非接觸IC卡在考勤機上的應(yīng)用設(shè)計

　　本文所設(shè)計的非接觸IC卡考勤機，是在參考傳統(tǒng)機械式考勤機的基礎(chǔ)上所作出的進一步的改進。傳統(tǒng)的機械式考勤機雖然較可靠，但由于其將考勤數(shù)據(jù)記錄在紙片上，大量的考勤數(shù)據(jù)需要人工統(tǒng)計，既費時又費力，而且容易出錯。本文所介紹考勤機采用電子時鐘，計時準確，操作方便，考勤數(shù)據(jù)通過RS485總線上傳給計算機，統(tǒng)計快捷又準確。

1、 系統(tǒng)工作原理

　　本考勤機以完全兼容與MCS-5l系列微處理機的ATMEL公司的AT89C52單片機作為微控制器，采用I2C總線的PCF8583作為考勤機時鐘，以I2C總線的多片(可選)AT24C64作為考勤機的不掉電存儲器，采用大屏幕點陣LCD顯示，并以RS485接口和計算機通信。組成了一套功能齊全的非接觸IC卡考勤系統(tǒng)。當(dāng)IC卡在天線區(qū)域經(jīng)過時，單片機自動把IC卡里邊的相關(guān)信息讀到考勤機上，再把打卡時間一起存到存儲器里邊，計算機可以通過RS485串口把相關(guān)打卡信息讀到計算機上，再進行統(tǒng)計、報表和打印輸出等。其基本原理框圖如下：

2、非接觸IC卡數(shù)據(jù)編碼格式

　　MIFAREl IC卡的核心是PHILIPS公司的Mifarel IC S50系列微模塊，內(nèi)建高速CMOS EEPROM和MCU，并自帶一副高效率射頻天線。它總共有1 kBytes的容量，其中又分為16個扇區(qū)(Sector)，每個扇區(qū)分為4個塊(Block)，每塊16Bytes，考勤卡只需要使用其中的一個扇區(qū)(1扇區(qū))，地址編碼如下：

地址0-3：自定義員工工號

地址4-7：員工工號的反碼
地址8-15：備用
Blockl和Block2地址備用
Block3
地址0-5：密碼A(KEYA)
地址6-9：狀態(tài)字節(jié)
地址工0-15：密碼B(KEYB)

3、非接觸IC卡讀寫的硬件實現(xiàn)

　　非接觸IC卡的讀寫采用PHILIPS公司的讀寫模塊MFCM200。此模塊自帶天線接口，通過天線接口連接讀寫天線，直接從IC卡讀寫數(shù)據(jù)。單片機直接從數(shù)據(jù)總線讀寫天線區(qū)域的IC卡數(shù)據(jù)。IC卡讀寫的硬件原理如下圖所示：

4、非接觸IC卡讀寫的軟件實現(xiàn)

MFCM200能執(zhí)行有限的一些指令，并將這些指令傳輸?shù)組IFAREl卡片上。

每一個指令包含7個獨立的步驟，每一個步驟在不同的指令執(zhí)行中有不一樣的時序。以下是MFCM200通信基本指令集。

Request：尋卡
Anticoll：防重疊(碰撞)
Select：選卡片
Authentication：密碼認證
Loadkey：力口載密碼
Read：讀數(shù)據(jù)
Write：寫數(shù)據(jù)
Increment：土曾值
Decrement：減值
Restore：存儲
Transfer：傳送
Halt：停止

　　在每一次讀寫IC卡數(shù)據(jù)時，必須按順序先執(zhí)行Request、Anticoll、Select、Authentication等指令，然后才能執(zhí)行Read和Write指令，下面重點介紹Read和Write指令的使用。

（1）''Read讀數(shù)據(jù)指令

　　Read指令允許單片機通過MFCM200來讀取MIFAREl卡片上完整的16個Bytes的數(shù)據(jù)塊(Data blocks)。

　　只有在預(yù)先Authentication認證指令完成后，才允許進行對Mifare l卡片上的某一數(shù)據(jù)扇區(qū)進行Read指令操作。

Read指令操作只能一個塊(B1ock)一個塊地讀，即只能16個字節(jié)一次性地讀取。如果只要求某Block中的幾個字節(jié)的數(shù)據(jù)，也只能一個整塊16個字節(jié)一起讀取，由程序員選取指定的字節(jié)。

　　從卡片上讀到的數(shù)據(jù)必須由單片機進行校驗，以確保數(shù)據(jù)的有效性。

（2）Write寫數(shù)據(jù)指令
Write指令允許用戶寫數(shù)據(jù)到MIFARE l卡片上(完整的16個BYTEs的數(shù)據(jù)塊(Data blocks))。只有在先Authentication認證指令完成后，才允許進行對要求的數(shù)據(jù)扇區(qū)或數(shù)據(jù)塊(Block)進行Write指令操作。

結(jié)束語

　　近幾年來，隨著IC智能卡中的非接觸IC卡(射頻卡)的高度穩(wěn)定性和高度安全保密性，使之在IC智能卡領(lǐng)域中異軍突起，成為當(dāng)今智能卡中的流行寵物。做為非接觸工C卡中的主流，MIFARE技術(shù)已經(jīng)被制定為國際標(biāo)準：IS0／IEC14443 TYPE A標(biāo)準。此卡在考勤系統(tǒng)中使用，是IC卡最典型的應(yīng)用之一，此卡同時也支持一卡多用，如考勤、門禁、售飯等，應(yīng)用前景非常廣闊。