公交刷卡機(jī)的工作原理

平時(shí)的公交車都有自動(dòng)刷卡機(jī)，也就解放了以前的售票員，使得檢票工作輕松而快捷，而他新穎的設(shè)計(jì)也顯示了公交車科技的全面升級(jí)。給乘客乘車帶來(lái)了不一樣的感受。

一、IC卡讀寫(xiě)器概述

目前經(jīng)常接觸到的IC卡有兩種：接觸式的和非接觸式的IC卡。接觸式的IC卡通過(guò)機(jī)械觸點(diǎn)從讀寫(xiě)器獲取能量和交換數(shù)據(jù)；非接觸式IC卡通過(guò)線圈射頻感應(yīng)從讀寫(xiě)器獲取能量和交換數(shù)據(jù)，所以又稱射頻卡。目前在社會(huì)上常見(jiàn)的是接觸式IC卡。它具有存儲(chǔ)量大（以兆為單位），保密功能強(qiáng)（有多重密碼設(shè)置和認(rèn)證功能），可實(shí)現(xiàn)一卡多用。但是，這類卡的讀寫(xiě)操作速度較慢，操作也不方便，每次讀寫(xiě)時(shí)必須把卡正確地插入到讀寫(xiě)器的口槽才能完成數(shù)據(jù)交換，這樣，在公交、考勤等需要頻繁讀寫(xiě)卡的場(chǎng)合就很不方便，而且讀寫(xiě)器的觸點(diǎn)和卡片上IC卡的觸腳暴露在外，容易損壞和搞臟而造成接觸不良。

非接觸式IC卡是根據(jù)射頻電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生的。它的讀寫(xiě)操作只需將卡片放在讀寫(xiě)器附近一定的距離之內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，無(wú)需任何接觸，使用中非常方便、快捷，不易損壞。因此，在公交、門禁、校園、企事業(yè)等人事管理、娛樂(lè)場(chǎng)所等方面有廣泛的應(yīng)用前景。目前我國(guó)引進(jìn)的射頻 IC卡主要有PHILIPS公司的Mifare和ATMEL公司的Temic卡。下面以PHILIPS公司的Mifare卡為主、介紹城市公交自動(dòng)售票IC卡讀寫(xiě)器的實(shí)現(xiàn)方法。

二、工作原理

非接觸式IC 卡讀寫(xiě)器以射頻識(shí)別技術(shù)為核心，讀寫(xiě)器內(nèi)主要使用了1片Mifare卡專用的讀寫(xiě)處理芯片--MMM微模塊。它是一個(gè)小型的最大操作距離達(dá)20～30mm的Mifare讀/寫(xiě)設(shè)備的核心器件，其功能包括調(diào)制、解調(diào)、產(chǎn)生射頻信號(hào)、安全管理和防碰撞機(jī)制。內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為射頻區(qū)和接口區(qū)：射頻區(qū)內(nèi)含調(diào)制解調(diào)器和電源供電電路，直接與天線連接；接口區(qū)有與單片機(jī)相連的端口，還具有與射頻區(qū)相連的收/發(fā)器、16字節(jié)的數(shù)據(jù)緩沖器、存放64對(duì)傳輸密鑰的ROM、存放3套密鑰的只寫(xiě)存儲(chǔ)器以及進(jìn)行三次證實(shí)和數(shù)據(jù)加密的密碼機(jī)、防碰撞處理的防碰撞模塊和控制單元。這是與射頻卡實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的核心模塊，也是讀寫(xiě)器讀寫(xiě)Mifare卡的關(guān)鍵接口芯片。讀寫(xiě)器工作時(shí)，不斷地向外發(fā)出一組固定頻率的電磁波（13.6MHz），當(dāng)有卡靠近時(shí)，卡片內(nèi)有一個(gè)LG串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫(xiě)器的發(fā)射頻率相同，這樣在電磁波的激勵(lì)下，LG諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容充電有了電荷。在這個(gè)電容另一端，接有一個(gè)單向?qū)щ姷碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)存儲(chǔ)。當(dāng)電容器充電達(dá)到2V時(shí)，此電容就作為電源為卡片上的其他電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接收讀寫(xiě)器發(fā)出的數(shù)據(jù)與保存。