公交IC卡读写器硬件组成

     目前经常接触到的IC卡有两种：接触式的和非接触式 的IC卡。接触式的IC卡通过机械触点从IC卡读写器获取能量和交换数据；非接触式IC卡通过线圈射频感应从读写器获取能量和交换数据，所以又称射频卡。目前在 社会上常见的是接触式IC卡。它具有存储量大（以兆为单位），保密功能强（有多重密码设置和认证功能），可实现一卡多用。但是，这类卡的IC卡读写操作速度较 慢，操作也不方便，每次读写时必须把卡正确地插入到读写器的口槽才能完成数据交换，这样，在公交、考勤等需要频繁读写卡的场合就很不方便，而且读写器的触 点和卡片上IC卡的触脚暴露在外,容易损坏和搞脏而造成接触不良。

     公交收费系统结构复杂，环节较多，因此，公交非接触 IC 卡的读写器至少应包括公交售卡机、公交车载机和公交制卡机三个读写器。除了售卡机要求有键盘外，其余的硬件组成大体相同。图1为非接触IC卡及其读写器硬 件电路原理图，主要由MMM微模块、单片机、键盘、显示、存储器、天线和监控电路以及与PC机通信的TC232串行通信接口电路等部分组成。

   （1）单片机系统
　　
    单片机采用89C52。它片内有8KB的ROM，256字节的RAM以及有32个I/O口。P1口与串行器件24C64和显示、报警电路连接；P0口与MMM微模块相连，用作数据线；P2口用作4×4键盘；P3口用于读写控制和中断。

    （2）键盘电路
　　
    键盘接口电路用P2口接成4×4结构，共16个键。其中数字键10个，功能键2个，退格键和回车键各1个，有2个键暂时未用。 功能键有查询和通信两键。
　　
    查询键：售卡员可以通过此键查询售卡金额和售卡记录数。
　　
    通信键：由于读写器的存储量有限，因此读写器每售卡一段时间，应将读写器中的数据通过RS-232串行接口与PC机通信，以便回放和清空读写器中的数据。数据回放到PC机中后，通过分析处理，形成各种报表，以便公交公司及时掌握售卡情况。

   （3）显示电路
　　
     显示部分采用数码显示，利用串行输入BCD码--十进制译码驱动显示器件MC14499来完成与单片机系统的显示接口，以显示读写器工作状态、输入的数据 或读出IC卡中所剩余以及出错信息等。此器件主要有1个20位移位寄存器、1个锁存器、1个多路输出器。多路输出器输出的BCD码经段译码器译码后，换成 七段码（abcdefg）和小数点DP送到段驱动器输出。

    （4）存储器
　　
    读写器中设计了存储器。存储器选用24CXX系列的串行E2PROM。在售卡机中主要存放卡号、售卡员号、售卡金额、售卡日期、售卡总金额和售卡总记录 数；在车载机中主要存放乘客IC卡号、司机号和刷卡总数等信息。显示用MC14499驱动4位共阴数码管。正常工作后，每隔一段时间要把读写器拿到公交管 理中心将读写器储存的信息回放到PC机中保存处理。读写器中存储器可采用24C64，其存储量为8KB，如有需要也可用容量更大的存储器如24C128或 24C256等。

    （5）监控电路
　　
    监控电路采用DS1232L芯片。它是个看门狗定时器，其功能是：上电和掉电时给89C52产生RESET信号；看门狗对系统进行监控，防止死机。

    （6）非接触式IC卡
　　
    非接触式IC卡选用Mifare卡。其工作频率为 13.6MHz，存储量为1KB分16区，每区2套密码，每个区的存储区域相互独立，因此每区可用作一种用途（第0区一般不用）以实现一卡多用。由于 Mifare卡密码验证机制严密，保存的信息比较可靠安全，可以擦写几万次。 

    Mifare卡的16个区，每区又分4块，每块16字节。在售卡机中用第1区作用户储值块，其中第0块存放身份号，第1~2块存放价值，第3块存放两套6字节密码和4字节读写访问条件。