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COMPUTER
Magnetkarten-Leser
Den ISO-Spuren auf der Spur
Entwurf von Karl Bauer
Ob Kreditkarte, EC-Karte, sonstige Bankkarte oder Parkschein: Auch
wenn viele dieser Karten einen Chip enthalten – einen Magnetstreifen finden
Sie immer. Wie man diese Magnetstreifen “abspielen” und dekodieren
kann, erfahren Sie in diesem Beitrag.
Das hier vorgestellte Projekt besteht aus drei
Teilen: dem eigentlichen Magnetkartenleser
zum “Abspielen” der Datenspuren, einem
Interface, das den Magnetkartenleser mit der
seriellen Schnittstelle eines PCs verbindet
und schließlich einer Windows-Software zur
Dekodierung und Anzeige sowie zur Verwaltung
der ausgelesenen Daten.
Durchzugsleser
Als Lesegerät wird ein handelsüblicher
Durchzugsleser verwendet, bei dem die
Magnetkarte von Hand durch einen Schlitz
und damit an einem Lesekopf vorbeigezogen
wird. Im Prinzip funktioniert das genauso wie
bei jedem Datenrekorder mit
Magnetband(kassette), nur mit dem Unterschied,
dass das Magnetband sozusagen auf
die Karte aufgeklebt und nur ein paar Zentimeter
lang ist. Wer sich selbst eine Magnetkarte
basteln möchte, kann tatsächlich ein
Stück Magnetband (wegen der Breite von
einer VHS-Videokassette) passend zuschneiden
und auf eine Plastik- oder Kartonkarte
aufkleben. Allerdings muss man sich dann
einen Magnetkartenschreiber selbst basteln
oder auf einem Elektronik-Schrottplatz besorgen,
denn regulär zu kaufen gibt es so etwas
nur zu “Profi-Preisen” im vierstelligen DM-
Bereich, während ein einfacher Durchzugsleser
schon ab etwa 50 DM zu haben ist. Ein
solcher Leser beinhaltet eine kleine Platine
mit der Wiedergabeelektronik (Verstärker und
Impulsformer) und liefert an seinem Ausgang
bereits ein fertig aufbereitetes TTL-Signal.
Tatsächlich handelt es sich um drei Signale
pro ausgelesener Magnetspur, die in
Bild 1 in zwei Impulsdiagrammen
dargestellt sind: Ein Taktsignal, ein
Datensignal und ein Bereitsignal.
Wie Impulsdiagramm 1 erkennen
lässt, markiert das Bereitsignal CLS/
den Beginn und das Ende des Lesevorgangs
beim Durchziehen einer
Karte, wobei das Ende mit einer Verzögerung
von 50 ms gegenüber dem
letzten Taktimpuls angegeben wird
(CLS wird wieder High). Impulsdiagramm
2 zeigt den Zusammenhang
zwischen Taktsignal (RCP/) und
Datensignal (RDP/). Die Abfrage des
Werts (“1” oder “0”) des Datensignals
erfolgt bei der negativen
Flanke des Taktsignals. Das Datensignal
wird invertiert ausgegeben,
ein Low-Pegel zum Abfragezeitpunkt
bedeutet “1”, ein High-Pegel
“0”. Im Diagramm sind auch die Spezifikationen
der Impulsdauer für Takt
und Daten angegeben, ebenso die
minimale Verzögerung zwischen der
Flanke des Datensignals (Pegel-
30 Elektor 6/2000

wechsel) und dem Abfragezeitpunkt.
Für das Projekt ausgewählt wurde
ein Durchzugsleser des Herstellers
Hopt+Schuler, der sich durch einen
weiten Arbeitstemperaturbereich (-
20 °C bis +60 °C) und eine robuste
Bauweise auszeichnet. Der Hersteller
gibt eine Lebensdauer von
300.000 Betätigungen für den Leser
und 1000 Betätigungen für eine einzelne
Magnetkarte an. Die Karten-
Einführgeschwindigkeit darf zwischen
100 und 1000 mm/s liegen.
Der Leser ist in 1-, 2- oder 3-Spur-
Version erhältlich, wobei die werksseitig
eingestellte Spurlage der ISO-
Norm entspricht (siehe Textkasten).
Für den Anschluss an die Auswerteelektronik
(in unserem Fall das Interface)
ist der Leser mit einem Krimpkontakt-Stecker
versehen, der bei
der 1-Spur-Version 5-polig, bei der 2-
Spur-Version 9-polig und bei der 3-
Spur-Version 12-polig ausgeführt ist.
Auf der Interfaceplatine sind
Anschlussleisten für alle drei Versionen
vorgesehen. Allerdings wurde
für den Test- und Musteraufbau nur
die 1-Spur-Version verwendet, weil
nur diese Ausführung auch einzeln
(über Conrad) erhältlich ist.
Spuranpassung
Der 1-Spur-Leser ist für die ISO-Spur
3 ausgelegt. Allerdings hat der Hersteller
die Möglichkeit vorgesehen,
die Kopfträgerplatte und damit die
Spurlage einzustellen, wie die schematische
Darstellung in Bild 2 zeigt.
Ab Werk ist der Kopf von der Grundplatte
aus gesehen in der höchsten
Stellung, was der erwähnten ISO-
Spur 3 entspricht. Insgesamt kann
die Trägerplatte mit den beiden
Schrauben in fünf Stellungen fixiert
werden. In Bezug auf die ISO-Spuren
sind nur die oberste, die unterste
und die mittlere Stellung relevant.
Die oberste ist ISO-Spur 3, die mittlere
ist Spur 2 und die unterste Spur
1. Wenn immer die gleiche Spur
gelesen werden soll, ist es mit einer
einmaligen Einstellung getan. Für
einen häufigeren Spurwechsel ist
diese Art der Einstellung mit den
beiden Schrauben zu umständlich,
schließlich muss man jedes Mal auch
das Gehäuse öffnen und schließen.
Es gibt aber auch dafür eine praktikable
Lösung: Man lässt den Kopf in
6/2000 Elektor
Impulsdiagram 1 Impulsdiagram 2
RCP
RDP
CLS
ca. 50 ms
RCP
RDP
DATEN:
" 0"
tn
tc =
4
tv
tn
COMPUTER
td
tc
" 1"
" 1"
" 0"
tn
td = tv = min 0,2 µs
2
000054 - 12
Bild 1. Der Ausgang des Lesemoduls liefert drei Signale pro ausgelesener Magnetspur, die
hier in zwei Impulsdiagrammen dargestellt sind.
Magnetkartenkodierung nach ISO-Norm
Die Aufzeichnung der Bits auf den Magnetspuren erfolgt nach der so genannten Aiken-Biphasen-
Methode. Der Schreibkopf wird mit einem Rechtecksignal angesteuert. Bei jedem Polaritätswechsel
(Flanke) ändert sich die Richtung des Stroms durch die Kopfspule und damit die Richtung
der Magnetisierung auf dem Band. Die Aufzeichnung eines Bits erfolgt in einer so genannten
“Bitzelle”, das ist ein Abschnitt auf dem Band, in dem sich bei einer logischen “0” eine Ummagnetisierung,
bei einer logischen “1” aber zwei Ummagnetisierungen befinden. Das heißt: Es
wird bei der Aufzeichnung ein Schreibsignal verwendet, das für eine “0” aus einem Impuls, für
eine “1” aber aus zwei Impulsen besteht, die aber nur halb so lang sind wie der “0”-Impuls. Die
“Bit-Zellen” haben daher die Frequenz des “0”-Signals, das “1”-Signal hat genau die doppelte
Frequenz. Diese einfache Aufzeichnungsmethode hat den Vorteil, dass sich aus dem gelesenen
Signal leicht ein Lesetaktsignal generieren lässt und dass sich die Bits damit unabhängig von der
Lesegeschwindigkeit dekodieren lassen: Eine “1” hat gegenüber einer “0” immer die doppelte
Frequenz, unabhängig davon, wie schnell die Karte am Lesekopf vorbeigezogen wird.
Für die Aufzeichnung und Kodierung von Daten auf Magnetstreifenkarten ist der ANSI/ISO-Standard
(ISO 3554) am weitesten verbreitet. Nach diesem Standard werden auf dem Magnetstreifen
drei Spuren mit einer Breite von 2,8 mm (0,11 Zoll) aufgezeichnet. Wenn man die Karte so
hinlegt, dass sich der Magnetstreifen horizontal unten auf der Karte befindet, dann ist auf dem
Streifen oben die Spur 3, in der Mitte die Spur 2 und unten die Spur 1. Schaut man jetzt auf den
Streifen, so werden die Daten von links nach rechts gelesen wie die Buchstaben einer Textzeile.
Nach ISO ist für jede Spur eine bestimmte Anwendung, Kodierung und Bitdichte (bpi = bits per
inch, Deutsch: Bits pro Zoll) vorgesehen:
Spur 1: 210 bpi, alphanumerisch (7 bit), 79 Zeichen
Spur 2: 75 bpi, BCD (5 bit), 40 Ziffern
Spur 3: 210 bpi, BCD (5 bit), 107 Ziffern
Spur 1 ist demnach die einzige Spur mit Textkodierung (z.B. Name des Karteninhabers). Die
Kodierung erfolgt bei Spur 1 im ANSI/ISO ALPHA-Datenformat, kurz auch als ISO-7-bit-Format
bezeichnet. Bei den Spuren zwei und drei hingegen im ANSI/ISO-BCD-Datenformat, kurz ISO-
5-bit-Format genannt.
Das ISO-7-bit-Format umfasst mit 6 bit pro Zeichen 64 verschiedene Zeichen. In der Reihenfolge
ist das 1. Bit das LSB (least significant bit), das auch als erstes gelesen wird, das 6. Bit ist das
MSB und das 7. Bit ist ein ungerades Paritätsbit. Von den 64 kodierten Zeichen sind 43 Kodes
alphanumerische Zeichen, 3 sind Rahmenzeichen (Startzeichen, Trennungszeichen und Endzeichen)
und 18 Kodes werden für Steuer- und Sonderzeichen verwendet.
Das ISO-5-bit-Format kodiert mit den ersten vier Bits 16 verschiedene Zeichen, das fünfte Bit ist
wieder ein ungerades Paritätsbit. Auch hier ist das erste Bit das LSB, das zuerst gelesen wird.
Von den 16 kodierten Zeichen sind 10 Zeichen numerisch (Ziffern), 3 sind wieder Rahmenzeichen
und weitere 3 sind Steuerzeichen.
Die Aufzeichnung auf einer Spur des Magnetstreifens beginnt immer mit einer Reihe von logischen
Nullen (“0”-bit-Zellen), um das Taktsignal für die Dekodierung zu synchronisieren. Ein
Startzeichen markiert den Anfang der “echten” Daten, damit die Dekodierschaltung im Leser mit
dem Abzählen der Bits (5er- oder 7er-Gruppen) für die Dekodierung der einzelnen Zeichen an
der richtigen Stelle beginnt. Am Ende der Datenbitreihe einer Spur steht ein Endzeichen, dem
ein LRC-Zeichen folgt. LRC bedeutet “Longitudinal Redundancy Check”, dabei handelt es sich
um ein Paritätsbit für die Summe aller Datenbits sämtlicher vorangegangener Zeichen. Mit dieser
“Längsparität” kann auch ein doppelter Bitfehler in einem Zeichen erkannt werden, der mit dem
ungeraden Zeichenparitätsbit nicht erkannt werden kann, weil sich zwei Bitfehler innerhalb eines
Zeichens bei der Paritätsprüfung kompensieren.
31

COMPUTER
Tabelle 1
Jumper-Setting
Jumper auf K2 für 1-Spur-Leser
für Spur gesetzte Jumper
1 1–2 und 7–8
2 3–4 und 9–10
3 5–6 und 11–12
Jumper auf K3 für 2-Spur-Leser
für Spur gesetzte Jumper
1 1–2 und 5–6
2 3–4 und 7–8
Für 3-Spur-Leser sind keine Jumper
erforderlich.
der gelieferten (höchsten) Stellung für Spur 3
und verstellt anstelle der Kopfplatte die Höhe
der Grundplatte im Schlitz mit zwei Plättchen
von etwa 4 mm Dicke. Diese “Unterlagen”
heben die Magnetkarte beim Durchziehen um
4 mm (für Spur 2) beziehungsweise um 8 mm
(für Spur 1) an und ermöglichen so die Einstellung
für alle 3 Spuren ohne “Eingriff” in
5V
5V
K5
K4
K6
K2
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
K3
1 2
3 4
5 6
7 8
5V
R2
5V
1
8x 10k
2 3 4 5 6 7 8 9
den Durchzugsleser.
Das Interface
Die Schaltung des PC-Interfaces ist
in Bild 3 zu sehen. Sieht man einmal
vom Spannungsregler ab, besteht
das Interface aus nur zwei ICs:
Einem Atmel-AVR-Controller
(AT89C2051) und einem MAX232.
Der AVR-Controller sorgt für die
10
C6
33p
20
C12
X1 X2
5 4
X1
11.0592MHz
100n
RST
1
12
P1.0 IC2
13
P1.1
P3.7
11
14
15
16
P1.2
AT89C2051
P1.3 -12PC P3.5
P1.4
P3.4
9
8
17
P1.5
P3.3
7
18
P1.6
P3.2
6
19
P1.7
P3.1
3
P3.0
2
K1
D1
1N4001
Track 1
Track 2
Track 3
5V
C2
100µ
25V
Umwandlung des vom Durchzugsleser
gelieferten Takt- und Datensignals
in ein serielles Datensignal für
den PC und regelt auch die Kommunikation
über die serielle Schnittstelle,
wobei der MAX232 wie üblich
für die Pegelanpassung zwischen
TTL und RS232 in beide Richtungen
sorgt.
Im Schaltbild und auf der Platine
sind die drei getrennten Anschluss-
32 Elektor 6/2000
C5
33p
C3
100n
IC1
7805
10µ 16V
Markierung
Kopfträgerplatte
(Metall)
R6
8k2 C9
C8
10µ
16V
C7
10µ
16V
C1
2k7
100n
D5 D4 D3
Bild 3. Die Interfaceschaltung, die das Lesemodul mit einem seriellen Port des PCs verbindet.
R5
5V
5V
2k7
R4
2k7
R3
16V
1
C1+
2
V+
16
3
C1–
IC3
11
T1IN T1OUT
14
10
T2IN T2OUT
7
9
R2OUT R2IN
8
12
R1OUT R1IN
13
4
C2+
5
MAX232CP
C2–
V-
15
C4
10µ
16V
2k7
R1
D2
6
Kunststoff-Gehäuse
C11
10µ
C10
10µ
16V
C14
10µ
63V
5V
C13
100n
1
6
2
7
3
8
4
9
5
000054 - 11
K7
000054 - 13
Bild 2. Beim 1-Spur-Leser ist eine Änderung der Spurlage durch Verstellen der
Kopfträgerplatte möglich.

Stückliste
Widerstände:
R1,R3...R5 = 2k7
R2 = 8 x 10 k
R6 = 8k2
Kondensatoren:
C1,C3,C12,C13 = 100 n
C2 = 100 µ/25 V stehend
C4,C7...C11,C14 = 10 µ/16 V
stehend
C5,C6 = 33 p
Halbleiter:
D1 = 1N4001
D2,D3 = Low-current-LED rot
3mm
D4 = Low-current-LED gelb 3mm
D5 = Low-current-LED grün
3mm
IC1 = 7805
IC2 = AT89C2051-12PC (EPS
000054-41)
IC3 = MAX232CP
Außerdem:
K1 = 2-polige Platinenanschlussklemme
5 mm Rastermaß
X1 = 11,0592-MHz-Quarz
K2 = 6-fach Jumper
K3 = 4-fach Jumper
K4 = 9-poliger Pfostenfeldstecker
K5 = 5-poliger Pfostenfeldstecker
K6 = 12-poliger Pfostenfeldstecker
K7 = 9-polige Sub-D-Buchse,
gewinkelt, für Platinenmontage
Magnetkartenleser, z.B. Hopt +
Schuler Typ 832-01320000000
(Best-Nr. 165328-33), siehe Text
Platine EPS 000054-1
Diskette EPS 000054-11 (siehe
Tabelle 2)
(EPS: siehe Serviceanzeige in der
Heftmitte)
leisten zu sehen, die wie eingangs
beschrieben für den Anschluss der
verschiedenen Versionen des Durchzugslesers
von Hopt+Schuler vorgesehen
sind. Für den ausführlich
beschriebenen 1-Spur-Leser ist der
5-polige Steckverbinder K5 vorgesehen.
Die Einstellung der Interfaceschaltung
auf den verwendeten
Durchzugsleser erfolgt mit Jumpern
in den Stiftleisten K2 und K3 entsprechend
der Tabelle 1.
Beim Aufbau auf der einseitigen Platine
in Bild 4 gibt es fast keine
Besonderheiten. Auch wenn es
selbstverständlich ist, sei doch zur
6/2000 Elektor
IC1
C3
C1
Sicherheit an die Kontrolle der Drahtbrücken,
der Polung der Dioden und
Elkos und daran erinnert, dass die
ICs richtig herum eingelötet bzw. in
die Fassung gesteckt werden (müssen).
Ein wirklich wichtiger Punkt ist
die Verwendung einer Sub-D-Buchse
für K7. Wenn bei aus Elektor nachgebauten
Projekten die serielle Verbindung
zum PC nicht zustandekommt,
liegt es nach der Erfahrung
der Redaktion fast immer daran,
dass der geneigte Leser anstelle
einer Buchse einen Sub-D-Stecker
auf die Platine gelötet hat und somit
ein falsches Kabel verwendet.
Für die Stromversorgung der Interfaceschaltung
genügt ein unstabilisiertes
9-V-Steckernetzteil, das nur
etwa 100 mA zu liefern braucht.
Bedienung
H4
H3
K1
R1
D2
D1
D4
C2 D5
C4
000054-1
(C) ELEKTOR
Wenn die Schaltung eingeschaltet
wird, leuchtet die Einschaltkontroll-
LED D2 auf. Die drei LEDs für die
Spuranzeige (D3, D4 und D5) spielen
während der nun folgenden Initiali-
D3
C5
R6
C9
C6
R3
R4
R5
C12
X1
000054-1
IC2
R2
C8
C7
C11
IC3
K2 K3
K5 K4
K6
Bild 4. Das Layout der einseitigen Interface- Platine.
C14 C13
C10
COMPUTER
sierungsphase Lauflicht. Nach dem Ende der
Initialisierung leuchtet nur noch die LED D5,
die anzeigt, dass die Spur 3 ausgewählt
wurde. Wie Bild 5 zeigt, startet auch das
Windows-PC-Programm Magread.EXE mit
Spur 3 als Voreinstellung (default). Durch
Wechseln der Registerkarten “ISO Track 1”
bis “ISO Track 3” kann zwischen den einzelnen
Spuren der Karte umgeschaltet werden,
dies kann durch die LEDs auf der Platine mitverfolgt
werden. Wenn auf eine andere Spur
umgeschaltet wird, ändert sich automatisch
auch das Wortformat auf die nach ISO zugeordnete
Wortlänge von 5 oder 7 Bit. Falls
gewünscht, kann aber in jeder ISO-Spur zwischen
5-bit- und 7-bit Dekodierung umgeschaltet
werden.
Die weitere Bedienung des Programms ist
sehr einfach. Unter dem Menüpunkt Extra
sind zwei Untermenüpunkte vorhanden, die
das komfortable Anzeigen der Daten einer
EC- bzw. Bank-Card und einer Kreditkarte
erlauben. Dazu ist wie folgt vorzugehen: Bei
EC- oder Bank-Cards ist zuerst die ISO-Spur
3 einzulesen, anschließend kann mit der
Funktionstaste “F5” der Karteninhalt wie
Bankleitzahl, Kontonummer, Gültigkeitsjahr,
Gültigkeitsmonat und so weiter in einem
K7
ELEKTOR
(C)
000054-1
H2
H1
33

COMPUTER
eigenen Fenster angezeigt werden. Bei Kreditkarten
ist zuerst die ISO-Spur 1 einzulesen,
dann kann mit der Funktionstaste “F6” der
Karteninhalt wie Kreditkartennummer, Name
des Inhabers, Gültigkeitsjahr und Gültigkeitsmonat
in einem eigenen Fenster angezeigt
werden .
Unter Configuration findet man die Auswahl
des Com-Ports (Com Port Setup), die Einstellung
der Dekodier-Verzögerung (Decode
Delay) und der Sprache für die Programmbedienung
(Deutsch oder Englisch). Mit der
Dekodierverzögerung wird je nach PC die
Zeit zwischen Lesebeginn und Dekodierbeginn
eingestellt. Standardeinstellung ist 2500
ms (2,5 s), diese Zeit ist von 486/33 MHz aufwärts
geeignet. Falls nicht richtig dekodiert
wird (Ausgabe einer Fehlermeldung) ist die
Zeit länger einzustellen.
Das Programm zeigt im Bedienfenster oben
die vom Leser gelieferten Originaldaten (Bitstream)
und unten die dekodierten Daten
(ASCII). Die Dekodierung kann auch durch
Anklicken des Vorhangschloss-Symbols
unten im Bedienfenster gestartet werden.
Wie das am Beispiel einer (aus Datenschutzgründen
fiktiven) Kreditkarte aussieht, ist in
Bild 6 zu sehen. Von links beginnend sind die
ersten beiden Zeichen Startzeichen. Es folgt
die 16-stellige Kartennummer, gefolgt von
einem ^ als Trennzeichen. Weiter folgen
Name und Vorname und nach einem Punkt
Zusatzbuchstaben für die englischsprachige
Anrede. Die vier Ziffern nach dem nächsten
Trennzeichen geben den Gültigkeitszeitraum
der Karte an (hier 9711, also gültig bis 11/97).
Die danach folgenden Ziffern stellen eine verschlüsselte
Kodierung der Kreditkartengesellschaft
dar, die es einem Offline-Kreditkartenleser
ermöglicht, die Kartennummer zu
verifizieren. Mit den Befehlsfeldern unten
links (Save und Open für Originaldaten und
dekodierte Daten) hat man die Möglichkeit,
den Inhalt der Anzeigefelder zu speichern
bzw. wieder zu laden.
Zum Schluss
Wie schon erwähnt, führt die Schaltung nach
dem Anlegen der Stromversorgung einen
optisch sichtbaren Funktionstest durch: die
LEDs der ISO-Spuranzeigen wandern 1 mal
Inhalt der Diskette 000054-11
MAGREAD EXE Windows-Programm
MAGREAD HEX Hex-Datei
MAGREAD ASM Assembler-Datei
INFO TXT Textdatei
COPYRIGHT TXT Textdatei
CONTENTS TXT Textdatei
Bild 5. Das Benutzerinterface des Dekodierprogramms.
hin und her. Ist dies nicht der Fall, ist
die Schaltung auf Fehler zu überprüfen
(Bauteildefekt oder Aufbaufehler).
Funktioniert die Schaltung, so sendet
sie bei Anlegen der Versorgungsspannung
eine Startmeldung
über die serielle Schnittstelle zum
PC. Für mögliche Fehler folgen hier
ein paar Tipps zur Fehlerbehebung.
Fehler: Es erscheinen keine Magnetkartendaten
in der Software:
1. COM-Port-Einstellung in der Software
überprüfen.
2. Das Schnittstellenkabel auf Defekte überprüfen.
3. Die Schaltung auf Defekte überprüfen.
Fehler: Es kommen nur verstümmelte oder
fehlerhafte Daten im PC an:
1. Die Karte wurde nicht “sauber” durch
den Mangetkartenleser gezogen.
2. Der PC (die Schnittstellenkarte) kann mit
Bild 6. Beispiel der dekodierten Daten einer (fiktiven) Kreditkarte.
34 Elektor 6/2000

der Baudrate von 57600 Baud nicht
umgehen => Karte (gegen 16550 UART)
oder PC zum Einlesen der Daten wechseln.
Fehler: Die Software meldetet “Decoding
Error! , Start Sentinel not Found !”:
1. Die Karte wurde nicht “sauber” durch
den Magnetkartenleser gezogen.
2. Die Magnetkarte wurde in der falschen
Richtung durch den Magnetkartenleser
gezogen (Pfeil auf dem Lesemodul beachten)
Software
3. Der Zeitraum zwischen Auslesebeginn
und Dekodierbeginn ist zu kurz (Standardeinstellung
von 2500 ms unter dem
Menüpunkt Konfiguration auf einen höheren
Wert stellen)
4. Die Startmeldung der Schaltung wurde
zum PC übertragen.
000054e
Der Magnetkartenleser liest seine Daten ein und dekodiert diese
dann wie folgt:
Das Programm der Hardwareschaltung wartet in einer Endlosschleife
darauf, dass eine Magnetkarte in den Magnetkartenleser eingeführt
wird. Sobald der Taktausgang des Lesemoduls, das eine
negative Logik hat, auf “Low” wechselt, prüft das Programm in dem
Atmel AT89C2051 Mikrocontroller, ob der Datenausgang des Lesemoduls
einen “High”-Pegel (was einer logischen “0” entspricht)
oder einen “Low”-Pegel hat (was einer Logischen “1” entspricht). Je
nach Logikpegel wird über die serielle Schnittstelle der Schaltung
eine “0” (High Pegel) oder eine “1” (Low Pegel) ausgegeben. Die
serielle Schnittstelle arbeitet mit 57600 Baud, 1 Stoppbit, keine
Parität.
Nach der Ausgabe der “0” oder “1” über die serielle Schnittstelle
wartet das mC-Programm auf einen neuen “Low”-Pegel.
Die Ausgabe erfolgt im Klartext, d.h., es kann mit jedem Terminalprogramm
mit den oben genannten Schnittstelleneinstellungen der
Datenstrom angezeigt werden. Dieser kann z. B. im Terminalprogramm
so aussehen:
000011010000110000010001100100100101010110111100000101001111111
(Ausgewertet: S0123456789E ; S=Startzeichen E=Stoppzeichen).
Das sind die “Rohdaten”, die von der Schaltung zum PC übertragen werden.
6/2000 Elektor
Internet-Adressen:
COMPUTER
Informationen über Magnetkarten findet man bei
www.paulmax.eng.net./indexmag.html
Durchzugsleser findet man einmal beim Hersteller
www.Hopt-Schuler.com
sowie bei www.conrad.de
Die Auswertung findet durch die Software statt. Da die Schaltung nur “Rohdaten” zum PC überträgt, kann sie mit selbst entwickelter
Software universell und auch für besondere, nicht ISO-normgerechte Magnetkartenkodierungen verwendet werden.
Die Software zur Schaltung liest beim Durchziehen der Magnetkarte den Datenstring ein. Nach einer in der Software einstellbaren Zeit,
die das Programm benötigt, bis der serielle Puffer komplett eingelesen und geleert ist, beginnt die Software mit der Dekodierung der von
der Schaltung gelieferten “Rohdaten”. Die Software kann mit ISO-5-bit- und ISO-7-bit-kodierten Magnetstreifen umgehen.
Die Dekodierung der Daten funktioniert folgendermaßen:
Eine Softwareroutine sucht nach dem Startzeichen im “Rohdatenstring”, das bei ISO-5-bit der Bitfolge “11010” und bei ISO-7-bit der Bitfolge
“1010001” entspricht. Ist dieses gefunden, so werden nachfolgend immer 5 bzw. 7 Bit eingelesen und durch eine Softwareroutine
dekodiert. Ein Ausschnitt der ISO-5-bit-Dekodierung aus dem Quelltext ist nachfolgend zu sehen:
function ISODecode_5bit_Coded(InputStr: String): String;
begin
ISODecode_5bit_Coded := ‘?’;
if InputStr = ‘00001’ then ISODecode_5bit_Coded := ‘0’;
if InputStr = ‘10000’ then ISODecode_5bit_Coded := ‘1’;
.......
if InputStr = ‘10011’ then ISODecode_5bit_Coded := ‘9’;
if InputStr = ‘11010’ then ISODecode_5bit_Coded := ‘S’; {Startzeichen}
if InputStr = ‘00111’ then ISODecode_5bit_Coded := ‘’; {Steuerzeichen}
if InputStr = ‘11111’ then ISODecode_5bit_Coded := ‘E’; {Stoppzeichen}
end;
Der ISO-Norm entsprechend sind auf den Spuren 2 und 3 nur numerische und Steuerzeichen vorhanden, deshalb reicht auch eine 5-bit-
Kodierung aus. Auf Spur 1 finden sich numerische, alphanumerische und Steuerzeichen, weswegen eine 7-bit-Kodierung erforderlich ist.
����
����� ���� ���
��� ��
��
����� ������ ��� �
����� ��
�����������
���� ������ ��� �
��
����� ���� ���
��� ��
����
35