数据和电能传输给IC卡芯片。

其工作原理
如下：
1. 读卡器发射射频信号：读卡器通过内置的天线发射射频信号，通常的工作频率为13.56MHz。

2. IC卡接收射频信号：IC卡内部也内置了一个天线，当IC卡
靠近读卡器时，它会接收到读卡器发射的射频信号。

3. 射频信号供电：IC卡内部的天线接收到射频信号后，可以
通过电磁感应原理将这个无线信号转换为电能，为IC卡芯片
供电。

4. 数据传输和交互：IC卡芯片获得电能后，可以进行数据处
理和交互。

比如读取数据、存储数据、进行加密操作等。

5. 反射信号回传：IC卡芯片通过调制自身的天线阻抗，将回
传的射频信号反射回读卡器。

读卡器通过接收到这个反射信号，可以获得IC卡芯片处理后的数据信息。

6. 数据解析和处理：读卡器接收到IC卡芯片反射回的信号后，会进行解析和处理，通常包括验证数据的完整性和正确性等。

在整个过程中，非接触式IC卡的工作原理主要依赖于射频信
号的传输和接收、电能的无线传输以及反射信号的回传。

这种工作方式具有安全性高、可靠性强、使用方便等特点，广泛应用于公交卡、门禁卡、身份证等领域。

基于单片机的非接触式IC卡读卡器设计随着社会的发展，IC卡已经被广泛应用于各个领域，无论是身份证、银行卡还是公交卡都使用了IC卡技术。

为了更好地读取IC卡信息，设计一款基于单片机的非接触式IC卡读卡器就变得必要了。

一、设计原理非接触式IC卡读卡器的最主要原理是利用电磁感应原理。

读卡器发射的高频电场能够让IC卡中的芯片感应到，芯片通过接收读卡器发射来的电能影响，对发射电磁波进行解码，最终完成读取卡片内部信息的功能。

二、硬件设计1. 电源设计IC卡读卡器的电源一般使用USB、DC接口等，需要给电路板上的电路提供稳定的电源。

如果不稳定，就可能会导致IC卡读卡器读卡不稳定或者直接无法读卡。

因此，在设计IC卡读卡器时，必须考虑电源的设计。

2. 读卡器的天线设计IC卡读卡器的天线设计是决定IC卡读卡成功率的关键。

因为天线的设计不同，对IC卡定位的精度就会有所差异。

由于IC 卡芯片内部的天线半径只有几毫米，所以，为了确保IC卡和读卡器之间的距离和位置，所以要选择合适的天线方案。

3. 芯片选型单片机芯片是实现IC卡读卡器功能的核心部件。

芯片选型应考虑集成度高、功耗低、性能稳定等要素。

因为读卡器的功耗不应该太高，考虑长时间使用的情况下，避免发热。

4. PCB板设计在 PCB 板设计方面，IC卡读卡器需要怎么设计呢？从板的设计角度看，应该确保整个器件在小空间内正常运作并且保证稳定可靠。

还需要注意到防止电磁干扰，采用防护措施，采用屏蔽以保证读卡器不受外界噪音干扰。

三、软件设计1. 判断卡片是否在感应区内判断IC卡是否在感应区内，基本思路是判断卡片强度是否符合读卡器的读取强度，从而判断卡片是否在感应区内。

2. 读卡器发起命令读卡器与IC卡通信的时候，需要通过发起命令来读卡。

发起命令的方式一般通过SPI或UART等通信协议来实现。

3. 解码IC卡反馈的信息根据IC卡反馈的信息，读取卡内数据存储，从而可以实现卡内信息的读取。

非接触式IC卡读卡器硬件的设计摘要：本文以AT89C52单片机作为微控制器，基于MFRC500模块设计了非接触式IC卡读卡器。

阐述了该读卡器的相应的硬件设计。

关键词：AT89C52 MFRC500 IC卡读卡器非接触式IC卡是IC卡领域的一项新兴技术，它是射频识别技术和IC卡技术相结合的产物。

由于非接触式IC卡具有操作快捷、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。

本文以MF RC500为核心，结合AT89C52等设计了一套单片机控制非接触式IC卡操作的硬件结构，它可以应用于门禁控制、电子消费场合，如食堂售饭、公交和地铁电子售票等场合。

读卡器的硬件设计一、单片机选择AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机，片内含4K bytes的可反复擦写的Flash只读程序内存和128bytes的随机存取数据存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可以提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用各种控制领域。

二、电源一个系统电源的设计，要考虑到整个系统中各部分硬件的电压需求，电流需求等综合因素。

本硬件系统中，各个设备都是+5V供电，所以可以只设计一个+5V 的电源产生电路。

元件7805的作用是对外界输入的稍微大于5V的电压进行稳压作用，输出端OUT输出稳定的+5V电压以供各个设备使用使用。

电路中用到了很多电容，它们都是起到滤波的作用，滤除系统需要的稳定直流电压外的其它成分。

220uf 的电容主要起到减少电压纹波的作用，0.1uf的电容起到滤除电压中的高频谐波的作用。

三、读卡芯片的选择MFRC500是Philips公司开发的非接触式智能卡读卡器芯片系列中的一种，是13.56MHz非接触式CI卡中高集成度读卡器中的一员，它与MFRC531、MFRC530和SLRC400的引脚都是兼容的。

目录1 引言31.1 课题背景错误!未定义书签。

1.2 设计的目的和意义错误!未定义书签。

2 IC卡简介错误!未定义书签。

2.1 “卡”的发展历程222.1.1光电（检测）卡232.1.2磁卡242.1.3IC卡242.2IC卡的分类错误!未定义书签。

2.2.1根据卡集成电路划分242.2.2根据应用领域划分错误!未定义书签。

2.2.3根据数据交换界面划分错误!未定义书签。

2.2.4根据数据传输方式划分错误!未定义书签。

2.3非接触式IC卡错误!未定义书签。

2.3.1非接触式IC卡具有的优良特性错误!未定义书签。

2.3.2非接触式IC卡的分类错误!未定义书签。

2.3.3非接触式IC卡的工作方式错误!未定义书签。

2.4IC卡的国际标准错误!未定义书签。

2.4.1接触式IC卡的国际标准错误!未定义书签。

2.4.2非接触式IC卡的国际标准错误!未定义书签。

3 系统的总休设计错误!未定义书签。

3.1射频卡部分错误!未定义书签。

3.2系统的主控模块错误!未定义书签。

3.3系统的读写模块错误!未定义书签。

3.4系统的通信模块错误!未定义书签。

4系统电路设计错误!未定义书签。

4.1电源电路错误!未定义书签。

4.2复位电路错误!未定义书签。

4.3系统时钟电路4.4 蜂鸣器电路4.5 射频卡读写电路4.6 串行通信电路5 系统软件设计5.1通信协议设计5.1.1数据帧格式5.1.2CRC校验算法5.2数据表达方式5.3系统工作的流程5.3.1复位5.3.2状态初始化5.3.3流程图6测试报告7结论致参考文献THE DESIGN OF CONTACT-LESS IC CARD READER附录1系统整体电路图附录2程序源代码1 引言1.1 课题背景当今世界微电子技术和IT技术的发展日新月异，信息技术已广泛地渗透到社会生活的各个领域，在经济和社会发展中发挥着越来越重要的作用。

作为信息技术领域发展的分支——智能卡即IC（Integrated Circuit）卡的出现，就以其超小的体积、先进的集成电路芯片技术以与特殊的措施和无法被破译与仿造的特点，颇受人们的青睐，这种将微电子技术和计算机技术结合在一起的精灵，提高了人们生活和工作的现代程度。

非接触式IC卡读写器的设计的开题报告标题：非接触式IC卡读写器的设计背景介绍：随着现代科技的发展和普及，IC卡应用越来越广泛。

传统的IC卡读写器需要接触式的读写方式，存在使用不便、容易损坏等问题。

因此，非接触式IC卡读写器的开发和应用势在必行。

非接触式IC卡读写器主要通过电磁感应原理来实现读写功能。

相对于接触式IC 卡读写器，非接触式读写器具有读卡速度快、安全性高等优点。

同时，非接触式读写器可拓展性强，可应用于不同领域，比如门禁、车辆管理等。

设计目标：本设计提出了一个基于NXP PN512芯片的非接触式IC卡读写器，其设计目标包括以下几个方面：1. 实现IC卡的读写功能，支持常见的IC卡标准。

2. 采用高频（13.56MHz）电磁感应技术，提高读写速度和可靠性。

3. 采用USB接口，便于连接计算机进行数据传输。

4. 采用模块化设计，易于组装和安装。

设计方案：硬件设计：1.主控芯片：NXP PN512选择NXP PN512是因为它是一个成熟的高频非接触式IC卡读写器芯片，支持多种IC卡协议，如ISO/IEC 14443 Type A/B、MIFARE、FeliCa等。

2.电源管理：单片机内置电源管理3.通信接口：USB接口4.天线设计：双线圈天线软件设计：1.驱动程序：采用C语言编写程序，驱动PN512芯片，实现IC卡的读写功能。

2.界面设计：采用QT框架编写界面程序，实现与用户的交互。

设备实现：将硬件和软件设计结合，制作出PCB电路板，并组装成非接触式IC卡读写器。

测试读写器功能，确认实现了设计目标。

预期结果：本设计将实现基于NXP PN512芯片的非接触式IC卡读写器，具有快速、可靠、易用等优点。

该读写器可应用于门禁、车辆管理等领域，并可作为参考设计在非接触式IC卡读写器开发领域发挥一定的推广作用。