公交卡收费管理系统设计

摘  要

公交卡计费系统是非接触的自动识别技术。其核心即射频识别技术（RFID），它是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。它被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理、汽车与火车等交通监控、高速公路自动收费系统、停车场管理系统、物品管理、流水线生产自动化、安全出入检查、仓储管理、动物管理、车辆防盗等等。

本课题设计并实现了一套简单的公交卡计费系统的电路制作，用一般的分离式元器件搭建了收费管理系统（阅读器）。简单的模拟出阅读器与应答器（公交卡）在无接触的情况下，对公交卡做出正确的识别并给出相应的动作，如收费显示和鸣叫提醒。整个系统的核心和基本部分为功放模块。该系统利用阅读器和应答器两个线圈的互感关系实现功率传输，使应答器能够在无源状态下工作，同时通过线圈接受应答器发送的数据并解调；应用了负载调制的方式来实现应答器向阅读器的数据交换，阅读器对感应到的有用信号进行适当处理，便可恢复并确认从应答器发送的数据并进行下一步的操作。 

关键词：无源  射频识别（RFID） 负载调制   阅读器  

目  录

摘要 I

Abstract II

绪论 12

1  射频识别技术 3

1.1  射频基本原理 3

1.2  射频识别系统的基本组成 4

1.3  射频识别系统的频率与作用范围 4

1.4  射频识别系统的耦合方式 5

1.5  射频卡的标准 5

1.6  ISO/IEC 14443协议简介 6

2  系统设计的方案论证 7

2.1  方案一 7

2.2  方案二 8

3  器件选择 9

3.1  单片机AT89C2051 9

3.2  比较器LM339介绍 10

3.3  高频功率放大器2SC1970 10

4  阅读器的设计 12

4.1  阅读器的电路设计方框图 12

4.2  阅读器各个功能模块的设计 12

4.2.1  振荡器的研制 12

4.2.2  线圈的选取 13

4.2.3  功率放大电路的研制 13

4.2.4  检波电路的研制 17

4.2.5  比较电路的制作 18

4.2.6  解码电路的制作 19

4.2.7  功能的实现 20

4.2.8  PCB板的制作 20

结 论 22

致 谢 23

参考文献 24

附录1  阅读器电路原理图 26

附录2  程序 27

附录3  调试程序 29