Семиканальний електронний ключ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Охорона і безпека

Коментарі до статті

Основна функція пристрою, про який розповідається в статті, - обмеження доступу, обмеження кола осіб, які мають доступ до об'єкта (виріб, пристрій та ін.). Це можуть бути, наприклад, осередки банківського сейфа або складові складного електронного виробу, обмеження доступу до яких може бути здійснено як по ланцюгах живлення, так і по ланцюгах управління.

Одноканальний кодовий замок, мабуть, можна розглядати як окремий випадок подібного електронного ключа. Програмні та апаратні ресурси мікроконтролера ATtiny2313A дозволяють розробити нескладний багатоканальний електронний ключ із простим та зручним інтерфейсом. Секретний код, який зберігається в енергонезалежній пам'яті (EEPROM) мікроконтролера, не "втратиться" при вимкненому живленні, його завжди легко перепрограмувати, використовуючи при цьому тільки апаратні ресурси самого мікроконтролера (тобто пристрою, виконаного на його основі).

Схема семиканального електронного ключа (далі ключа) представлена ​​на рис. 1. Зібраний він на основі мікроконтролера ATtiny2313A (DD2) та восьмирозрядного синхронного регістру К555ІР23 (DD1). Розглянемо його основні функціональні вузли. Робоча частота мікроконтролера задана кварцовим резонатором ZQ1 на частоту 10 МГц. Порт РB управляє динамічною індикацією, виконаною на цифрових семиелементних індикаторах HG1-HG5 та транзисторах VT1-VT5. Резистори R3-R10 - струмообмежувальні елементи індикаторів. Для функціонування клавіатури задіяна лінія PD4 (висновок 8) порту PD мікроконтролера.

Рис. 1. Схема семиканального електронного ключа (натисніть , щоб збільшити)

Напруга живлення +5 В надходить на пристрій через вилку XP1. Конденсатор С6 фільтрує пульсації ланцюга напруги +5 В. Блокувальні конденсатори C4, С5 включені в ланцюги живлення регістра DD1 і мікроконтролера DD2 відповідно. Регістр DD1 задіяний збільшення числа вивідних ліній. У пристрої є сім незалежних каналів. Для включення каналу 1 потрібно запровадити секретний код № 1, каналу 2 - секретний код № 2 тощо. буд. Вихідні сигнали каналів знімають із контактів 1-7 розетки XS1. Відразу після подачі живлення всі сигнали мають рівень балка. 1.

Інтерфейс пристрою включає п'ятирозрядний дисплей з цифрових семиелементних індикаторів HG1-HG5 і клавіатуру, що містить кнопки SB1-SB8. На перших чотирьох індикаторах відображається код, що вводиться, на п'ятому - номер активованого каналу. Як видно із схеми, апаратні ресурси мікроконтролера задіяні повністю.

В алгоритмі роботи пристрою можна виділити 14 режимів роботи. Перші сім із них - режими введення робочих кодів (№ 1 - коду № 1, № 2 - коду № 2 тощо. буд.). При збігу робочого (що вводиться з клавіатури) та секретного кодів на відповідному номері каналу контакті розетки XS1 на 5 с встановлюється рівень лог 0 (сигнал "Канал N", де N - його номер). Режими № 8-№ 14 – режими введення (запису) секретних кодів у EEPROM мікроконтролера (режим № 8 – для каналу 1, режим № 9 – для каналу 2 тощо).

Призначення кнопок клавіатури:

• SB1-SB6 – кнопки введення коду доступу. Вони позначені цифрами від "1" до "6". Код, що вводиться, індикується на дисплеї пристрою;
• SB7 ("К") - кнопка вибору каналів 1-7 (якщо обрано канал 1, на індикаторі HG5 відображається цифра "1", якщо обраний канал 2, - цифра "2" тощо);
• SB8 ("З/Р") - кнопка вибору режиму роботи ("Запис" або "Робочий режим") для каналів 1-7. У режимі запису в четвертому розряді дисплея (індикатор HG4) відображається децимальна точка h.

Алгоритм роботи пристрою наступний. Відразу після включення живлення ланцюг R1C1 формує на вході мікроконтролера сигнал системного апаратного скидання. На дисплеї з'являється число 00001. Мікроконтролер DD2 чекає на введення чотирирозрядного коду. Але спочатку необхідно записати секретний код кожного каналу. Натисканням на кнопку SB8 ("З/Р") вибираємо режим "Запис" і вводимо з клавіатури код для каналу 1. Мікроконтролер індикує його на дисплеї і записує в ОЗУ Закінчивши введення чотирирозрядного коду, натискаємо на будь-яку з кнопок SB1-SB6, індикатор на дисплеї код записується в EEPROM мікроконтролера, стає секретним для каналу 1. Після цього на дисплеї в розрядах HG1-HG4 знову індикуються нулі. Кнопкою SB7 ("К") вибираємо наступний канал і проробляємо аналогічні операції для каналу 2 і т. д. Для виходу з режиму запису натискаємо кнопку SB8, при цьому децимальна точка h на індикаторі HG4 гасне. Пристрій готовий до роботи.

У робочому режимі мікроконтролер також чекає на введення чотирирозрядного коду. Код, що вводиться з клавіатури, він індикує на дисплеї і записує в ОЗУ. Після введення четвертого розряду та наступного натискання на одну з кнопок SB1-SB6 мікроконтролер побайтно порівнює введений код із записаним у його EEPROM і, якщо вони збігаються, на 5 с подає сигнал на включення відповідного каналу (встановлює лог. 0 на його виході) і подає сигнал на включення звуковипромінювача BF1. Через 5 з мікроконтролер вимикає сигнал (встановлює на виході каналу лог. 1), знеструмлює звуковипромінювач і обнулює ХР1 wf-2 на дисплеї розряди коду, що вводиться. Якщо код, що вводиться, не співпав із секретним, то мікроконтролер все одно обнуляє дисплей (на ньому індикується число 00001), але не змінює стану вихідного сигналу каналу. Доцільно, щоб доступ до кнопки SB8 було обмежено.

У програмі використовуються два переривання: Reset та переривання таймера ТО, обробник якого починається з мітки TIM0. При переході на мітку Reset ініціалізуються стек, таймер, порти, а також прапори та змінні, що використовуються в програмі.

В обробнику переривання таймера Т0 здійснюються процедура опитування кнопок SB1-SB8, функціонування динамічної індикації, перекодування двійкового числа код для відображення інформації на семиелементних індикаторах, а також формування часового інтервалу тривалістю 5 с, необхідного для зміни вихідних сигналів каналів (установка на виводах розетки XS0), та процедури запису та читання набраного коду в EEPROM мікроконтролера.

В ОЗУ мікроконтролера з адреси $60 по $64 організований буфер відображення для динамічної індикації (за адресою $60 знаходиться число, що визначає номер каналу, а з адреси $61 за адресою $64 - код, що вводиться).

Секретний код з EEPROM мікроконтролера переписується до його ОЗУ за адресами з $66 до $69. Прапори, задіяні у програмі, знаходяться у регістрах R19 (flo) та R25 (flo1). На рис. 2 наведено фрагмент програми запису секретного коду для 7 каналу.

Рис. 2. Фрагмент програми запису секретного коду для каналу 7

Розроблена програма на асемблері займає лише близько 0,7 Кб пам'яті програм мікроконтролера.

При виготовленні пристрою застосовані резистори с2-33Н-0,125, але підійдуть і будь-які інші з такою ж потужністю розсіювання та допустимим відхиленням від номіналу ±5%. Конденсатори С1-С5 – керамічні К10-17а, С6 – оксидний імпортний. Конденсатор С4 монтують у безпосередній близькості від виводів живлення регістру DD1, С5 - можливо, ближче до висновків живлення мікроконтролера DD2. Розетка XS1 - HU-10 (відповідна частина - вилка WF-10), вилка XP1 - WF-2 (відповідна частина - розетка HU-2). Індикатори HG1-HG5 – HDSP-F501 (зеленого кольору свічення). Якщо немає необхідності у візуальному контролі коду, що набирається, то індикатори HG1 - HG4, транзистори VT1-VT4 і резистори R3-R18 можна виключити, на роботу пристрою це не вплине.

Схему включення соленоїда для втягування ригеля (засувки) замку наведено на рис. 3. При надходженні контакт 1 вилки XP3 сигналу лог. 0вклю-чає випромінюючий діод оптрона U1 і відкривається вбудований у нього фототранзистор. При цьому відкривається транзистор VT1 і напруга 24 з контакту 1 вилки XP2 надходить на контакт 1 вилки XP1 і далі на соленоїд, в результаті чого ригель замку втягується в нього. Резистори - будь-які вказаних на схемі номіналів і потужності, що розсіюється, конденсатор С1 - оксидний К50-35 або імпортний аналог У загальному випадку cхемне рішення цього вузла визначається конкретними параметрами підключених до ключа виконавчих пристроїв.

Рис. 3. Схема включення соленоїда для втягування ригеля (засувки) замку

Налагодження описаний пристрій не вимагає. При використанні справних деталей та відсутності помилок у монтажі воно починає працювати відразу після подачі напруги живлення. Для підвищення рівня захисту (збільшення розрядності еталонного коду) можна доопрацювати програмне забезпечення. У цьому випадку на дисплеї відображатимуться лише чотири молодші (або стільки ж старші) розряди коду, що вводиться.

Автор: С. Шишкін

Дивіться інші статті розділу Охорона і безпека.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

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. ...>>

Випадкова новина з Архіву Мозок жінок старіє повільніше 16.11.2019 Американські дослідники провели сканування головного мозку понад 200 дорослих, проаналізувавши рівень його метаболізму, який, як відомо, змінюється із віком. В результаті вчені виявили, що мозок жінок виявився в середньому на три роки молодшим, ніж мозок чоловіків, які мають той самий хронологічний вік. Експерти припускають, що наявність молодшого мозку забезпечує жінкам певний ступінь стійкості до змін, пов'язаних зі старінням. Це, у свою чергу, може допомогти пояснити, чому у жінок із віком зниження когнітивних функцій відбувається повільніше, ніж у чоловіків. У новому дослідженні експерти на чолі з доктором Ману Гояла, доцентом радіології Медичного факультету Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, провели сканування мозку 121 жінки та 84 чоловіки віком від 20 до 82 років. Потім вони створили машинний алгоритм на основі даних про вік чоловіків і метаболізм їх мозку. Після цього вчені ввели в алгоритм дані про жінок та запрограмували його для розрахунку "метаболічного віку" жінок. Вони виявили, що на основі даних про чоловіків алгоритм обчислив, що "метаболічний вік" мозку жінок виявився на 3,8 року молодшим, ніж їхній хронологічний вік. Для наступного етапу вчені створили алгоритм на основі даних про жінок та запрограмували його обчислити "метаболічний вік" мозку чоловіків. Алгоритм визначив, що мозок чоловіків був приблизно на 2,4 роки старший за їхній фактичний хронологічний вік. Основним джерелом палива для мозку є глюкоза. Коли люди молодші, то у них виділяється більше глюкози під час метаболічного процесу, що називається "аеробний гліколіз", який, як вважається, допомагає розвитку та дозріванню мозку, включаючи зростання його клітин. Але ближче до 60 років аеробний гліколіз сягає дуже низького рівня. За словами вчених, тепер потрібні додаткові дослідження, щоб краще зрозуміти, як впливає різниця в "метаболічному віці" мозку чоловіків і жінок на ризик виникнення таких недуг, як хвороба Альцгеймера.

Інші цікаві новини:

▪ Високовольтний генератор у космосі

▪ Велосипед Urtopia з ChatGPT

▪ Дрони для збирання фруктів

▪ Геймерські OLED-телевізори від LG

▪ Тепловізор викриє шахрая

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Цікаві факти. Добірка статей

▪ стаття Рукою подати. Крилатий вислів

▪ стаття Як вимірюється швидкість вітру? Детальна відповідь

▪ стаття Фарбувальник під час роботи на барвних барках. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Основні правила користування електроенергією. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Копіювальний апарат із лампами денного світла. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024