本文介紹了非接觸式IC卡技術在地磅微機管理系統(tǒng)中的應用，介紹了系統(tǒng)的組成和工作原 理，該系統(tǒng)大大地提高工作效率，具有一定的參考應用價值。

引言

地磅是一種大型稱重儀器，廣泛應用于煤 炭、冶金、電力、港口、倉儲等行業(yè)，可滿足貿易、運 輸、儲存時快速精確稱量的需要。為了提高其可靠性、 準確性以及自動化程度，將非接觸式1C卡技術應用于 衡器行業(yè)，組成一種新型微機管理系統(tǒng)，實現(xiàn)稱重車 輛車號等信息的自動識別，并且能夠將1C卡中的信 息傳送給計算機，進行數(shù)據處理和分析使用。

1.非接觸式IC卡技術簡介

IC (Integrated Circuit)卡是集成電路卡,帶CPU 的IC卡稱智能卡。非接觸式1C卡也稱無線卡、射頻 卡或電子標簽，由1C芯片、感應天線組成，封裝在一 個標準的PVC卡片內，芯片及天線無任何外露部分。 它是世界上最近幾年發(fā)展起來的一項新技術，成功地 將無線射頻識別技術（Radio Frequency Identification,簡稱RFID)和IC卡技術結合起來，結 束了無源(卡中無電源)和免接觸這一難題,是電子器件 領域的一大突破。它利用無線射頻方式進行非接觸雙 向通信，以達到識別目的并交換數(shù)據。識別距離范圍 從幾十厘米至幾米，且根據讀寫的方式可輸入數(shù)千字 節(jié)的信息，同時還具有極髙的保密性。此技術適用的 領域包括物料跟蹤、運載工具和貨架識別等要求非接 觸數(shù)據采集和交換的場合，要求能頻繁改變數(shù)據內容

的場合尤為適用。

1.1非接觸式IC卡的工作原理

非接觸式1C卡與讀卡器之間通過無線電波來完成 讀寫操作。二者之間的通訊頻為13.56MHz。非接觸 式1C卡本身是無源卡，當讀寫器對卡進行讀寫操作 時，讀寫器發(fā)出的信號由兩部分疊加組成：一部分是 電源信號，該信號由卡接收后，與本身的L/C產生一 個瞬間能量來供給芯片工作。另一部分則是指令和數(shù) 據信號，指揮芯片完成數(shù)據的讀取、修改、儲存等，并 返回信號給讀寫器。

讀寫器則一般由單片機、專用智能模塊和天線組 成，并配有與PC的通訊接口、打印口、I/O 口等，以 便應用于不同的領域。

1.2非接觸式IC卡讀寫系統(tǒng)框圖

在設計中，充分利用卡號的唯一性，把卡號、車 號、密碼及車輛相關信息混在一起進行加密，即便1C 卡遺失或損壞，只需把讀寫器中的信息稍加修改就可 換發(fā)新卡，不會對持卡人造成任何損失。該項技術目 前已廣泛應用于高速公路收費站和大型停車場，技術 成熟、可靠。

非接觸式1C卡內無電池，其工作時從照射到其表 面的射頻能量中提取電源，可以長期免維護，并具有 讀寫距離遠、價格低廉、制作方便的特點。非接觸式 1C卡工作頻率大于400MHz，可識別距離為6 ~ 9m， 識別速度200km/h以下。非接觸式1C卡可放在駕駛 室內或固定于車輛上，當車輛駛近入口或出口時，讀 寫器即可自動讀取非接觸式1C卡內的數(shù)據。讀寫器讀 出非接觸1C卡信息的誤碼率低于10-7，適合于全天候 工作，不受雨天、溫度等環(huán)境的影響；工作穩(wěn)定性和 抗電磁干擾性能強。

2.系統(tǒng)組成和工作原理

2.1系統(tǒng)組成

基于非接觸式1C卡技術的地磅微機管理系 統(tǒng)的原理框圖如圖2。

在有兩臺或兩臺以上地磅的時候，把每臺 地磅的工作站都通過集線器與服務器相連接， 這樣就構成了一個小型的局域網。系統(tǒng)可以根據需要 有選擇地對每一輛汽車或者每一臺地磅的稱重 數(shù)據進行統(tǒng)計、匯總報表，并打?。贿€可以通過與 INTERNET相連，實現(xiàn)數(shù)據共享、遠程數(shù)據傳輸功 能。

該系統(tǒng)在每一臺地磅的入口（或出口）處 各有一套讀寫器、自動道閘和紅綠信號燈，自動控制 功能可用一個控制柜來完成，控制柜及計算機系統(tǒng)均 置于控制室內。該系統(tǒng)由稱重、髙頻識別、微機控制 三大部分組成。

稱重部分：主要由承重臺、稱重傳感器、稱重 顯示控制器三部分組成。可以根據不同要求配置計算 機、打印機、大屏幕顯示器等裝置，具有靜、動態(tài)稱 重、數(shù)字顯示、打印報表及數(shù)據處理等多種功能。

高頻識別部分：主要由智能1C卡、讀寫器、自 動道閘、地感線圈、紅綠信號燈、現(xiàn)場防護控制箱、控 制電纜、有線傳輸裝置等組成。

微機控制部分：由工作站、串口板卡、I/O板 卡集線器、網卡、打印機、服務器組成，主要有I/O 輸入輸出板卡、轉換接插件、開關電源、轉換器件、接 地導軌、控制電纜組成，完成由工作站到現(xiàn)場執(zhí)行機 構的控制、通信等過程處理和數(shù)據信息的處理、監(jiān)控 與INTERNET互聯(lián),實現(xiàn)企業(yè)內部數(shù)據共享和與上級 主管部門的通訊。

2.2系統(tǒng)工作原理

該系統(tǒng)工作過程共有無卡和有卡兩種狀態(tài)：無卡 狀態(tài)時，控制系統(tǒng)工作在手動方式，人工控制道閘的 升起、落下，錄入車輛、單位、司機和信號燈的顏色 等信息，然后進行計量，并完成計量數(shù)據的管理存儲 等工作。有卡狀態(tài)時，控制系統(tǒng)工作在自動運行方式， 選擇靜態(tài)或動態(tài)稱重方式，自動道閘初始為落下狀態(tài)。 當持有非接觸式1C卡的車輛開到地磅入口時，自動 識別系統(tǒng)首先要對1C卡進行驗證，是否為注冊的非接 觸式1C卡。如為非注冊非接觸式1C卡則系統(tǒng)不予認 可。如果是注冊過的非接觸式1C卡，則紅綠信號燈的 綠燈點亮，自動道閘升起，需計量的車輛可以開到地磅上進行計量。當車輛完全開到汽車衡上時，紅綠 信號燈的紅燈點亮自動道閘落下，以阻擋后面車輛的 進入；計量控制部分進行計量，同時大屏顯示器實時 顯示稱量數(shù)據，微機完成各種數(shù)據的儲存、統(tǒng)計和打 印工作。車輛開下地磅，紅綠信號燈熄滅，至此一 個稱量過程完成，可以進行下一次的稱量。

1C卡讀寫范圍可達6~9m,因此，卡車司機不用 下車，只需拿出卡對著讀寫器晃一下即可，這種方式 有三個優(yōu)點：1)空車到位才能刷卡，是加強管理的組 成部分;2)避免使用接觸刷卡時司機要長時間伸出胳 膊，而且后車廂又容易碰到讀寫器；3)可以節(jié)省上、 下秤臺的時間，特別是在車輛集中的情況下，可以極 大地提髙工作效率。同時，司機刷卡時，外置式高亮 度LED電子顯示屏向其顯示車號，以便校核。

3.結論

本文介紹了將非接觸式1C卡技術應用于地磅的一種新型管理系統(tǒng)，不但拓展了地磅的應 用、增加其產品附加值，還可以達到自動化信息管理 的目的，廣泛應用于煤礦化工、冶金、建材、港口碼 頭等需要集中稱量的地方。取得了初步的社會效益和 經濟效益。