Vašoj pažnji je predstavljen dijagram elektronike brava sa ključem iButton tablet DS1990A (Touch Memory) modeli. Ključ je uređaj koji u svojoj memoriji ima jedinstveni serijski broj. Jedinstvenost leži u činjenici da se serijski broj sastoji od 48 bita i kao rezultat toga broj opcije je 281474976710656.
Opis elektronske brave
Brava je sastavljena na Microchip PIC16F628A (627A, 648A) mikrokontroleru. Nakon uključivanja, mikrokontroler šalje resetni impuls u trajanju od 500 µs i nakon 70 µs provjerava odgovor DS1990A. Ako nema odgovora, mikrokontroler čeka još oko 80 ms i ponovo šalje resetni impuls. Prema ovom algoritmu, provjerava se veza ključa sa bravom.
Ako postoji odgovor, tada je DS1990A spojen na bravu. Zatim se šalje naredba “čitaj ROM” (33h), nakon čega se mikrokontroler prebacuje na prijem i upisuje broj koji je prenio DS1990A tablet u RAM, gdje ga upoređuje sa brojem upisanim u EEPROM. Ako odgovara jednom od njih, onda se oglašava zvučni signal i pin RA1 se postavlja visoko na 1,5 sekunde. Optocoupler DA1 (AOT122A) će otvoriti VT1 (KT972, BD677, BD679, BD681), koji kontrolira 12 voltni elektromagnetski.
Proces upisivanja broja ključa u EEPROM: pričvrstite ključ na bravu i nakon zvučnog signala pritisnite dugme SA1. Ovo dugme se mora nalaziti na skrivenom mestu nedostupnom neovlašćenim osobama.
Da obrišete sve brojeve iz EEPROM-a, pritisnite dugme SA1 dok je napajanje isključeno, uključite napajanje i držite dugme 5 sekundi. Nakon brisanja EEPROM memorije, brava će se oglasiti zvučnim signalom. Ukupan broj serijskih brojeva koji se mogu memorisati je do 21.
Kako mikrokontroler ne bi patio od statičkog pražnjenja, u krugu se koristi VD1 zener dioda (KS156A, 1N4733A, BZX55C5V1) na 5V. Bilo koji od PIC16F627A, PIC16F628A, PIC16F648A mikrokontrolera se može koristiti u ovoj bravi. Mikrokontroler PIC12F629/PIC12F675 ima sopstveni firmver. Šemu možete zatražiti od .
Prilikom programiranja treba postaviti sljedeće bitove.
Ova elektronska brava je imobilajzer; koristi iButton (Dallas Touch Memory) ključeve tipa DS1990 kao ključeve za autorizaciju. Svaki takav ključ ima svoj jedinstveni 64-bitni serijski broj, koji je pristupni kod koji omogućava držaču ključa, na primjer, da otvori vrata.
Glavni parametri elektronske brave:
- memorija do 15 ključeva;
- tri režima rada: monostabilan, bistabilan i sa podesivim relejem na vreme;
- svjetlosna indikacija rada brave (indikator čitača);
- napajanje od 9 do 15 V / 100mA;
- potrošnja struje u standby modu: 6mA;
- dimenzije ploče: 34×46 mm;
- rad sheme je testiran u Proteusu (link na kraju članka)
dijagram strujnog kola brava prikazana na slici ispod. Njegov glavni element je mikrokontroler PlC12F675 sa internim ADC-om. U ovom slučaju, ADC mikrokontrolera se koristi za konfiguraciju parametara zaključavanja.
Mikrokontroler je taktiran od internog RC oscilatora sa frekvencijom od 4 MHz. Kolo je napajano konstantan napon 12 V. Može biti bilo koja baterija ili napajanje, sa strujom opterećenja od najmanje 100mA.
Dioda VD2 štiti sistem od pogrešnog polariteta priključka ulaznog napona. Ulazni napon se dovodi do DAl stabilizatora tipa 78L05, kondenzatori C1 ... C4 djeluju kao filter napajanja. Kao pokretački element korišten je minijaturni relej tipa JQC3FF (namotaj 12 DC, kontakti 10 A/230 V).
Izlazni signal iz mikrokontrolera (pin 2) ide do baznog tranzistora VT1, u čiji je kolektor spojen zavojnica releja. Otpornik R7 ograničava struju koja teče kroz bazu, dok dioda VD1 štiti tranzistor od samoindukcijske EMF koja se javlja kada je relej isključen.
Otpornici R2 i R3 zajedno sa R1, u zavisnosti od položaja kratkospojnika JP2, određuju način rada brave:
- Ako kratkospojnik JP2 nije instaliran, onda se napon dovodi na ulaz G4 preko otpornika R3 visoki nivo. U tom slučaju, mikrokontroler će prebaciti zaključavanje u monostabilan način rada. U ovom načinu rada, dodirom ključa na čitaču uključit će se relej. Ovo stanje će biti trajno sve dok se napajanje ne isključi, bez obzira na to da li je ključ ponovo pritisnut. Ovaj način rada može se koristiti za rad kao imobilajzer u automobilu.
- Instaliranjem kratkospojnika na igle će bravu staviti u bistabilan način rada. U ovom načinu rada, svaki dodir tipke će prebaciti relej.
- Instaliranjem kratkospojnika na izlazima postavlja se privremeni način rada. U ovom načinu rada, dodirom registrovanog ključa na čitač, relej će se uključiti na određeno vrijeme. Ovo vrijeme ovisi o naponu primijenjenom na G4 ulaz mikrokontrolera. Za postavljanje ove vrijednosti koristi se sastavljena od elemenata R2, R3 i R1. Vrijeme aktiviranja releja je u rasponu od l…30 sekundi.
Kao čitač ključeva možete koristiti gotovu glavu koja sadrži dvobojnu diodu koja signalizira radno stanje brave. PROG kratkospojnik se koristi za prebacivanje mikrokontrolera u režim registracije ključa.
Ova šema je testirana u Proteusu:
Registracija ključa
Da bi brava reagovala na naš ključ, morate je prvo registrovati u memoriji mikrokontrolera. Može se snimiti do 15 tipki. Za prebacivanje zaključavanja u način registracije, instalirajte PROG kratkospojnik s isključenim napajanjem i uključite napajanje.
Nakon toga će crvena LED dioda zasvijetliti 10 puta i mikrokontroler će ući u mod registracije ključa. U tom slučaju, svi prethodno sačuvani ključevi će biti izbrisani iz memorije. Od sada, ključevi koji se registruju treba da budu priloženi čitaču redom.
Ako dođe do greške prilikom registracije, ovaj ključ neće biti sačuvan i morate ga ponovo spojiti. Pogrešno očitavanje podataka sa DS1990 će biti naznačeno sjajem crvene LED diode u trajanju od jedne sekunde, dok ispravno čitanje prikazano zelenom LED diodom.
Greške tokom prenosa mogu biti uzrokovane smetnjama kada se ključ stavi na čitač, pa da biste bili sigurni da je ključ ispravno pročitan, treba ga primijeniti oko dvije sekunde.
Nakon upisivanja petnaestog ključa, mikrokontroler će izaći iz procedure pisanja ključa i dalje spremanje će biti nemoguće. Ovo stanje se signalizira istovremenim treptanjem obje LED diode. Sada morate isključiti napajanje i ukloniti PROG kratkospojnik. Nakon što se napajanje ponovo uključi, brava će biti spremna za rad.
U situaciji kada nema potrebe za registracijom svih 15 ključeva, potrebno je nakon unosa u memoriju mikrokontrolera potreban iznos ključeve, isključite napajanje iz brave i uklonite PROG kratkospojnik. U memoriji će biti pohranjeni samo navedeni ključevi i samo će mikrokontroler na njih reagirati.
U normalnom radu, mikrokontroler stalno proverava da li je registrovani ključ priključen na čitač. Ako se otkrije neregistrirani ključ, crvena dioda će zasvijetliti na jednu sekundu, a kada dodirnete registrirani čitač ključa, uključit će se relej za zaključavanje, ovisno o položaju kratkospojnika J2.
Cijela shema stane na jednu stranu štampana ploča dimenzija 34×46 mm.
Imajte na umu da će sve promjene u konfiguraciji brave, poput promjene vremena releja ili odabira načina rada (J2), biti aktivne tek nakon isključivanja i ponovnog uključivanja napona brave.
(30,6 Kb, preuzeto: 1 349)
Prije nekog vremena pojavio se projekat "TOUCH-MEMORY DS1990A SIMULATOR", tj. glavni ključ. Sada je vaša pažnja pozvana na bravu ovog glavnog ključa. Dvorac ima jednostavan dizajn i namijenjen je prvenstveno za ličnu upotrebu. Brava radi sa bilo kojom vrstom iButton ključeva, tako da možete koristiti postojeće ključeve u druge svrhe. Ukupno, do 9 ključeva se može pohraniti u memoriju, iako se ovaj broj može lako povećati. Za autorizaciju procesa programiranja koristi se glavni ključ, čiji je kod pohranjen u ROM i ne može se obrisati ili promijeniti uobičajenom procedurom programiranja zaključavanja.
Nedavno široku upotrebu dobio brave, čiji je ključ iButton (ili touch memory) elektronski tablet iz Dallas Semiconductor-a. Ovakve brave se često koriste na vratima ulaza, kao i unutar mnogih institucija. Osim toga, iButton ključevi se često koriste za plaćanja na benzinskim pumpama i drugim mjestima. Toliko ljudi već ima iButton ključeve za nešto. Stoga je pri dizajniranju domaće brave racionalno koristiti ključeve koje korisnik već ima u njoj. Upravo je to ono što se radi u predloženoj bravi: bilo koja vrsta ključeva može raditi s njom, jer se koristi samo serijski broj pohranjen u iButton ROM-u, koji je u bilo kojoj od njihovih vrsta. Pored toga, komanda za čitanje ovog broja je ista za sve tipove ključeva (33H). Porodični kod, koji se razlikuje za različite vrste, može biti bilo šta. Percipira se kao druga cifra serijskog broja. Treba napomenuti da je najjeftiniji tip ključeva DS1990A.
Dvorac je dizajniran za individualnu upotrebu i izuzetno je jednostavnog dizajna. Na ulazna vrata spolja se nalazi samo utičnica za iButton i LED za otvaranje vrata. Otvaranje vrata iznutra se vrši pomoću dugmeta. Kao aktuator koristi se standardni zasun sa elektromagnetom, koji je dizajniran za napon od 12V. Šifre ključa se pohranjuju u nepromjenjivu memoriju i korisnik ih može izbrisati i dodati. Glavni ključ se koristi za zaštitu od neovlaštenog reprogramiranja brave. Ukupno, 9 ključeva se može pohraniti u memoriju. Ovaj broj diktira mogućnosti 1-cifrenog indikatora broja programabilnog ključa. Ako koristite i slova, možete povećati ukupan broj ključeva na 15. To se radi promjenom vrijednosti MAXK konstante u programu. Na isti način je moguće smanjiti maksimalni iznos ključevi.
Rice. 1. Šematski dijagram brave
Šematski dijagram brave je prikazan na slici 1. Dizajn je baziran na mikrokontroleru U1 tipa AT89C2051 iz Atmela. Na port P1 je povezan 7-segmentni indikator koji se koristi prilikom programiranja ključeva. Dugme SB1 spojeno na P3.7 port je također namijenjeno za iste svrhe. Ključni serijski brojevi pohranjeni su u EEPROM U3 tipa 24C02, povezani na portove P3.4 (SDA) i P3.5 (SCL). Eksterna iButton utičnica je povezana na P3.3 port preko XP2 konektora i VD4, R3, VD5 i VD6 zaštitnih elemenata. Otpornik za povlačenje R4 je odabran prema specifikaciji jednožične magistrale. Paralelno sa eksternom utičnicom, priključena je i interna XS1 utičnica koja se koristi za programiranje ključa. Dugme za otvaranje vrata je povezano na P3.2 port preko XP1 konektora i istih zaštitnih elemenata kao i za iButton. Pogon brave je elektromagnet povezan preko terminala XT1. Elektromagnetom upravlja ključ VT3, koji se koristi kao moćan MOS tranzistor tipa IRF540. Dioda VD7 štiti od samoindukcijske emisije. VT3 ključem upravlja VT2 tranzistor, koji invertuje signal koji dolazi sa P3.0 porta i obezbeđuje 0/12V nivoe kontrole na VT3 kapiji. Inverzija je potrebna da aktuator ne radi tokom resetovanja mikrokontrolera, kada postoji nivo logičke jedinice na portu. Kontrolni nivoi od 12 volti omogućili su korištenje konvencionalnog MOSFET-a umjesto oskudnijeg niskog praga (logičkog nivoa). Za označavanje otvaranja brave koristi se LED dioda, kojom upravlja isti priključak kao i elektromagnet, ali preko tranzistorskog ključa VT1. LED dioda je povezana preko istog konektora kao i iButton. Budući da uređaj mora raditi 24 sata dnevno bez održavanja, instaliran je U2 tip ADM1232 supervizor radi poboljšanja pouzdanosti. Ima ugrađen watchdog i monitor napajanja. Na portu P3.1, mikrokontroler generiše periodične impulse za resetovanje watchdog tajmera.
Uređaj se napaja iz ugrađene jedinice za napajanje koja sadrži transformator T1, ispravljački most VD9-VD12 i integralni stabilizator U4. Kao rezervni izvor napajanja koristi se baterija BT1-BT10 od 10 NiMH baterija veličine AA kapaciteta 800mAh. Kada se uređaj napaja iz mreže, baterija se puni kroz otpornik R10 strujom od približno 20mA, što je 0,025C. Način punjenja malom strujom naziva se kap po kap (trikle charge). U ovom načinu rada baterije mogu biti neograničeno duge, kontrola završetka procesa punjenja nije potrebna. Kada su baterije potpuno napunjene, energija koju uzimaju iz izvora energije pretvara se u toplinu. Ali kako je struja punjenja vrlo mala, generirana toplina se raspršuje u okolni prostor bez primjetnog povećanja temperature baterija.
Strukturno, uređaj je napravljen u kućištu dimenzija 150x100x60mm. Većina elemenata, uključujući i energetski transformator, montirani su na štampanu ploču. Baterije se nalaze u standardnim plastičnim držačima, koji su pričvršćeni unutar kućišta pored ploče. U principu, mogu se koristiti i drugi tipovi baterija, kao što su 12-voltni kiseli baterija bez održavanja primijenjen u sigurnosni sistemi. Ploča ima terminale tipa TB-2 za spajanje uređaja za aktiviranje, sva ostala vanjska kola su povezana preko malih konektora s razmakom pinova od 2,54 mm. Konektori se nalaze na štampanoj ploči i nisu dostupni sa vanjske strane kućišta. Žice izlaze iz kućišta kroz gumene brtve. Pošto se indikator HG1, dugme SB1 i iButton XS1 utičnica koriste samo tokom programiranja, oni se postavljaju na ploču unutar uređaja. Ovo pojednostavljuje dizajn kućišta i čini ga zaštićenijim od vanjskih utjecaja. Na bočnoj ploči kućišta nalazi se samo VD13 LED indikator uključenja. Šema vanjskih priključaka prikazana je na sl. 2.
Rice. 2. Dijagram eksternih veza
Kada se vrata otvore, na elektromagnet se primjenjuje impuls u trajanju od 3 sekunde. Logika uređaja je takva da ako se dugme za otvaranje vrata drži pritisnuto, tada će elektromagnet biti pod naponom sve ovo vrijeme i, shodno tome, vrata će biti otvorena.
Brava može imati najviše 9 ključeva, plus jedan glavni ključ. Šifre ključa se pohranjuju u nepromjenjivu memoriju pod brojevima od 1 do 9. Glavni kod ključa je pohranjen u ROM-u mikrokontrolera i ne može se mijenjati. Programiranje novih ključeva ili brisanje starih može se izvršiti samo pomoću glavnog ključa. Kao i drugi ključevi, glavni ključ se može koristiti za otvaranje brave.
Da programirate novi ključ, uradite sljedeće:
1. Pritisnite dugme za programiranje.
2. Indikator će pokazati slovo “P”, što znači ulazak u režim programiranja.
3. Dodirnite ploču glavnim ključem.
4. Indikator će pokazati broj "1", koji označava broj programabilnog ključa.
5. Koristite dugme za odabir željenog broja.
6. Dodirnite utičnicu bilo kojim tasterom.
7. Broj na indikatoru će početi da treperi, pokazujući da je spreman za programiranje.
8. Dodirnite panel tipkom čiji kod želite da zapamtite.
9. U slučaju uspješnog programiranja, cifra na indikatoru će prestati da treperi i počeće stalno da gori.
10. Za izlazak iz moda programiranja, samo sačekajte 5 sekundi, nakon čega će se indikator ugasiti.
Šematski je proces programiranja novog ključa prikazan na sl. 3.
Rice. 3. Programiranje novog ključa
Ako trebate programirati nekoliko ključeva, možete odmah prijeći od koraka 9 do koraka 5 i ponoviti korake 5-9 koliko god je puta potrebno.
Ako se nakon koraka 7 ispostavi da je odabran pogrešan broj, tada da biste izbjegli gubitak ključnog koda ispod ovog broja, možete pritisnuti dugme ili jednostavno pričekati 5 sekundi. U prvom slučaju, trenutni broj će se povećati za jedan, a sadržaj memorije će ostati nepromijenjen. U drugom slučaju, doći će do potpunog izlaska iz režima programiranja bez promjene kodova. Općenito, možete izaći iz programiranja u bilo kojem trenutku ako pauzirate duže od 5 sekundi.
Za brisanje dodatnog ključa iz memorije, redoslijed radnji ostaje isti kao i tijekom programiranja, samo sve radnje izvodi glavni ključ. One. proces brisanja je zapravo pisanje koda glavnog ključa na neiskorištene brojeve.
Šematski, proces brisanja dodatnog ključa prikazan je na Sl. 4.
Rice. 4. Obrišite dodatni ključ
Tokom programiranja možete otvoriti vrata pomoću dugmeta, ali je otvaranje iButton-om blokirano. Budući da su unutrašnja i vanjska utičnica spojene paralelno, potrebno je paziti da tokom programiranja niko ne dodirne vanjsku utičnicu bilo kojim ključem.
Kod glavnog ključa se upisuje u ROM programa mikrokontrolera, počevši od adrese 2FDH. Dužina koda je 8 bajtova. Redoslijed brojeva trebao bi biti isti kao na kućištu sa dodirnom memorijom, morate čitati s lijeva na desno. One. na adresi 2FDH unosi se vrijednost kontrolne sume, zatim na adresama 2FEH - 303H, šest bajtova serijskog broja, počevši od visokog bajta, i, konačno, na adresi 304H, šifra porodice. Na primjer, kod u cjelini može izgledati ovako: 67 00 00 02 D6 85 26 01.
Program elektronskog zaključavanja ima glavnu petlju, čiji je blok dijagram prikazan na sl. 5. U glavnoj petlji, socket se proziva, i ako se tamo nađe ključ, čita se njegov kod. Zatim se taj kod provjerava i ako se poklapa sa šifrom glavnog ključa ili bilo kojeg drugog ključa (korisničkog ključa) pohranjenog u memoriji, brava se otvara. Provjerava se i stanje dugmeta za otvaranje vrata, a ako se detektuje pritisak, otvara se i brava.
Rice. 5. Blok dijagram glavnog ciklusa programa
Postoje dva potprograma za rukovanje događajima vezanim za programiranje: PROGT i PROGS, čiji su blok dijagrami prikazani na sl. 6. Prvi se poziva kada se šifra ključa očita u režimu programiranja, drugi se poziva kada se pritisne tipka za programiranje (BROJ). Proces programiranja je podijeljen u 3 faze. Kada se pritisne dugme BROJKA, ulazi se u programiranje, tj. prelazak na fazu 1. U ovom slučaju, slovo “P” je prikazano na indikatoru. Kodovi ključa koji se pročitaju nakon toga se provjeravaju da li se podudaraju s kodom glavnog ključa, jer samo on može omogućiti nastavak programiranja. Ako dođe do takvog podudaranja, tada se vrši prijelaz na fazu 2. Indikator prikazuje broj trenutnog ključa, koji BROJKA tipka može promijeniti. Ako se ponovo registruje dodir na taster, doći će do prelaska na fazu 3. Drugi dodir tastera će dovesti do pohranjivanja njegovog koda i vraćanja u fazu 2. Pritiskom na dugme BROJ, takođe se možete vratiti na fazu 2, ali bez promene sadržaja memorije. Svaka radnja u modu za programiranje uzrokuje resetovanje povratnog tajmera, koji ima interval od 5 sekundi i provjerava se u glavnoj petlji. Ako se otkrije reset ovog tajmera, izlazi se iz moda programiranja.
Rice. 6. Blok dijagrami potprograma koji se koriste prilikom programiranja koda ključa
Prikazano na sl. Dijagrami toka 5 i 6 su znatno pojednostavljeni, ali vam omogućavaju da shvatite opštu logiku izgradnje programa.
Opisani dvorac, naravno, nema širok spektar mogućnosti. Međutim, vrlo je jednostavan, što ga čini lakim za ponavljanje. Otvoreni izvorni kod programa omogućava vam da samostalno poboljšate dizajn ili ga prilagodite specifičnim zahtjevima.
Fajlovi:
lock.asm - izvorni kod za program zaključavanja.
l ock.bin je kompajlirani program.
Lista radio elemenata
| Oznaka | Tip | Denominacija | Količina | Bilješka | Rezultat | Moja beležnica |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U1 | MK AVR 8-bit | AT89C2051 | 1 | U notes | ||
| U2 | Power Supervisor | TC1232 | 1 | U notes | ||
| U3 | EEPROM | 24C02 | 1 | U notes | ||
| U4 | Linearni regulator | LM7805 | 1 | U notes | ||
| VT1 | Tranzistor | KT3129A | 1 | U notes | ||
| VT2 | bipolarni tranzistor | KT3130A9 | 1 | U notes | ||
| VT3 | MOSFET tranzistor | IRF540 | 1 | U notes | ||
| VD1, VD4 | zener dioda | BZV55-B5V6 | 2 | U notes | ||
| VD2, VD3, VD5, VD6 | ispravljačka dioda | 1N4148 | 4 | U notes | ||
| VD7, VD8 | ispravljačka dioda | FR307 | 2 | U notes | ||
| VD9-VD12 | Diodni most | KBU405 | 1 | U notes | ||
| C1, C2 | Kondenzator | 33 pF | 2 | U notes | ||
| C3 | Kondenzator | 0.1uF | 1 | U notes | ||
| C4 | 33uF | 1 | U notes | |||
| C5 | elektrolitički kondenzator | 10000uF 16V | 1 | U notes | ||
| R1, R3 | Otpornik | 330 ohma | 2 | U notes | ||
| R2, R4 | Otpornik | 4,7 kOhm | 2 | U notes | ||
| R5, R6, R8, R9 | Otpornik | 47 kOhm | 4 | U notes | ||
| R7, R19 | Otpornik | 220 ohma | 2 | U notes | ||
| R10 | Otpornik | 100 ohma | 1 | 1 W |
