基于51单片机ID卡控制系统的硬件设计与实现
基于 51 单片机 ID 卡控制系统的硬件设计与实
现
摘 要
为了使 ID 卡在刷卡时无需插拔，避免由于机械接触不良导致的各种故障。针对这一不
足，我们提出了非接触式 ID 卡。本设计在硬件方面以单片机为核心结合读卡器等模块，来组
成一个简单的非接触式 ID 卡识别系统。读卡器通过把卡号读入后台计算机，经过后台计算机
机的处理，在显示器上显示出正确信息。非接触式 ID 卡是 ID 卡技术与无线射频识别技术结合
的产物，通过这两种技术的结合，使它具有操作方便、快捷、可靠、寿命长等突出特点。因
此，特别适用于人流量大的场合。
关键词 : 非接触 无线射频识别技术 ID 识别系统 单片机。
Abstract
In order to make ID cards without having to plug in the card swipe, To avoid In A variety
ofmechanical failures caused by bad contacts.In response to this deficiency, we propose a non-
contact type ID card. The MCU as the core with reader modules and other modules
tocomposition a simple non-contact ID card identification system On the hardware side.
Readerread the card to background computer, the card through the process of backgroung computer
andshows the correct information on display. Non-contact type ID card is the combination of
IDcard technology and radio frequency identification technology, through a combination of
thesetwo technologies, it has an easy to operate, fast, reliable, long life and other prominent features,so
it is especially suitable for high traffic Occasions.
Key Words ： Non-contact; RFID; ID; Identification System; 51 MCU。
1. 绪 论
1.1 、 课题背景。
非接触 ID 卡主要应用了无线射频识别技术，近几十年来，无线通信技术得到了迅猛发展
和进步。无线射频识别技术（RFID）是一种利用无线通信实现的非接触式自动识别技
术。RFID 作为无线通信和自动识别技术的完美结合，被认为是 21 世纪最有前途的 IT 技术之
一。从此，RFID 开始成为全球学术界、工业界和有关标准化组织所关心的一个新热点。目前
我国拥有产品门类最为齐全的装备制造业，又是全球最重要的生产加工基地和消费市场，即将
成为世界第二大贸易国。这些都为我国 RFID 产业与应用的发展提供了巨大的市场空间、带来
了难得的发展机遇，RFID 技术与应用必将成为我国信息产业发展和信息化建设的一个新机
遇，并成为我国国民经济新的增长点[1]。
1.2 、该课题的研究及相关技术的介绍。
1.2.1 、AT89C51 单片机简介。
AT89C51 是一种带 4K 字节闪存可编程可擦除 只读存储器
（FPEROM―FlashProgrammable and Erasable Read Only Memory ）的低电压、高性能 CMOS 8
位微处理器，俗称 单片机。AT89C2051 是一种带 2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片
机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 1000 次。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存
储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位CPU
和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的AT89C51 是一种高效微控制器， AT89C2051 是
它的一种精简版本。 AT89C 单片机为很多嵌入式控制系统 提供了一种灵活性高且价廉的方
案。
AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的 AT89 系列单片机中的一种，它与 MCS－51 系列的
许多机种都具有兼容性，并具有广泛的代表性。
AT89C51 单片机的内部结构与MCS－51 系列中的MCS－8051 的内部结构基本相
同，AT89C51 单片机主要由 CPU 、片内RAM 、片内ROM 及4 个标准输入输出 I/O 口等组
成。片内4KB ROM 为程序存储器，这里面主要存放指挥CPU 进行操作的指令代码。4KB
ROM 共有4096 个存储单元，每个单元可存放一个字节共8 位二进制数字。程序存储器中的每
个单元都有一个确定的地址，4K 空间地址范围为0000H 至0FFFH。128B RAM 为128 个字节
的可读写数据存储器，主要放置需频繁处理的数据。其地址空间为 00H 至7FH ，其中 00H 到
07H 这8 个单元是一组工作寄存器，由于对它们的操作另有专用指令，所以将这几个单元又分
别记作R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7。4 个标准输入输出 I/O 口P0、P1、P2、P3 与
CPU 内部的一些特殊功能寄存器，如定时器控制寄存器(TCON)、串行口控制寄存器(SCON)等
是统一编址的。这些存储器离散地分布在80H 至FFH 地址空间内。其中 P0、P1、P2、P3 的
地址分别是 80H、90H、A0H 和B0H。有了确定的地址，才能准确无误地对它们进行操作。
比如我们要向P0 “ ” 口送一个数，只要用一个送数指令，将数 写 到80H 这个存储单元就完
成了。也就是说把要送的数存到 P0 口锁存器之中，再通过驱动器，就可将数据各位代表的高
低电位输出到 P0.0 至P0.7 的这 8 条口线引脚上了。
单片机具备了 CPU、程序存储器、数据存储器和输入输出口等硬件资源之后，还需要供电
电源、时钟触发和复位等控制的支持才能正常工作。而这些输入都是通过引脚与单片机连接
的，AT89C51 是标准的 40 线双列直插式封装(也有其它封装形式) 的集成电路，其引脚与 MCS
－51 系列单片机完全兼容。这 40 条引脚大致可分为电源(Vcc、Vss、VPP、VPD)、时钟
(XTAL1、XTAL2)、专用控制线(ALE、RST、PROG、PSEN、EA) 、通用多功能输入输出标准
I/O 口(P0～P3) 等4 大部分。该单片机有 6 条引脚是保证基本工作所必须连接的：40 脚Vcc 和
20 脚Vss 为整个芯片提供电源；18 脚、19 脚是时钟振荡引脚，它们的内部连接一个高增益放
大器，外部接一晶振选频产生振荡脉冲，并可配接一些电容、电感使振荡更精确。此振荡脉
冲，为整个CPU 及其定时等有效操作系统提供时钟。另外两条引脚是 EA 和RST。31 脚EA
是程序存储器片内片外选择脚，如果 EA 接低电位，CPU 不从片内ROM 中取指；EA 接高电
位，CPU 先从片内程序存储器取指。第 9 脚RST 的主要功能是使单片机复位。当单片机接通
以上 5 脚后，只要在第 9 脚上加一个宽度不小于24 个振荡周期，也就是2 个机器周期的正脉
冲，它就能使系统复位。系统复位就是意味着 CPU 里各种寄存器等功能部分有一种标准的、
固定的状态，这样有利于系统设计。比如系统复位后，能使 P0 口至 P3 口的数据为FFH，也就
是各口线皆呈高电位，不然就会出现每通一次电，系统就呈现一种不同的状态，给负载电路的
设计带来困难。
系统复位后，还能使程序地址寄存器 PC 的值为0000H，这就保证系统从程序存储空间的
0000H 单元取指，使程序有个起始，保证系统能有条不紊地运行。因此，程序存储器从第一单
元开始一般放一条无条件跳转指令，指出主程序的入口，引导系统进入主程序运行。
【由于本篇文章为本科论文，如需全文请点击底部下载全文链接】
1.2.2、无线射频识别技术的发展历程和介绍
1.2.3 、ID 卡控制系统的设计方法和软件平台
1.2.4 、C语言简介
1.3、本文的研究内容.
1.4、本文的结构.
1.5、小节.
2. ID 卡识别系统项目分析.
2.1 、ID 卡简介
摘要：
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基于51单片机ID卡控制系统的硬件设计与实现 摘 要 为了使ID 卡在刷卡时无需插拔，避免由于机械接触不良导致的各种故障。针对这一不 足，我们提出了非接触式ID 卡。本设计在硬件方面以单片机为核心结合读卡器等模块，来组 成一个简单的非接触式ID 卡识别系统。读卡器通过把卡号读入后台计算机，经过后台计算机 机的处理，在显示器上显示出正确信息。非接触式ID 卡是ID 卡技术与无线射频识别技术结合的产物，通过这两种技术的结合，使它具有操作方便、快捷、可靠、寿命长等突出特点。因此，特别适用于人流量大的场合。 关键词: 非接触 无线射频识别技术 ID 识别系统 单片机。 ...
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作者：闻远设计
分类：非标机械电气自动化
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