原標題：pic單片機實際應用，基于pic單片機實現IC卡讀寫器(上)

基于PIC單片機實現IC卡讀寫器是一個常見的實際應用，以下是對該應用的詳細介紹：

一、應用背景與目的

IC卡（集成電路卡）因其存儲容量大、安全性高、攜帶方便等優點，在各個領域得到了廣泛應用。而IC卡讀寫器則是與IC卡進行數據傳輸的重要設備。基于PIC單片機實現IC卡讀寫器，可以利用單片機的控制能力和通信接口，實現對IC卡數據的讀取和寫入，從而滿足各種應用場景的需求。

二、硬件設計

1. 單片機選擇

• 型號：PIC16F877單片機。該單片機不僅具有所需的SPI（串行外圍設備接口）和USART（通用同步異步接收發送模塊）兩種通信方式，還具有運行速度快、低功耗、價格低等優點。

• 引腳連接：單片機的15腳和23腳分別與IC卡的輸出引腳3和4相連。由于IC卡的輸出電壓為CMOS電平，而單片機能夠正確識別IC卡的輸出信號，因此需要加上拉電阻。

2. 保護電路

• 二極管電路：作為單片機與IC卡通信數據線的保護電路。當數據線上的電壓為負電壓時，與地相連的二極管導通；當數據線上的電壓大于+5V時，與+5V相連的二極管導通。這樣可以保證數據線上的電壓在0V~+5V之間，保護單片機和IC卡不受損壞。

3. 通信接口

• SPI接口：用于單片機與IC卡之間的數據傳輸。SPI總線是一種三線同步總線，包括串行數據輸出（SDO）線、串行數據輸入（SDI）線、串行時鐘（SCK）線和從選擇（SS）線。在本設計中，使用SPI主模式，由單片機控制時鐘SCK的輸出。

• USART接口：用于單片機與上位機（如PC）之間的串行異步通信。USART可以設置為全雙工異步串行通信系統，方便與PC等外圍設備進行數據交換。

三、軟件設計

1. SPI方式設置

• 初始化程序：配置控制寄存器，將SPI方式配置為主控模式，時鐘頻率為單片機時鐘頻率的1/4，并將時鐘的高電平設置為空閑狀態。同時，配置狀態寄存器，將SPI方式設置為數據輸出時鐘的中間采樣，時鐘SCK的上升沿觸發。最后，將相關的端口設置為輸出。

• 數據傳輸：當向IC卡中寫數據時，隨時可以發送數據；當讀IC卡內的數據時，先要發送任意一個數據（此時IC卡不處于寫入狀態，不會接收該數據），給IC卡提供輸出數據的時鐘，然后再接收IC卡發出的數據。

2. USART方式設置

• 初始化程序：設置波特率發生器BRG的初值，以控制波特率。同時，配置接收控制和狀態寄存器、發送控制和狀態寄存器等相關寄存器。

• 數據傳輸：初始化完成后，即可通過USART接口發送或接收數據。在發送或接收數據時，通過查詢發送/接收中斷標志位即可判斷是否發送完一個數據/接收到一個數據。

四、應用拓展

基于PIC單片機實現的IC卡讀寫器可以應用于各種需要IC卡讀寫功能的場景，如門禁系統、公交卡收費系統、會員卡管理系統等。通過進一步的軟件開發和硬件擴展，還可以實現更加復雜的功能，如數據加密、多卡識別等。

綜上所述，基于PIC單片機實現IC卡讀寫器是一個具有廣泛應用前景的實用項目。通過合理的硬件設計和軟件編程，可以實現高效、穩定的IC卡讀寫功能，滿足各種應用場景的需求。