非接触式IC卡门禁系统软件设计

2014/10/20 11:40:38点击:

读卡器对Mifare卡片的操作流程如图5所示:复位应答防重叠选择卡片认证—※写卡读卡

复位应答操作将通知MF RC500在天线的有效工作范围(距离)内寻找Mifare卡片。如果有Mifare卡片存在,这一操作将分别与每一张Mifare卡片进行通信,读取Mifare卡片上的卡片类型号TAGTYPE(2个字节),MFRC500传递给MCU,进行识别处理。如果有多余一张的Mifare卡片在读卡器天线的有效工作范围(距离),必须执行防重叠操作,返回一张卡片的序列号,作为本次操作的对象。而其它卡片处于等待状态。在成功执行防重叠操作之后,或在任何时候当程序员想实际地与已知序列号的卡片进行通信时,必须执行选择卡片操作,以建立与所选卡片的通信,同时返回该卡片的size(容量)字节。为了保证对卡片操作的合法性,在对卡片进行操作之前必须在卡片和读卡器之间进行认证操作。读卡器对任何一张Mifare卡片进行任何操作都要经过上述几个步骤,之后就可以具体地对卡片进行相应的读、写等操作。读卡器主程序框图如图6所示。

此设计比传统的单机门禁系统有所改进,方法是把卡片的序列号存到门控制器的存储器中,控制器负责遍历存储器的卡片序列号,判断是否可以开门。把卡片信息存在锁中,每次刷卡遍历

存储器,有与之匹配的就开门,这样可以自由增减门用户,不会因为丢失卡而要重新设置门,你只需要把卡片信息从门锁存储器中删除就可以了。传统的单机门禁系统是以一对多的思想设计的,锁中存着密码,可以设置任意多张的用户卡,但它主要存在安全系数不高的缺陷。一旦密码泄露则能够仿造,当用户卡遗失时,必须重新设置门锁密码,而且所有的用户卡需重新刷卡系统才能正常工作。

私钥加密算法和哈希值加密算法是本设计中用到的加密方法。其中私钥加密中使用单个私钥

来加密和解密数据。哈希算法将任意长度的二进制值映射为固定长度的较小二进制值,这个小的二进制值称为哈希值,哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。在本系统中,数据在读卡系统和微控制器之间相互传输,微控制器接受由读卡系统发送来的用户数据。数据在读卡系统中,首先对要传送的数据使用哈希算法将得到数据的哈希值,然后使用用户的自有私钥密码对数据和使用哈希算法得到的哈希值加密,然后传到微控制器中,再由微控制器对得到的数据进行解密,恢复传输的原始数据。本模块的设计主要使用的是数据加密算法的专业编程语言。功能是将IC卡模块中的数据进行加密处理,然后将加密的数据传出和对接受的数据进行解密处理。但由于两种语言的不一致性,通过微处理器读取的数据不能直接通过加密算进行加密处理,所以在此程序中特意编写了誉为控制器通信的通信端口,将微处理器得到的数据通过此端口传入数据的加密算法程序中。对数据进行加密处理后,再通过此端口将数据传到微处理器中,这样就方便两种语言进行数据的转换和传递。

通过对以上仿真结果作比较,可以得出如下结论:

模糊PID控制比常规PID控制具有良好的动态性能,如上升时间、调节时间都比较短,

且可以达到稳态无超调;

在仿真过程中,当有参数发生变化时,模糊PID控制比常规PID控制可以明显地改善控制系统的动态性能,对被控系统参数变化的适应能力强,鲁棒性好。在除氧系统中,只要除氧器水箱的温度控制在104±3℃范围之内,除氧器就能够有好的除氧效果。在设计模糊PID控制器时,只要选择合适的量化因子和比例因子,就可以达到系统的要求。

参考文献:

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4 结束语

非接触式IC卡技术先进,具有接触式IC卡、磁卡等其它卡不可比拟的优势,应用范围广泛,能够在大多数场合代替接触式IC卡的使用。针对不同的应用场合,非接触式IC卡可以使用同一种IC,但是读卡器必须针对不同的应用场合单独设计。本课题开发了一种基于Philips公司Mi-fare技术的非接触式IC卡读卡器,它能够读写距离在100 mm范围内的符合IEC/ISO14443TypeA标准的非接触式IC卡。

参考文献:

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