学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于非接触式IC卡技术的智能安防系统研究

作　者: 王娜
导　师: 赵振华
学　校: 武汉工程大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 非接触式IC卡 智能安防系统 实时操作系统 密钥
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 76次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文基于非接触式IC卡技术、ARM技术设计一款安全指数高、灵活方便的智能安防系统。文章首先研究与安防系统相关的基本理论,包括安防系统简介、射频识别系统的组成与工作原理及其国内外研究现状、读写器芯片的选择(本设计选用的是Philips公司的MF RC531收发IC)、射频识别的通信协议及射频IC卡安防系统所涉及的其他技术。根据以上技术理论,本课题详细研究了非接触式IC卡读写器的硬件、软件设计方法,其硬件设计包括MF RC531接口电路、LCD显示屏、键盘、读写器天线、蜂鸣器驱动电路;软件部分包括MF RC531、射频卡M1之间进行读写的程序设计、读写器与微处理器的数据通信、GPRS模块与微处理器的通信及GPRS模块与远程终端通信的程序设计。一旦有人试图非法侵入该系统,蜂鸣器会被启动,系统还会将警报以短消息和拨打电话的方式通过GPRS远程传送到远程终端。该系统读写器使用的微处理器为LPC2290,以该ARM7芯片作为主控制器,于嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ环境中进行射频识别通信软件开发。此外,文章对读写器、非接触式IC卡通信的密钥及算法进行了研究,旨在寻求一种符合MF1 IC S50的安全性能高的密钥设计方案。经有效测试、分析,本文提出的基于ARM、非接触式IC卡技术的智能安防系统安全指数高,功耗低,抗干扰力强,可适用于一些对安全要求较高的重要场合。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
第1章 引言  11-17
  1.1 基于非接触IC 卡智能安防系统的研究现状及其发展趋势  11-13
    1.1.1 非接触式IC 卡技术应用现状  11
    1.1.2 安防系统的研究现状及发展趋势  11-12
    1.1.3 ARM 嵌入式系统的应用现状  12-13
  1.2 本课题的研究目的和意义  13-14
  1.3 主要研究内容及课题特色  14-15
  1.4 论文组织结构  15-17
第2章 安防系统软硬件技术简介  17-29
  2.1 系统硬件的总体结构  17-18
  2.2 非接触式IC 卡技术  18-24
    2.2.1 非接触IC 卡的分类  18-19
    2.2.2 非接触IC 卡的接口协议介绍  19-21
    2.2.3 智能卡的操作系统——COS 的操作方式  21-22
    2.2.4 非接触式IC 卡应用  22-24
  2.3 ARM 技术概述  24-26
    2.3.1 嵌入式系统及开发平台简介  24-25
    2.3.2 嵌入式系统的发展和应用领域  25
    2.3.3 嵌入式操作系统  25-26
  2.4 远程分组无线业务（GPRS）  26-29
    2.4.1 GPRS 技术简介  26-27
    2.4.2 GPRS 技术的通讯优势  27-29
第3章 基于非接触式IC 卡的智能安防系统的硬件设计  29-45
  3.1 射频识别系统  29-31
    3.1.1 射频识别系统的硬件组成  29-30
    3.1.2 射频IC 卡系统的工作原理  30-31
  3.2 读写器  31-35
    3.2.1 读写器的基本构成  31
    3.2.2 读写芯片的选用及介绍  31-35
      3.2.2.1 读写IC MF RC531 介绍  31-32
      3.2.2.2 MF RC531 最小系统的设计  32-35
  3.3 非接触式IC 卡  35-37
    3.3.1 MF1 IC S50（A 型卡）  35-36
    3.3.2 智能卡（CPU 卡）MC68HC05SC（B 型卡）  36-37
  3.4 安防系统各单元电路的设计  37-45
    3.4.1 安防系统总体硬件框架  37-38
    3.4.2 电源的设计  38-39
    3.4.3 微处理器LPC2290 的晶振电路和蜂鸣器的设计  39-40
    3.4.4 人机交互接口电路的设计  40-41
      3.4.4.1 键盘电路的设计  40
      3.4.4.2 LCD 液晶显示电路的设计  40-41
    3.4.5 GPRS 远程通信模块选用及芯片介绍  41-42
    3.4.6 电子锁的驱动  42-43
    3.4.7 温度传感器的选用及芯片介绍  43
    3.4.8 烟雾传感器的选用及芯片介绍  43
    3.4.9 人体红外传感器的选用及芯片介绍  43-45
第4章 基于非接触式IC 卡的智能安防系统的软件设计  45-63
  4.1 安防系统软件的总体设计和开发环境  45-46
    4.1.1 安防系统软件的总体设计  45
    4.1.2 软件开发环境  45-46
  4.2 操作系统的移植  46-50
    4.2.1 引导程序BootLoader 的编写  46-47
    4.2.2 μC /OS-Ⅱ 在微处理器LPC2290 上的移植  47-50
  4.3 读写器与非接触式IC 卡通信的软件设计  50-55
    4.3.1 MF1 IC S50 卡的存储结构  50-53
    4.3.2 M1 射频识别系统的通信协议  53-55
  4.4 通过GPRS 实现远程通信的软件设计  55-56
    4.4.1 GPRS 通信流程  55-56
  4.5 基于微处理器LPC2290 的软件设计  56-63
    4.5.1 主控制器LPC2290 初始化程序  56-59
    4.5.2 传感器  59
    4.5.3 键盘输入程序与液晶显示程序  59-63
第5章 读写通信的密钥及算法的研究  63-69
  5.1 传统M1 读写通信的密钥及算法  63-64
  5.2 密钥及算法改进的迫切需求  64
  5.3 TEA 密钥及算法  64-66
    5.3.1 对称密码算法  64-65
    5.3.2 TEA 加密算法介绍  65
    5.3.3 TEA 加密  65-66
    5.3.4 TEA 解密  66
  5.4 动态密钥  66-68
    5.4.1 动态密钥的基本原理  67
    5.4.2 动态密钥的具体实现  67-68
  5.5 本章小结  68-69
第6章 基于非接触IC 卡的智能安防系统的测试与分析  69-79
  6.1 系统设计的测试目的  69
  6.2 读写器与非接触IC 卡读写的测试  69-76
    6.2.1 串口通信故障  69
    6.2.2 程序下载  69-70
    6.2.3 串口调试  70-76
  6.3 GPRS 模块与无线终端通信的测试  76-79
第7章 结论  79-81
参考文献  81-85
攻读硕士期间发表的论文  85-87
附录  87-95
  附录Ⅰ M1 卡中扇区与块的对应关系（串口通信测试用）  87-88
  附录Ⅱ 电路图  88-89
  附录Ⅲ 读写子程序  89-95
致谢  95

相似论文

  1. JPEG图像的透明安全性研究,TP391.41
  2. 基于功能节点的无线传感器网络多对密钥管理协议研究,TP212.9
  3. 物联网安全技术的研究与应用,TN929.5
  4. 基于固态硬盘加密方法的研究,TP309.7
  5. WiMAX系统中基于网关本地路由的安全方案设计,TN929.5
  6. 基于VxWorks的嵌入式控制器的双机热备系统应用,TP273
  7. 基于身份标识的NVD远程密钥系统的设计与实现,TN918.2
  8. 嵌入式实时操作系统ARTs-OS的EDF调度算法改进,TP316.2
  9. 一种分布环境下加密文件系统的设计与实现,TP309.7
  10. 基于口令短语的PGP破解研究与实现,TP309.7
  11. 几种基于混沌的图像加密算法的密码分析,TP309.7
  12. 前向安全密码技术,TN918.2
  13. 嵌入式GIS图形中间件的设计与实现,P208
  14. 量子保密通信网络及其协议研究,O413
  15. 应用uCOS-Ⅱ的三相交流异步电动机软起动器的设计与实现,TM343.2
  16. 高速公路不停车收费系统车道收费的研究与仿真,U495
  17. 基于嵌入式的输油管线监控系统的设计与实现,TP277
  18. 可信计算环境中基于CPK的若干安全协议的设计与分析,TP309
  19. 口令认证密钥交换协议的设计与安全性证明,TN918.2
  20. WiMAX网络中认证密钥协商协议设计与分析,TN92
  21. USB接口密码安全系统的设计与实现研究,TN918.4

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
© 2012 www.xueweilunwen.com