《智能卡技术》课程设计

《智能卡技术》课程设计基于TM卡的小区巡检系统设计需求分析智能化小区管理要求由专业管理人员定期对物业设备进行巡检，同时还要求保安对社区进行定点治安巡逻目前,物业设备巡检与社区治安巡逻主要依靠巡检人员定期进行人工巡检并以纸介质进行记录。由于巡检参数量巨大，手工抄录的巡检信息得不到及时的反馈和统计,造成设备隐患不能及时发现和处理,引发设备故障，同时难以有效监督巡视人员,巡检不到位而引发设备事故或罪案发生时常常难以明确责任。总体方案设计巡检点设备与地点标志巡检器读入标志，记录时间与巡检参数物业管理软件存档、统计、分析巡检点信息载体的选择条形码：可视读取，操作不方便，容易损坏非接触式IC卡：成本太高，接口复杂TM卡（iBUTTON信息纽扣）：1.极具竞争力的低成本优势；2.显著降低了主机接口的设计成本和技术复杂度有效简化了系统设计；3.不需要天线、不需要考虑干扰或冲突问题、不存在暴露在空中的窃听安全性问题。选用DALLAS公司的DA1990A，具有全球唯一ROM码手持式巡检器硬件设计系统硬件主要由AVR单片机、键盘、存储器AT45DB041B、时钟芯片PCF8563、通信接口、LCD接口、TM卡接口电路及充电控制电路等模块组成。嵌入式单片机ATMEGA16L3310显示屏16键矩阵键盘巡更点信息输入DS1990ARS232通信接口MAX3232DataFLAH存储器AT45DB041实时时钟PCF8536SPII2CSPI电池电压检测与充电控制手持式巡检器外壳与显示器设计考虑到诺基亚3310手机配件很便宜以及网上已有3310手机液晶接口编程资料，所以采用诺基亚3310外壳及液晶作为巡更器的硬件载体。巡检器硬件电路原理图PB5/MOSI1PB6/MISO2PB7/SCK3RST4VCC5GND6X27X18PD0/RXD9PD1/TXD10PD2/INT011PD3/INT112PD4/OC1B13PD5/OC1A14PD6/ICP15PD7/OC216VCC17GND18PC0/SCL19PC1/SDA20PC2/TCK21PC3/TMS22PC4/TDO23PC5/TDI24PC6/TOSC125TOSC226AVCC27GND28AREF29PA7/ADC730PA6/ADC631PA5/ADC532PA4/ADC433PA3/ADC334PA2/ADC235PA1/ADC136PA0/ADC037VCC38GND39PB0/XCK/T040PB1/T141PB2/AIN0/INT242PB3/AIN1/OC043PB4/SS44U3ATMEGA16L_QFPSI1SCK2RST3CS4WP5VCC6GND7SO8U1AT45DB041BSOSCKSPI-CSSIGNDVCCX11X22INT3VSS4SDA5SCL6OUT7VDD8U2PCF8563D11N4148Y232.768KGNDSDASCLD/CLCM_CSRESVCCGNDSCKSIGNDGNDGNDC160.1uF,16VC150.1uF,16VC140.1uF,16VC130.1uF,16VC120.1uFC1+1C1-3T1IN11R1OUT12T2IN10R2UOT9C2+4C2-5VCC16V+2V-6T1OUT14R1IN13T2OUT7R2IN8GND15U5MAX3232TXDRXDC610uFC90.1GNDSISCKSPI-CSSOC115PC215PY13.6864MGNDX1X2C5100uFGNDVCCVCCGNDX1X2RXDTXDSCLSDATCKTMSTDOTDIAD0IBTC0C1C2C3VCCGNDGNDVCCVCCVCCGNDS7SW-PBS8SW-PBS15SW-PBS16SW-PBR2R620KR720KBATAD0GNDR0R1R2R3R5100BATBEEPR251123U4HT7533GNDBATVCCC410uFC80.1VCCGNDC710uFC100.1VCCGND12J3IBUTTONIBTGNDVBUS1D-2D+3GND4SHIELD5J5COMMGNDR1133R123312J2BUZZERGNDVCCVCCR94.7KVCCS1SW-PBS10SW-PBS11SW-PBS2SW-PBS3SW-PBS12SW-PBS9SW-PBS4SW-PBS5SW-PBS6SW-PBS13SW-PBS14SW-PBR0R1R3C0C1C2C3C114.7uF12345678J4CON8VOUTLCM_CSD/CBEEPRESALMCHARGERSTALMLIGHTR310KR410KVCCD4LEDD5LEDR1451LIGHT1BATBT1BTGNDLIGHT1GNDTM卡的操作TM卡也称为iButton，是一个封装在纽扣型不锈钢外壳里的只读ID芯片，数据传输使用单总线协议，使得引脚数目降至最少：一根数据线，一根地线。不锈钢封装的内圈圆面作为数据线，外圈圆面作为地线。每个iButton带有工厂设置的、全球唯一的64位ROM码将此纽扣安装在小区的各个巡检点，巡检员持巡检器触碰一下，只需要数毫秒就可完成巡检点ROM码读取实时时钟X11X22INT3VSS4SDA5SCL6OUT7VDD8U2PCF8563D11N4148Y232.768KGNDSDASCLC5100uFGNDVCCALMR310KR410KVCCBT1BTGND实时时钟采用PCF8563芯片，通过I2C总线与单片机进行通信，内置一个钽电容进行电池更换时供电。通信电路设计巡检器采集的数据通过RS232接口上传到计算机进行信息化处理，以便管理人员查看及报表。GNDGNDC160.1uF,16VC150.1uF,16VC140.1uF,16VC130.1uF,16VC120.1uFC1+1C1-3T1IN11R1OUT12T2IN10R2UOT9C2+4C2-5VCC16V+2V-6T1OUT14R1IN13T2OUT7R2IN8GND15U5MAX3232TXDRXDC710uFVBUS1D-2D+3GND4SHIELD5J5COMMGNDR1133R1233GNDVCC键盘电路设计使用了标准的矩阵扫描电路，R2和R3是接在ATMEGA16的INT1和INT2上，使得S5到S16之间的键盘可以用中断控制（可以只针对某一个按键触发到中断，而其他键触发不到中断），这在控制系统启动的时候利用中断唤醒ATMEGA16是十分有用的。显示电路设计采用NOKIA3310液晶显示器，使用了PCD854448*84点阵LCD控制/驱动。选用的原因是占用IO少,速度快,成本低,耗电少,体积小.PCD8544与微控制器的接口使用串行总线。大容量信息存储电路设计采用Atmel公司生产的512KBFLASH串行存储器AT45DB041B，具有容量大、读写速度快、外围电路少等特点。使用了ATMEGA16的硬件SPI接口来连接AT45DB041B，以达到高速通信的目的。软件设计TM卡信息读取程序设计信息读取过程：初始化、ROM功能命令、读取数据。初始化序列由主机发出的复位脉冲ResetPulse和从机发出的在线应答脉冲PresencePulse组成。一旦主机检测到应答脉冲就可以发出ROM功能命令。ReadROM[0FH]主机接收64位ROM码数据。初始化发READROM命令读64位ROM码检测应答脉冲？NY单片机发出复位脉冲ResetPulse碰碰卡回送在线应答脉冲PresencePulseREADROM命令0FH课程设计感想通过这次课程设计，我的知识财富又增加了不少。在与企业合作设计和制作一个实际产品的过程中，我不但掌握和巩固了以前学过的知识，还学习和掌握以前从来没接触过的新知识。总的来说，通过设计和制作一个真实的产品，我的电子理论知识和实际动手能力都得到了很大的提高。谢谢大家！