Високонадійний цифровий замок. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Високонадійний цифровий замок. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Охоронні пристрої та сигналізація об'єктів

Коментарі до статті

Ніякі хитрощі не допоможуть зломщику відкрити 15-розрядний цифровий замок, що описується нижче, з електронним блокуванням. При доборі зі швидкістю одна комбінація за 10 с потрібно близько 1,5 млн. років для випадкового відшукання правильного коду.

Робота потенційного зломщика ще більше ускладнюється завдяки тому, що схема автоматично встановлюється у вихідний стан під час введення будь-якої неправильної комбінації. У цьому випадку потрібно відновити порядок набору, що унеможливлює використання будь-якого впорядкованого методу проб і помилок. Схема містить ППЗУ ємністю 512х4 біт, в якому, крім правильної, можна розмістити ще 32 комбінації, що дозволить періодично змінювати шифр шляхом простого їх перемикання.

Схема порівнює комбінацію, що вводиться, послідовно цифра за цифрою з кодом, що зберігається в пам'яті, і, якщо шифр повністю правильно набраний, встановлює на виході високий ТТЛ-рівень. Перед набором необхідно натиснути кнопку скидання, при цьому схема встановлюється стан готовності до введення першої цифри. Оператор також натискає цю кнопку, якщо, на його думку, зроблено помилку в наборі шифру.

(Натисніть для збільшення)

Схема дозволяє кодувати лише вісім входів (скидання та сім чисел), оскільки кожне двійкове слово містить 3 розряди. Однак зручно застосувати стандартний набір кнопок із цифрами від 0 до 9 та використовувати одну, дві та три вільні кнопки (в даному випадку 0, 8 та 9) для скидання. У цьому випадку підвищується ступінь таємності замку, оскільки лише заздалегідь обізнана людина знає, які кнопки використовуються для скидання.

RS-тригери, зібрані на счетверенных вентилях IC1-IC4, служать для придушення вібрації контактів в однополюсних кнопкових перемикачах на два положення. Кодування введених чисел здійснюється інтегральною схемою IC5, яка є ППЗУ типу 5301 фірми Monolithic Memories Inc. ємністю 256Х4 біт, запрограмована відповідно до істинної таблиці (табл. 1).

Адреси									Вихід				Примітки
Двійкові числа								Десяткові числа	Вихід
А7	А6	А5	А4	А3	А2	А1	А0	Десяткові числа	Q4	Q3	Q2	Q1
1	1	1	1	1	1	1	1	255	0	1	1	1	Введення відсутнє
1	1	1	1	1	1	1	0	254	1	0	0	1	Введення 1
1	1	1	1	1	1	0	1	253	1	0	1	0	Введення 2
1	1	1	1	1	0	1	1	251	1	0	1	1	Введення 3
1	1	1	1	0	1	1	1	247	1	1	0	0	Введення 4
1	1	1	0	1	1	1	1	239	1	1	0	1	Введення 5
1	1	0	1	1	1	1	1	223	1	1	1	0	Введення 6
1	0	1	1	1	1	1	1	191	1	0	0	0	Введення 7
0	1	1	1	1	1	1	1	127	1	1	1	1	Скидання
Всі інші адреси									1	1	1	1	Скидання помилки введення

Вказана ІВ була обрана для спрощення процесу програмування, так як її вихідний стан відповідає логічній 1, і при вихідному коді скидання 111 більшість адресних шин мають потенціал логічної 1. Код шифру програмується в пам'яті IС6, що являє собою ППЗУ типу 5306 фірми Monolithic Memories Inc. ємністю 512Х4 біт.

Показані малюнку перемикачі шифру встановлюють логічні потенціали на шинах п'яти старших адресних розрядів (А4-A8), здійснюючи вибір однієї з 32 комбінацій. Дистанційно програмуючи п'ять зазначених шин, можна тимчасово закривати доступ до замку особам, які знають шифр, або змінювати комбінації з метою безпеки.

Синхронізація схеми здійснюється за допомогою двох очікуваних мультивібраторів. При натисканні однієї кнопки або їх комбінації на виході найстаршого розряду (Q4) пам'яті IC5, що виконує функції перетворювача кодів, формується високий потенціал, яким запускається перший мультивібратор IС7, що чекає. Переднім фронтом його вихідного потенціалу Q двійкове слово з виходу пам'яті комбінацій IC6 записується в проміжне ЗУ, що представляє собою 4-розрядний двійковий лічильник, що програмується. Через 375 нc переднім фронтом потенціалу Q на виході мультивібратора IC7 запускається другий мультивібратор IC8, що чекає.

Протягом 165 нc, коли на виході мультивібратора IC8 присутній високий потенціал, 4-розрядний компаратор абсолютних значень IС10 порівнює слова, що вводиться і зберігається в пам'яті. Якщо слова на виходах IC5 і IС6 ідентичні, напруга на виході А, рівна напруги на виході компаратора, набуває високого значення, в результаті чого через вентилі НЕ-І отримує приріст програмний лічильник IС11 - ще один 4-розрядний двійковий лічильник. Коли слова різні, програмний лічильник скидається, і комбінація має бути введена знову.

Після введення правильної комбінації вміст програмного лічильника досягає 15 і на виході переносу формується високий логічний потенціал. При формуванні цього потенціалу, що відпирає, включається індикатор на світлодіоді. Відпираючий потенціал управляє зовнішнім ТТЛ ІВ або після відповідного посилення соленоїдним замком.

При включенні живлення програмний лічильник може бути у довільному вихідному стані. Для того щоб запобігти відкриванню замка у разі періодичних пропадань напруги живлення, програмний лічильник переходить у вихідний стан протягом перших кількох мілісекунд після включення живлення за допомогою схеми скидання, що складається з ланцюга заряду R1 C1 і буферного підсилювача.

При меншій мірі секретності схему можна спростити, скоротивши кількість компонентів та вартість. У цьому випадку замість ICs використовується пріоритетний шифратор, наприклад типу 74147, але виключається автоматичне скидання при одночасному натисканні двох або більше кнопок. Можна також виключити схему, що здійснює скидання при включенні живлення, і використовувати пам'ять меншого обсягу, коли немає необхідності зберігати 32 різних комбінацій.

Схему можна спростити шляхом переходу до 2-розрядних слів. Тоді для випадкового вгадування шифру буде потрібно 4,5 роки при наборі комбінації з 15 знаків за 10 с. Маскування трьох вхідних чисел у групі кнопок від 0 до 9 підвищує ступінь секретності ще багато разів. Система має можливість розширення - довжина слова (отже, число входів) і довжина комбінації можуть вибиратися з урахуванням вимог споживача.

Адреси
Двійкові числа									Десяткові числа	Вихід				цифра
А8	А7	А6	A5	А4	А3	А2	A1	А0	Десяткові числа	Q4	Q3	Q2	Q1	цифра
1	1	1	1	1	0	0	0	0	496	X	0	0	1	1
1	1	1	1	1	0	0	0	1	497	X	0	0	0	7
1	1	1	1	1	0	0	1	0	498	X	1	0	0	4
1	1	1	1	1	0	0	1	1	499	X	0	1	0	2
1	1	1	1	1	0	1	0	0	500	X	1	1	0	6
1	1	1	1	1	0	1	0	1	501	X	1	0	1	5
1	1	1	1	1	0	1	1	0	502	X	1	0	1	5
1	1	1	1	1	0	1	1	1	503	X	0	1	1	3
1	1	1	1	1	1	0	0	0	504	X	0	0	0	7
1	1	1	1	1	1	0	0	1	505	X	0	0	1	1
1	1	1	1	1	1	0	1	0	506	X	0	0	0	7
1	1	1	1	1	1	0	1	1	507	X	0	1	0	2
1	1	1	1	1	1	1	0	0	508	X	1	0	0	4
1	1	1	1	1	1	1	0	1	509	X	1	0	0	4
1	1	1	1	1	1	1	1	0	510	X	0	1	1	3
1	1	1	1	1	1	1	1	1	511	X	1	1	1	Скидання
Решта пам'яті використовується для зберігання додаткових 31 шифрів, х-не використовується

У табл. 2 наведено вміст ППЗУ для комбінації 174265537172443. Кожна комбінація з 15 чисел займає 16 розрядів пам'яті, причому останній розряд не використовується. Як зазначалося вище, таке розміщення сприятливо для програмування вихідний комбінації 111 (при нульовому значенні першої адреси, 16-й біт є у кожному 2n-1 адресі, де n>3, тобто. 15, 31, 63 тощо. п. .). У цьому випадку після відмикання замка скидання здійснюється автоматично при натисканні будь-якої кнопки.

Автор: D. Platteter; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Охоронні пристрої та сигналізація об'єктів.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Примусове гальмування автомобілів 14.02.2000

У Німеччині відбулася міжнародна конференція, де обговорювалася нова система автоматичного обмеження швидкості автомобілів. Вже зараз багато автомобілів в Європі мають систему комп'ютерної навігації.

По спеціальним навігаційним супутникам бортовий комп'ютер автомобіля визначає його розташування, а пам'ять комп'ютера закладено докладні карти. Водію треба ввести в комп'ютер місце призначення, а далі слідувати вказівкам комп'ютера, що з'являються на екрані або вказівкам вголос, як швидше і простіше проїхати в потрібне місце. Якщо на електронних картах вказати ділянки з обмеженнями швидкості, нескладно зробити так, щоби при в'їзді на таку ділянку автомобіль автоматично пригальмовував.

Англійські фахівці з регулювання руху вважають, що достатньо обладнати такою технікою 60 відсотків автомобілів і інші водії теж стануть акуратніше дотримуватись обмежень. Але хоча з технічного погляду все досить просто, викликають правові моменти. Чи не буде таке автоматичне обмеження швидкості замахом на права водія? Принаймні німецьке міністерство транспорту вважає, що вибір швидкості руху має залишатися на совісті водія. Карати його за перевищення швидкості можна, але змушувати не можна.

У Голландії, наприклад, до цього питання підійшли інакше і провели успішний експеримент на 20 спеціально обладнаних "фольксвагенах".

Розглядається питання поширенні примусового обмеження швидкості протягом усього територію країни. Вважають, що вона дозволить зменшити кількість дорожніх пригод на 35 відсотків.

Інші цікаві новини:

▪ Телефон із звичайним акумулятором заряджається вчетверо швидше

▪ Закручене світло гальмує

▪ Плата Arduino 101

▪ Пташиний грип у рідкому азоті

▪ Висококласна пасивна АС від YAMAHA

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електрику. Добірка статей

▪ стаття Прийоми відеомонтажу. Мистецтво відео

▪ стаття Чи можна штучно спричинити дощ? Детальна відповідь

▪ стаття Бухгалтер з податкового обліку. Посадова інструкція

▪ стаття Маніпулятор із датчиком прискорення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Релейний захист. Галузь застосування. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт