公交IC卡讀寫器硬件組成

     目前經(jīng)常接觸到的IC卡有兩種：接觸式的和非接觸式 的IC卡。接觸式的IC卡通過機械觸點從IC卡讀寫器獲取能量和交換數(shù)據(jù)；非接觸式IC卡通過線圈射頻感應從讀寫器獲取能量和交換數(shù)據(jù)，所以又稱射頻卡。目前在 社會上常見的是接觸式IC卡。它具有存儲量大（以兆為單位），保密功能強（有多重密碼設置和認證功能），可實現(xiàn)一卡多用。但是，這類卡的IC卡讀寫操作速度較 慢，操作也不方便，每次讀寫時必須把卡正確地插入到讀寫器的口槽才能完成數(shù)據(jù)交換，這樣，在公交、考勤等需要頻繁讀寫卡的場合就很不方便，而且讀寫器的觸 點和卡片上IC卡的觸腳暴露在外,容易損壞和搞臟而造成接觸不良。

     公交收費系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，環(huán)節(jié)較多，因此，公交非接觸 IC 卡的讀寫器至少應包括公交售卡機、公交車載機和公交制卡機三個讀寫器。除了售卡機要求有鍵盤外，其余的硬件組成大體相同。圖1為非接觸IC卡及其讀寫器硬 件電路原理圖，主要由MMM微模塊、單片機、鍵盤、顯示、存儲器、天線和監(jiān)控電路以及與PC機通信的TC232串行通信接口電路等部分組成。

   （1）單片機系統(tǒng)
　　
    單片機采用89C52。它片內(nèi)有8KB的ROM，256字節(jié)的RAM以及有32個I/O口。P1口與串行器件24C64和顯示、報警電路連接；P0口與MMM微模塊相連，用作數(shù)據(jù)線；P2口用作4×4鍵盤；P3口用于讀寫控制和中斷。

    （2）鍵盤電路
　　
    鍵盤接口電路用P2口接成4×4結(jié)構(gòu)，共16個鍵。其中數(shù)字鍵10個，功能鍵2個，退格鍵和回車鍵各1個，有2個鍵暫時未用。 功能鍵有查詢和通信兩鍵。
　　
    查詢鍵：售卡員可以通過此鍵查詢售卡金額和售卡記錄數(shù)。
　　
    通信鍵：由于讀寫器的存儲量有限，因此讀寫器每售卡一段時間，應將讀寫器中的數(shù)據(jù)通過RS-232串行接口與PC機通信，以便回放和清空讀寫器中的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)回放到PC機中后，通過分析處理，形成各種報表，以便公交公司及時掌握售卡情況。

   （3）顯示電路
　　
     顯示部分采用數(shù)碼顯示，利用串行輸入BCD碼--十進制譯碼驅(qū)動顯示器件MC14499來完成與單片機系統(tǒng)的顯示接口，以顯示讀寫器工作狀態(tài)、輸入的數(shù)據(jù) 或讀出IC卡中所剩余以及出錯信息等。此器件主要有1個20位移位寄存器、1個鎖存器、1個多路輸出器。多路輸出器輸出的BCD碼經(jīng)段譯碼器譯碼后，換成 七段碼（abcdefg）和小數(shù)點DP送到段驅(qū)動器輸出。

    （4）存儲器
　　
    讀寫器中設計了存儲器。存儲器選用24CXX系列的串行E2PROM。在售卡機中主要存放卡號、售卡員號、售卡金額、售卡日期、售卡總金額和售卡總記錄 數(shù)；在車載機中主要存放乘客IC卡號、司機號和刷卡總數(shù)等信息。顯示用MC14499驅(qū)動4位共陰數(shù)碼管。正常工作后，每隔一段時間要把讀寫器拿到公交管 理中心將讀寫器儲存的信息回放到PC機中保存處理。讀寫器中存儲器可采用24C64，其存儲量為8KB，如有需要也可用容量更大的存儲器如24C128或 24C256等。

    （5）監(jiān)控電路
　　
    監(jiān)控電路采用DS1232L芯片。它是個看門狗定時器，其功能是：上電和掉電時給89C52產(chǎn)生RESET信號；看門狗對系統(tǒng)進行監(jiān)控，防止死機。

    （6）非接觸式IC卡
　　
    非接觸式IC卡選用Mifare卡。其工作頻率為 13.6MHz，存儲量為1KB分16區(qū)，每區(qū)2套密碼，每個區(qū)的存儲區(qū)域相互獨立，因此每區(qū)可用作一種用途（第0區(qū)一般不用）以實現(xiàn)一卡多用。由于 Mifare卡密碼驗證機制嚴密，保存的信息比較可靠安全，可以擦寫幾萬次。 

    Mifare卡的16個區(qū)，每區(qū)又分4塊，每塊16字節(jié)。在售卡機中用第1區(qū)作用戶儲值塊，其中第0塊存放身份號，第1~2塊存放價值，第3塊存放兩套6字節(jié)密碼和4字節(jié)讀寫訪問條件。