安媛+馮震

摘 要：隨著人們生活圈的智能化和整體化，金融業(yè)成為其中必不可少的環(huán)節(jié)，該文介紹一種基于單片機(jī)的ATM系統(tǒng)，將單片機(jī)核心控制模塊、RC522讀卡器、LCD12864顯示器、存儲芯片24C02以及矩陣鍵盤有效融為一體，能夠?qū)崿F(xiàn)取款、密碼保護(hù)修改、賬戶凍結(jié)、余額查詢等基本必需功能，界面簡潔、操作簡單、穩(wěn)定安全，有一定的市場推廣價值。

關(guān)鍵詞：ATM STC89C52單片機(jī) RC522 24C02

中圖分類號：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）07（c）-0072-02

在信息化、科技化的推動下，人們生活圈日漸趨于智能化、整體化，金融業(yè)成為其中必不可少的環(huán)節(jié)，界面簡潔、操作方便、安全穩(wěn)定的ATM系統(tǒng)對于銀行業(yè)務(wù)的開展和生活質(zhì)量的提高有著積極的推動作用。

ATM自動取款系統(tǒng)是由計算機(jī)控制的持卡人自我服務(wù)型的金融專用設(shè)備，集計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)于一體，可提供最基本的銀行服務(wù)，包括取鈔、存鈔、修改密碼、轉(zhuǎn)賬等功能，可大大減輕銀行工作人員的工作負(fù)擔(dān)，提高工作效率。

文章設(shè)計的基于單片機(jī)的ATM系統(tǒng)，將單片機(jī)的強(qiáng)大數(shù)字處理能力和RC522讀卡功能有效結(jié)合，并綜合LCD12864、矩陣鍵盤以及24C02，可實現(xiàn)取款、改密、查余等功能，界面簡潔、操作方便，可大大推動金融業(yè)在生活圈內(nèi)的發(fā)展。

1 ATM系統(tǒng)功能分析

基于單片機(jī)的ATM系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)取款、查余、改密、賬戶凍結(jié)等功能，ATM系統(tǒng)啟動后，顯示“中國農(nóng)業(yè)銀行歡迎您請插入銀行卡”，由MFRC522讀取磁片信息，用戶信息存儲于磁片內(nèi)，用戶通過矩陣鍵盤輸入密碼，輸入密碼與磁卡內(nèi)設(shè)定密碼一致時登錄成功，若密碼錯誤次數(shù)大于3次則該用戶被凍結(jié)。用戶登錄成功后，可選擇查詢、改密、取款、退出等功能，分別由與單片機(jī)P1.0、P1.1、P1.2、P1.3引腳相連的獨(dú)立按鍵控制實現(xiàn)，且每一功能屏都有退出按鍵可返回上一層目錄。

查詢功能選定按鍵P1.2，可查詢磁卡余額；取款功能選定按鍵P1.3，系統(tǒng)為用戶提供了“100”“200”“300”3種可選金額，若卡中余額不夠取款所需的金額時，界面就會顯示“余額不足”，系統(tǒng)自動回到原先的界面，若卡內(nèi)余額足夠支付取款余額，則直接在卡內(nèi)原余額基礎(chǔ)上扣除取款金額。

修改密碼功能選擇按鍵P1.0，用戶可修改磁卡密碼，修改后密碼存入卡內(nèi)，下次登錄時需用新密碼。退出時，選擇P1.1按鍵，進(jìn)入退出界面，系統(tǒng)延遲5 ms跳轉(zhuǎn)登錄界面，以供其他用戶使用。

2 ATM系統(tǒng)硬件設(shè)計

ATM系統(tǒng)硬件部分主要包括單片機(jī)、24C02存儲芯片、RC522讀卡器、LCD12864顯示器以及矩陣鍵盤。

2.1 單片機(jī)控制電路

ATM系統(tǒng)采用STC89C52單片機(jī)作為核心控制芯片，該芯片采用MCS-51內(nèi)核，具有8K在系統(tǒng)可編程閃存存儲器、512字節(jié)RAM、8k字節(jié)Flash、32個I/O口線、一個7向量4級中斷結(jié)構(gòu)、3個16位定時器/計數(shù)器、MAX810復(fù)位電路，而且STC89C52進(jìn)行邏輯操作時可降至0 Hz靜態(tài)，提供兩種軟件選擇省電模式。主控單元采用12 MHz晶振，有利于系統(tǒng)時間計算。

2.2 存儲器

存儲器選擇24C02，該芯片為2048位的串行電可拆卸的ROM，256字節(jié)的內(nèi)部組織，每字節(jié)有8位，該芯片被普遍應(yīng)用于低電壓、低功耗的工業(yè)和商業(yè)部門，可靠性比較高。

24C02存儲器時鐘線與單片機(jī)P1.6引腳相連，24C02的數(shù)據(jù)線接P1.7引腳，24C02地址輸入端接地，以防在掉電情況下對信息進(jìn)行儲存并能保證將用戶新密碼存入磁卡內(nèi)。

2.3 LCD12864顯示電路

LCD12864是一種點陣式的液晶顯示器，分辨率為128×64，該顯示屏具備接口方式比較靈活，操作指令相對比較簡單、方便的優(yōu)點，又可以構(gòu)成全中文的人機(jī)交互圖形界面。并且12864顯示屏所需要的電壓值較低，因此其功耗也比較小，相較于其他顯示器而言比較節(jié)能。

ATM系統(tǒng)中使用單片機(jī)P0口驅(qū)動12864，因為P0口為漏極接口，需通過1K上拉電阻驅(qū)動顯示器，P2.0、P2.1、P2.2為數(shù)據(jù)控制端，同時顯示器CS1和CS2引腳置高，以便顯示全屏數(shù)據(jù)。

2.4 RC522讀卡模塊

MF RC522是采用13.56 MHz非接觸式通信的高度的讀寫卡芯片集成的，雙向數(shù)據(jù)傳送速度可達(dá)424 kbit/s，使用SPI方式與主機(jī)通信，可以減少連接，減小PCB板的體積，還可以在一定程度上降低成本。

RC522的SDA、SCK與單片機(jī)I/O口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，MOSI（SPI接口主出從入）和MISO（SPI接口主入從出）分別接單片機(jī)的P2.5和P2.6。

2.5 矩陣鍵盤

鍵盤輸入模塊由3×4矩陣鍵盤和獨(dú)立按鍵構(gòu)成，矩陣鍵盤分別對應(yīng)與數(shù)字“1～9”“*”鍵和“#”鍵，由單片機(jī)P3.0～P3.6引腳控制數(shù)據(jù)傳輸。獨(dú)立按鍵分別對應(yīng)于系統(tǒng)功能屏的各個功能選擇，由單片機(jī)P1.0～P1.5控制數(shù)據(jù)傳送。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

ATM系統(tǒng)硬件在軟件程序的支撐下能夠?qū)崿F(xiàn)取款、查余、改密、賬戶凍結(jié)、密碼保護(hù)等功能。

當(dāng)系統(tǒng)開始工作時，RC522讀卡器判斷是否接收到IC卡發(fā)出的數(shù)據(jù)，當(dāng)檢測到有卡插入時，LCD12864清屏，跳轉(zhuǎn)到“輸入密碼”的界面，輸入6位密碼，如果輸入錯誤，可即時進(jìn)行修改，并且每輸一位密碼，之后都會以“*”顯示，起到保護(hù)密碼信息不外露的作用。

定義全局變量chakc，當(dāng)讀卡器讀取到磁卡數(shù)據(jù)時，chakc大于等于1，不同的chakc值對應(yīng)于不同的系統(tǒng)功能，具體見表1。

系統(tǒng)采用程序掃描法識別按鍵，選擇行掃描的方法。當(dāng)取款鍵keysanf_rk2（ ）子程序掃描到該鍵按下時，就跳轉(zhuǎn)到取款子程序，完成取款；當(dāng)查詢鍵keysanf_rk2（ ）子程序掃描到該鍵按下時，程序跳轉(zhuǎn)到查詢子程序完成相應(yīng)任務(wù)；當(dāng)修改密碼鍵keysanf_rk2（ ）子程序掃描到該鍵按下時，程序跳轉(zhuǎn)到修改密碼頁面，完成密碼修改任務(wù)。鍵在每一個頁面定義不同。

4 ATM系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果

ATM系統(tǒng)經(jīng)過仿真測試、硬件焊接調(diào)試能夠?qū)崿F(xiàn)取款、查詢余額、修改保護(hù)密碼、凍結(jié)賬戶等功能，系統(tǒng)硬件電路圖如圖1所示。

系統(tǒng)為單片機(jī)上電后，系統(tǒng)出現(xiàn)開機(jī)界面，提示插入磁卡。當(dāng)讀卡器讀取磁卡數(shù)據(jù)后，提示用戶輸入密碼，若密碼正確則進(jìn)入功能界面，若密碼錯誤則出現(xiàn)密碼錯誤頁面，密碼輸入錯誤次數(shù)超過3次，則提示該磁卡被凍結(jié)，以保護(hù)用戶信息安全。

系統(tǒng)頁面轉(zhuǎn)至業(yè)務(wù)功能界面后，選擇取款業(yè)務(wù)，則系統(tǒng)為用戶提供3種定額取款（100、200、300），選擇相應(yīng)取款金額后，系統(tǒng)會提示用戶正在準(zhǔn)備鈔票，鈔票準(zhǔn)備完畢后提示用戶取走鈔票，用戶即可按下相應(yīng)按鍵取走鈔票。

用戶在使用系統(tǒng)過程中，可隨時修改磁卡密碼，系統(tǒng)軟件設(shè)計中將“ininticcdate（） //E2PROM中數(shù)據(jù)的初始化”語句進(jìn)行備注，保證單片機(jī)對該命令只讀不寫，即可保證FM24C02執(zhí)行其存儲記憶功能，將修改后密碼作為新密碼存入磁片內(nèi)，更符合實際用卡。

5 結(jié)語

此ATM系統(tǒng)以單片機(jī)作為核心控制模塊，有機(jī)結(jié)合RC522讀卡器、LCD12864顯示器、矩陣鍵盤、存儲器24C02等模塊電路，能夠有效完成自動取款機(jī)的基本功能，包括磁卡信息讀取、密碼修改、保護(hù)賬戶、取款、查詢等，系統(tǒng)具有界面簡潔、操作簡單、安全穩(wěn)定等特點，有一定的實用價值。

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