校园一卡通系统中Mifare卡读写器设计

图2 消费终端机程序监控流程

    (2)键盘扫描流程：键盘扫描程序可以采用扫描法和反转法两种方式，本系统键盘扫描功能模块是采用反转法实现的。这个方法实现起来比较方便，先置列线为低电平，对行线进行扫描，查看是否有低电平出现。如果有就是有健按下，再反转置行线为低电平，对列线进行扫描，查看是否有键按下。如果列线中有低电平出现，就表示有键按下；否则，就是无键按下。利用这种方法可以得到按键的扫描码，再根据扫描码查找键码表来确定按键的键码值，然后将键值通过串口发送到主控制器。键盘扫描程序的流程如图3所示。 

图3 键盘扫描流程

    (3)显示程序说明：根据图1，在显示电路中，用P1口的3根I／O 口线(P1．0、P1．1、P1．2)分别提供时钟信号(CI K)、串行数据(DA)和使能信号(EN)。MC14499每一次可接收20位串行输人数据，前4位用于控制数码管的小数点显示，后16位是4个数码管的BCD码输人数据。在每帧数据传送之前，必须将EN置0，然后传送20位数据。数据传送完后，再将EN置1。

    (4)对Mifare卡的操作流程：本系统采用中断(INT1)工作模式，即MCU利用MifareRC500提供中断信息对其进行控制。另外，根据系统的需要，可以采用查询方式对MifareRCS00进行操作。整个系统的工作由对Mifare卡操作和系统后台处理两大部分组成。由于篇幅有限，本文只介绍对Mifare卡操作流程。Mifare卡的操作可以分为以下几个步骤： 

    ① 复位请求。当一张Mifare卡片处在卡片读写器天线的工作范围之内时，程序员控制读写器向卡片发出“REQUEST all”(或“REQUEST std”)命令。卡片的ATR将启动，将卡片Block 0 中的卡片类型(TagType)号共2字节传送给读写器，建立卡片与读写器的第一步通信联络。如果不进行得位请求操作，读写器对卡片的其他操作将不会进行。
    ② 反碰撞操作。如果有多张Mifare卡片处在卡片读写器天线的工作范围之内时，读卡芯片将首先与每一张卡片进行通信，取得每一张卡片的系列号。由于每一张Mifare卡片都具有其唯一的序列号，决不会相同，因此读卡芯片根据卡片的序列号来保证一次只对一张卡操作。该操作得到的返回值为卡的序列号。
    ③ 卡选择操作。完成了上述2个步骤之后，读卡芯片必须对卡片进行选择操作。执行操作后，返回卡上的SIZE字节。
    ④ 认证操作。经过上述3个步骤，在确认已经选择了一张卡片时，读卡芯片在对卡进行读／写操作之前，必须对卡片上已经设置的密码进行认证。如果匹配，才允许进一步的读／写操作。
    ⑤ 读／写操作。对卡的最后操作是读、写、增值、减值、存储和传送等操作。相关代码如下：


    每调用一个函数，函数执行完毕都返回一个相应的状态代码(status)。如果成功调用，返回值为0；如果返回值不为0，说明该函数未成功执行从而转到其他操作。 

结 语 

    本文介绍了校园一卡通系统中非接触IC卡读写器的设计。在此读写器的基础上，只要稍加修改就能开发出不同的射频识别应用系统，如考勤系统、门禁系统、公交车收费系统等。这些都是笔者在学习和实践中得来的，相信能对相关工作人员有一定启发.

参考文献
[1]王卓人，邓晋军，刘宗祥．Ic卡的技术与应用[M]．北京：电子工业出版社，1999．
[2]王宏军，赵冬艳．智能Ic卡全书[M]．北京：电子工业出版社，1996．
[3]朱兆优，王耀南，林刚勇．非接触IC卡应用系统设计[J]．计算机自动测量与控制，2001，9(5)．