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非接觸IC卡在考勤機上的應(yīng)用設(shè)計

作者:電子技術(shù)與質(zhì)量工程 張智勇 張智奇
來源:RFID世界網(wǎng)
日期:2005-07-22 10:18:28
摘要: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。

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