一种实用的非接触式IC卡读写器的设计

非接触式IC卡（IC卡）读写器是一种电子设备，用于实现非接触式IC卡与计算机或网络之间的数据交换。与传统的接触式IC卡相比，非接触式IC卡因其无需物理接触即可进行数据传输的特性，在操作的便捷性、速度、防冲突能力以及加密性上具有显著优势。它主要应用于门禁、身份认证、公共交通等需要快速识别的场合。 非接触式IC卡读写器由多个关键组件构成，包括单片机、键盘、显示器、非接触式IC卡读写部件、接收和发送天线、电源、时钟及与上位机（如PC机）的通信接口等。单片机是读写器的核心部件，负责处理读写器的基本操作和控制流程。ATMEL公司的AT89C52单片机被选为控制核心，因其具备8KB的EPROM、256字节的RAM，以及与MCS-51系列指令系统兼容的特性。此外，它具备32条I/O线、3个16位定时器/计数器、8个二级中断源结构以及1个全双工串行口，其低电压、高性能的特性使它成为理想的选择。 系统的RAM设计采用了24LC65作为存储器。24LC65是Microchip公司的64K位CMOS串行EEPROM，它具有掉电保护功能，能在电源失效时保留数据。系统还包含键盘和显示器电路设计，使用共阴极LED数码块显示数据信息，以及矩阵式键盘进行输入。系统复位和电源报警电路保证了读写器在电源波动或跌落时能稳定工作。 射频感应部件设计是读写器的关键技术之一，它包括射频感应器件和天线的设计。射频感应器件（如GB9）负责实现读写功能，其工作频率通常为125kHz，具有较高的数据传输速率。GB9的天线设计需要保证信号的稳定性和传输距离，天线通常是一个低Q值的线圈，其电感量可以通过公式wL/R来计算。设计良好的天线能提升非接触式IC卡读写器的读写可靠性。 硬件设计完成后，软件设计流程的开发是实现读写器功能的另一个关键步骤。软件设计流程通常包括初始化、数据通信、卡片读写、数据处理和用户交互等模块。初始化模块负责系统上电后的状态配置；数据通信模块负责与上位机之间的信息交换；卡片读写模块负责与非接触式IC卡之间的数据交互；数据处理模块负责对接收到的数据进行解析和存储；用户交互模块则提供与操作者的交互界面。 整体而言，设计一款实用的非接触式IC卡读写器需要综合考虑硬件设计与软件开发两个方面。硬件设计确保了设备的物理连接和数据传输能力，而软件设计则是读写器智能化和易用性的关键。通过软硬件的紧密结合，非接触式IC卡读写器可以满足现代社会中对于快速、安全、便捷的数据交互需求。随着技术的进步，未来的非接触式IC卡读写器将会更加智能化，具备更多高级功能，以适应多样化应用的需求。