### IC卡读写器设计单片机课程设计报告知识点总结
#### 一、课程设计目的与背景
**目的概述：**
本次课程设计旨在通过实际项目操作加深学生对单片机原理及其应用的理解，提高学生的实践能力和解决问题的能力。具体来说，通过设计并实现一个基于单片机的IC卡读写器，使学生能够熟练掌握单片机的基本操作、编程技巧以及相关的外围设备控制技术。
**背景介绍：**
随着信息技术的发展，非接触式的智能卡（IC卡）在日常生活中得到了广泛应用，如公共交通卡、门禁卡等。这些卡片不仅方便快捷，而且安全性高。因此，对于IC卡读写器的设计与开发，成为了现代电子技术中的一个重要课题。
#### 二、IC卡读写器设计方案
**关键技术点：**
- **I2C总线:** I2C（Inter-Integrated Circuit）总线是一种两线接口标准，用于轻量级的数据交换，特别适合于短距离通信，例如在单片机与外设之间。在本设计中，使用I2C总线来连接单片机和24C16 EEPROM。
- **24C16 EEPROM:** 这是一种非易失性存储器，用于保存数据，即使断电也不会丢失。在本设计中，24C16 EEPROM用于存储IC卡的信息。
- **P89V51RD2单片机:** P89V51RD2是一款基于8051内核的高性能单片机，具备较强的处理能力和丰富的外部接口资源，非常适合用于本项目的开发。
- **LCD液晶显示器:** 用于实时显示IC卡内的余额和其他相关信息。
**设计思路：**
1. **硬件设计：** 使用P89V51RD2单片机作为主控芯片，连接24C16 EEPROM作为存储单元，并通过I2C总线进行通信。
2. **软件设计：** 编写单片机程序来模拟I2C通信协议，实现对24C16 EEPROM的读写操作。
3. **用户交互界面：** 设计简单的键盘输入功能，允许用户进行充值、查询余额等操作，并通过LCD显示屏显示结果。
4. **额外功能：** 添加挂失、修改密码、低值报警和透支报警等功能，增强系统的实用性和安全性。
#### 三、实验方案详解
1. **初始化设置：** 首先对所有使用的硬件设备进行初始化设置，包括单片机、EEPROM和LCD等。
2. **主循环逻辑：** 在主程序中设置一个无限循环，不断地检查是否有键盘输入信号。一旦检测到键盘输入，就根据输入的命令调用相应的函数进行处理。
3. **功能实现：**
- **充值功能：** 用户可以通过键盘输入充值金额，单片机接收后更新EEPROM中的余额，并通过LCD显示最新余额。
- **查询余额：** 用户可以随时查询当前余额，单片机会读取EEPROM中的数据并在LCD上显示。
- **挂失功能：** 如果IC卡丢失，可以通过特定的指令将其标记为挂失状态，防止非法使用。
- **密码管理：** 支持修改和验证密码功能，增加安全性。
- **报警机制：** 当余额低于预设阈值或发生透支时，系统会发出警告信号。
#### 四、实验开发环境及元器件
**开发工具及环境：**
- **单片机:** P89V51RD2
- **软件工具:** Keil μVision (用于编写和编译C51程序)
- **仿真软件:** Proteus (用于电路设计和仿真)
**主要元器件：**
- **24C16 EEPROM**
- **LCD显示屏**
- **按键**
#### 五、结论与展望
通过本课程设计的学习和实践，学生不仅能够掌握单片机的基础知识和编程技巧，还能深入了解IC卡读写器的工作原理和技术细节。此外，该设计还提供了未来改进的方向，比如增加更多的安全特性或优化用户体验，为今后的深入研究奠定了良好的基础。
