读卡机

正文

读卡系统大多是以图像扫描仪、摄像头进行信息录入的，由于信息处理过程复杂，导致工作速度慢、效率低．其系统庞大，软硬件都很复杂，因而成本高．因此，迫切需要一种系统简单、工作效率高、价格低廉的读卡设备来完成这些枯燥而繁重的工作。由于答题卡上的颜色差别很大，大多是黑白之分，可采用光电传感器辨别，光电传感器价格适中，成本远远低于图像扫描仪。

设计方法

在光电读卡机设计中，下位机的控制中心需要一片微处理器．其高端可选择DSP、RAM等16位或32位微处理器，低端可选择常用的8031，89C51，AT89S51等芯片．因为8031需外扩存储器，89C51需要专门的烧写器，而AT89S51具有ISP功能，只需单片机的4个IO口便能够通过上位机实现在线擦写、在线调试，便于系统的软硬件调试．所以，选择了AT89S51。

光电读卡器设计，是以17路由反射式光电传感器、电压比较器、电阻等元器件组成的信息采集模块为核心，以单片机AT89S51为控制中心，用EDM1602A液晶显示屏实现阅读信息的实时显示功能；以RS232通用异步串行通讯为信息传输方式，由上位机中基于虚拟仪器开发平台Labview的评分系统进行必要的分析和处理，再通过其他部件如电源、机械支架等使整个系统有机的组合在一起，从而实现设计所要求的各项功能。

各部分功能

（1）反射式光电传感器按答题卡上答案位置的排列形式，固定在PCB板上，辨别答案的填涂情况，完成对答题卡上的信息的采集。

（2）由于传感器输出的信息是不规则的，需要调理后才可以处理，由电压比较器LM339、LM393加外围电阻等对信号进行调理并送至S51。

（3）用S51的P0、P1口作为信号输入口，通过读这些IO口，辨别出A、B、C、D，实现对所涂答案的获取。

（4）用S51的P2口及P3的部分端口与EDM1602A液晶显示屏进行信息传递，并实现对S51采集到信号的实时显示功能，方便调试。

（5）用MAX232及外围器件，实现把采集到的数据传递至上位机，由上位机进行数据分析和处理。

（6）上位机中基于虚拟仪器开发平台Labview的评分系统，把串口传输过来的信息进行分析处理，最后给出考生的最终得分，并且对最终的信息进行相关处理和数据存取。

磁卡读卡机

磁卡读卡机

磁卡记录方式

磁卡采用F2F的记录方式，在同一磁道中记录数据与时钟脉冲叠加信号。在一定的间隔（t）发生磁化反转的时候，相邻的磁化反转间的距离为一个位单元。位单元内存在磁化反转的场合，是数据位“1”。磁化反转只发生在位单元边界上的，是数据位“0”。

磁卡的记录格式、密度、容量

磁卡的标准一般采用国际通行标准IS07810～7813。磁卡上的磁条分为三条轨道，从靠近卡边缘开始依次为磁道1（Track1）、磁道2（Track2）、磁道3（Track3）。每条磁道的记录顺序为时钟位区、开始标志、数据区、结束标志、校验、时钟位区。记录密度Track1、Track3为8.3bits/mm;Track2为3bits/mm。Track1采用7位编码可记录79个字符；Track2、Track3是5位编码分别记录40个字符、107个字符。

解码读卡的基本原理

从读取磁头读取磁卡上的信号，通过放大器放大，再由峰值检波电路(微分)检出峰值，然后通过波形整形电路变换为脉冲波形。从而恢复与写入脉冲相同的脉冲序列，送入单片机进行处理。要从恢复的信号中取出数据，需检测从位周期边界开始在1位长（t）的约75%的基准时间内是否有磁化反转，如果存在反转，数据信号就为“1”，反之则为“0”。单片机进一步将该数据信号分离，输出数据信号RDP、时钟信号RCL、正在读卡信号CLS。输出信号电平为标准的TTL电平。