基于CAN總線的高校食堂刷卡系統的設計與研究

摘要：高校食堂傳統的紙質餐票、現金或基于接觸式IC卡技術的消費支付方式存在服務效率不高、便捷性差、管理成本高、卡片易損壞等諸多弊端。為了克服這些弊端，研究將CAN總線技術和非接觸式智能卡技術結合起來，提出一種基于CAN總線的高校食堂刷卡系統的設計方案，并完成下位機發卡節點和刷卡節點的軟硬件設計，以及上位機管理軟件的開發，實現安全、可靠、便捷的發卡和刷卡以及用戶信息管理。
關鍵詞：刷卡系統；CAN總線；非接觸式智能卡；用戶信息管理

0 引言
在如今的高校食堂，由于學生數量龐大，流動性頻繁，傳統的紙質餐票、現金或基于接觸式IC卡技術的消費支付方式存在服務效率不高、便捷性差、管理成本高、卡片易損壞等諸多弊端。高校食堂消費作為學校后勤服務的重要組成部分，如果仍沿用以前傳統的消費方式，將動用大量的人力物力，而且管理上會出現很多繁瑣的事務，這樣不利于高校更好地為廣大師生服務以及學校的管理。為了解決這一問題，如今，越來越多的高校采用智能卡技術和網絡技術相結合來構建學校的食堂刷卡系統。
非接觸式智能卡技術和CAN總線技術都是當今世界科技迅猛發展的產物。智能卡技術廣泛的應用于各行業，特別是公共交通、無線通信、身份識別、金融交易和安全防衛等行業；而CAN總線在可靠性、實時性和靈活性方面都有突出的優點。如果將非接觸式IC卡技術和CAN總線技術2種熱點技術結合起來，開發一套基于CAN總線的高校食堂刷卡系統，對優化廣大師生的生活，提高高校食堂管理水平和服務質量，將具有很好的促進作用。

1 系統總體設計
1．1 系統設計原則
根據設計的背景以及系統的設計任務和要求，該系統在研究和設計過程中要遵循4個方面的原則：安全性、可靠性、易用性、易維護性。
1．2 系統主要技術方案選擇
本系統設計需要首先確定的主要技術方案有：通信總線的選擇、卡片的選擇、卡讀寫操作技術方案的選擇。通過充分的比較論證，本系統采用CAN總線來構建系統網絡，選用Philips公司設計的Mifarel S50非接觸式IC卡作為高校食堂刷卡系統的信息載體，為了提高系統的可靠性、穩定性和兼容性，本系統采用購買北京易火眼公司的YHY502ATG射頻卡讀寫模塊來對射頻卡進行讀寫操作。
1．3 系統設計主要器件選擇
根據市場情況、開發工具和設計的實際需要，本系統的發卡節點和刷卡節點均選用單片機AT89S52作為主控芯片?？紤]到SJA1000支持CAN2．0A／B協議，而PCA82C250可以支持110個CAN節點，并且在國內市場上Philips的產品型號比較多，購買方便，所以選用Philips公司的SJA1000作為CAN控制器以及PCA82C250作為CAN總線收發器。
1．4 系統整體結構
根據系統設計所確定的技術方案，系統整體結構如圖1所示。