Kódový zámok na schéme atmega8. Kombinovaný zámok na mikrokontroléri AVR ATTINY2313

Kombinovaný zámok pomôže obmedziť neoprávnený prístup do priestorov s cennosťami. Jedna z možností implementácie kombinovaného zámku na mikrokontroléri PIC16F628A je uvedená v tomto článku.

Na obrázku nižšie je znázornená schéma kombinovanej zámky. Jadrom obvodu je mikrokontrolér PIC16F628A. Algoritmus na vykonávanie základných príkazov je znázornený na obrázku 2. Kód programu je napísaný v jazyku symbolických inštrukcií, pozri výpis v priečinku CL\16F628ATEMP.ASM archívu projektu. Zariadenie sa ovláda jedným tlačidlom. Stlačením tlačidla sa dosiahne postupná zmena prevádzkových režimov zariadenia. Zvuk stlačenia tlačidla zabezpečuje piezoelektrický žiarič. Na vizuálne zobrazenie informácií slúži displej so zabudovaným ovládačom.

Celý cyklus obvodového programovania a ladenia mikrokontroléra PIC16F628A bol vykonaný pomocou MPLAB IDE v8.15 (integrované vývojové prostredie), MPASM v5.22 kompilátora (zahrnutého v MPLAB IDE v8.15) a MPLAB ICD 2 (v- ladiaci program obvodov). Pre tých, ktorí nemajú vyššie uvedené nástroje, ale majú vlastný program na prácu s HEX súbormi a iného programátora, nájdete súbor 16F628ATEMP.HEX v príslušnom projekte.

Mikrokontrolér DD1 má funkčné piny RA0, RB0 – RB7, CCP1, ktoré slúžia na vstup a výstup informácií. Mikrokontrolér DD1 nemá funkciu núteného resetu; resetovací kolík je pripojený cez odpor R1 na kladný napájací potenciál. Na generovanie hodinovej frekvencie sa používa RC oscilátor na čipe.

Dotykové tlačidlo SB1 je pripojené na kolík RA0 cez odpor obmedzujúci prúd R3. V uvoľnenej polohe tlačidla hodín SB1 simuluje odpor R7 nízku logickú úroveň. Mikrokontrolér DD1 rozpoznáva tri stavy tlačidla hodín SB1:

1. Nelisované;
2. Krátko stlačené (menej ako 1 s);
3. Stlačené a podržané (viac ako 1 s).

Piezo emitor zvuku P1 pomáha rozlíšiť stavy tlačidla hodín SB1. Takže v stave 1 sa negeneruje žiadny zvuk, v stave 2 sa generuje zvuk, kým mikrokontrolér nerozpozná stav 3 a v stave 3 sa negeneruje žiadny zvuk.

Displej z tekutých kryštálov HG1 sa používa na zobrazovanie informácií. Technické špecifikácie displeja nájdete na webovej stránke. Má ovládač, ktorý implementuje funkciu generovania znakov. Zobrazí dva riadky po šestnásť znakov. Displej je ovládaný pomocou pinov mikrokontroléra RB0, RB1, RB4 – RB7. Dáta sa načítavajú v kúskoch, cez piny RB4 – RB7. "Západka" - RB1. Signálový register volíme na pine RB0. Pomocou rezistorov R5 a R6 nastavíme kontrast displeja HG1. Podsvietenie displeja je pripojené k napájaniu cez odpor R4 obmedzujúci prúd. Displej HG1 je priskrutkovaný k doske pomocou 3 x 15 mm mosadzných podpier a 3 x 6 mm skrutiek.

Formovaním logiky na RB2 dosahujú otvorenie alebo zatvorenie tranzistora VT1 s efektom poľa, ktorý zapína a vypína elektrický zámok pripojený na svorkovnicu X1. Elektrický zámok musí byť navrhnutý na prevádzkové napätie 9-15 V a spotrebovať prúd najviac 1 A. Pri privedení napätia na elektrický zámok sa musí otvoriť, ak nie je napätie, je zablokovaný (zatvorený). ).

Piezoelektrický žiarič P1 s prevádzkovou frekvenciou generovania zvuku 4 kHz je pripojený na kolík CCP1 (hardvérová implementácia PWM, frekvencia 4 kHz, pracovný cyklus 2) cez odpor obmedzujúci prúd R2.

Zariadenie je napájané zo zdroja striedavého alebo jednosmerného napätia pripojeného na konektor X2. Menovité napätie zdroja je 9 - 15 V. Menovitý prúd zdroja je 1 A. Na stabilizáciu zdroja sa používa konvenčný obvod: diódový mostík VD1, lineárny stabilizátor DA1, filtračné kondenzátory C1 - C4.

Zariadenie je možné prevádzkovať v teplotnom rozsahu od –20 °C do +70 °C.
Mikrokontrolér je naprogramovaný tak, že má jedenásť prevádzkových stavov.

1. Keď je zariadenie zapnuté, načíta sa energeticky nezávislá dátová pamäť EEPROM, z ktorej sa stiahnu údaje o stave zámku a kóde. Zariadenie otvára alebo zatvára elektrický zámok podľa načítaného registra stavu zámku. Zariadenie prejde do stavu, kedy zobrazuje štatistiku kódovania, t.j. 2.
2. V tomto stave zariadenie zobrazí „Stat. Stat." a v spodnom riadku zobrazuje štatistiku kódovania, menovite počet kódovaní a počet dekódovaní*. Po krátkom alebo podržaní taktového tlačidla prejde zariadenie vedené registrom stavu zámku do stavu kódovania, ak je zámok otvorený, t.j. 3 a prejde do dekódovacieho stavu, ak je zámok zatvorený, t.j. 4.
3. Zariadenie zobrazí v hornom riadku displeja nápis “Code Code” a prejde do stavu, v ktorom sa kód zadáva (podprogram “Code Entry”), t.j. 5. Počítadlo počtu kódovaní sa zvýši. Zariadenie prejde do stavu, kedy zmení stav zámku, zatvorí ho, t.j. 9.
4. Zariadenie zobrazí v hornom riadku displeja nápis „Decode D.code“ a prejde do stavu, v ktorom je zadaný kód (podprogram „Code Entry“), t.j. 5. Počítadlo dekódovacieho čísla sa zvýši. Zariadenie porovná zadaný kód s kódom uloženým v energeticky nezávislej pamäti EEPROM. Ak sa kód zhoduje, tak zariadenie prejde do stavu, kedy zmení stav zámku, otvorí ho, t.j. 10 a ak sa kód nezhoduje, prejde do stavu, kedy zobrazí chybovú informáciu, t.j. jedenásť.
5. Prvá číslica štvormiestneho kódu je zvýraznená v hranatých zátvorkách na spodnom riadku displeja. Krátkym stlačením tlačidla hodín sa zvýši register zadanej číslice**. Ak sa tlačidlo taktu stlačí a podrží dlhšie ako 1 s, zariadenie prejde do stavu, kedy sa zvolí druhá číslica kódu, t.j. 6.
6. Druhá číslica štvormiestneho kódu je zvýraznená v hranatých zátvorkách na spodnom riadku displeja. Krátkym stlačením tlačidla hodín sa zvýši register zadanej číslice**. Ak sa tlačidlo taktu stlačí a podrží dlhšie ako 1 s, zariadenie prejde do stavu, kedy sa zvolí tretia číslica kódu, t.j. 7.
7. Tretia číslica štvormiestneho kódu je zvýraznená v hranatých zátvorkách na spodnom riadku displeja. Krátkym stlačením tlačidla hodín sa zvýši register zadanej číslice**. Ak sa tlačidlo taktu stlačí a podrží dlhšie ako 1 s, zariadenie prejde do stavu, kedy sa zvolí štvrtá číslica kódu, t.j. 8.
8. Štvrtá číslica štvormiestneho kódu je zvýraznená v hranatých zátvorkách na spodnom riadku displeja. Krátkym stlačením tlačidla hodín sa zvýši register zadanej číslice**. Ak sa tlačidlo taktu stlačí a podrží dlhšie ako 1 s, zariadenie prejde do stavu, v ktorom bol vyžiadaný podprogram „Zadať kód“, t.j. 3 alebo 4.
9. Zariadenie zatvorí zámok a uloží stav zámku a kód. V hornom riadku sa zobrazí nápis „Saving Save“. a na spodnom riadku je štvormiestny kód. Ďalej zariadenie prejde do stavu, kedy zobrazí štatistiku kódovania, t.j. 2.
10. Zariadenie otvorí zámok a uloží stav zámku a kód. V hornom riadku sa zobrazí nápis „Saving Save“. a na spodnom riadku je štvormiestny kód. Ďalej zariadenie prejde do stavu, kedy zobrazí štatistiku kódovania, t.j. 2.
11. Na displeji sa v hornom riadku zobrazí „Error Error“ a v spodnom riadku štvorciferný kód. (Foto 4) Po krátkom alebo dlhom stlačení tlačidla taktu zariadenie prejde do stavu, kedy zobrazuje štatistiku kódovania, t.j. 2.

*Po pretečení počítadla (viac ako 65535) sa počítadlo vynuluje a počítanie sa spustí znova, čo vedie k zlyhaniu štatistiky v tom zmysle, že počet kódovaní môže byť väčší ako počet dekódovaní. Preto sa odporúča vypnúť zariadenie, aby ste resetovali merače.

**Keď sa číslo 9 zvýši, vynuluje sa.

Keďže pamäť EEPROM mikrokontroléra je chránená pred čítaním v obvode (nastavené v konfigurácii), nebude možné v obvode prečítať a zistiť heslo, a teda zapnúť elektrický zámok. Zostáva jednoduchší spôsob, ako ho otvoriť - priamo priviesť napätie na elektrický zámok. Dospel som k záveru, že zariadenie „kódový zámok“ a elektrický zámok musia byť spoľahlivo chránené pred vstupom neoprávnených osôb. Tlačidlo a displej musia byť voľne prístupné.

Stojí za zmienku, že zariadenie môže byť vypnuté, ale stav uzamknutia a kód sú po zadaní kódu stále uložené v energeticky nezávislej pamäti EEPROM. Počas ukladania kódu do energeticky nezávislej pamäte EEPROM je zakázané vypínať zariadenie.

Pri prevádzke zariadenia stojí za to venovať pozornosť jednému dôležitému detailu. Zariadenie po zapnutí dokáže krátkodobo otvoriť elektrický zámok (na menej ako 1 s), a to aj napriek tomu, že zatvorený stav elektrického zámku je uložený v energeticky nezávislej pamäti EEPROM. Pri simulácii vykonávania programového kódu v MPLAB IDE som túto chybu nezistil. Ak dôjde počas ukladania kódu do pamäte EEPROM k neočakávanému odpojeniu zariadenia, môže sa stať, že kód bude uložený nesprávne a nebude možné ho obnoviť, čo povedie k preprogramovaniu mikrokontroléra. Z toho vyplýva odporúčanie o potrebe stabilného a (alebo) záložného napájania zariadenia. GB1 – záložný zdroj.

Súbory na výrobu dosky plošných spojov nájdete v zložke.

V tomto zariadení je možné vymeniť nasledujúce diely. Mikrokontrolér DD1 zo série PIC16F628A-I/P-xxx s pracovnou taktovacou frekvenciou 20 MHz v puzdre DIP18. Displej HG1 sa zmestí na ktorýkoľvek zo série WH1602x. Stabilizátor napätia DA1 domáci KR142EN5A (5 V, 1,5 A). MOSFET poľný tranzistor VT1 (N-kanál) v balení I-Pak (TO-251AA), je vhodný analóg nominálnej hodnoty uvedenej v diagrame. Piezo žiarič zvuku P1 s prevádzkovou frekvenciou generovania zvuku 4 kHz. Diódový mostík VD1 je možné použiť z ktorejkoľvek rady 2Wxx. Napájací konektor X2 je podobný ako na obrázku so stredovým kontaktom d=2,1 mm. Nepolárne kondenzátory C1 a C2 s menovitou hodnotou 0,01 – 0,47 µF x 50 V. Elektrolytické kondenzátory C3 a C4 majú rovnakú kapacitu a napätie nie je nižšie, ako je uvedené v diagrame.

Stiahnite si archív s projektom kódového zámku: 16F628Code_Lock.rar

Schéma dvojúrovňového bezpečnostného systému, ktorý je vybudovaný pomocou mikrokontrolérov AVR radu ATMega. 1. stupeň zabezpečenia - kombinačný zámok. 2. stupeň zabezpečenia – zabezpečovacie zariadenie. Dve funkčné dosky zahrnuté v systéme sú založené na mikrokontroléroch ATmega 8535.

Štrukturálna schéma

Mikrokontroléry (rodiny AVR, MCS-51 atď.) sú svojou architektúrou, softvérovými a hardvérovými prostriedkami, ako sú digitálne kocky, ideálne pre vývoj rôznych zabezpečovacích zariadení, alarmov, kombinačných zámkov atď.

Ryža. 1. Bloková schéma zabezpečovacieho systému.

Systém (obr. 1) má dva hlavné komponenty: kombinačný zámok A2 a zabezpečovacie zariadenie A1. Zabezpečovacie zariadenie A1 má 24 nezávislých vstupných vedení, na ktoré sú pripojené koncové spínače S1...S24. Tieto spínače ovládajú stav okien 01...05, dverí D1, poklopov L1, L2.

Počet vyššie uvedených kontrolných objektov sa môže líšiť a je viazaný na každý konkrétny priestor alebo chránený perimeter.

Počet použitých zabezpečovacích zariadení A1 a kombinačných zámkov A2 tiež nie je nijako obmedzený a je určený bezpečnostnými podmienkami, stupňom ochrany, charakteristikami budov, priestorov a pod.. Je zrejmé, že koncové spínače S1... S24 môže ovládať tie dvere, ku ktorým je prístup obmedzený kódovým zámkom (alebo kombinovaným zámkom) A2. Schematický diagram kombinačného zámku je znázornený na obr. 2.

Schematický diagram

Uvažujme o činnosti zabezpečovacieho zariadenia. Vonkajšími (vzdialenými) prvkami vo vzťahu k zariadeniu je 24 koncových spínačov (S1...S24), ktoré umožňujú ovládať stav 24 objektov (napríklad dverí). Jeden koncový spínač ovláda stav jedných dverí. Ak sú dvere zatvorené, koncový spínač je otvorený.

Používateľ (operátor, dispečer) môže na základe stavu indikátora vizuálne skontrolovať stav dverí.

Ak sú dvere otvorené, koncový spínač je zatvorený. Indikátor pravidelne bliká. Ak sú dvere zatvorené, koncový spínač je otvorený. Indikátor nesvieti (zhasne). Koncový spínač S1 nechajte namontovať do dverí č. 1. Koncový spínač S2 nechajte namontovať do dverí č. 2 atď.

Ak sú dvere č. 1 otvorené, indikátor HL2 pravidelne bliká (ak sú dvere č. 1 zatvorené, indikátor HL2 nesvieti). Ak sú dvere č. 2 otvorené, potom indikátor HL3 pravidelne bliká (ak sú dvere č. 1 zatvorené, indikátor HL3 nesvieti) atď.

Autor sa nebude zaoberať žiadnym konkrétnym návrhom inštalácie koncového spínača, ako aj návrhu samotného zariadenia. Monitorovacie a ovládacie rozhranie zariadenia obsahuje: prepínače SA1, SA2, indikátory HL1...HL25. Konštrukčne je vhodné umiestniť všetky vyššie uvedené prvky na samostatný ovládací panel.

Ryža. 2. Schematický diagram kombinačného zámku pre zabezpečovací systém.

Prvky ovládacieho rozhrania zariadenia majú nasledujúce účely:

• SA1 (SECURITY) - prepínač alarmu. Keď je tento prepínač nastavený do polohy „ON“, zariadenie je zapnuté. Zariadenie sa zapne po ~ 10 sekundách. od momentu inštalácie prepínača SA1 do polohy „ON“ z polohy „OFF“. Po zapnutí stráženia sa alarm spustí ~ 10 sekúnd od momentu zopnutého ľubovoľného koncového spínača S1...SA24.
• SA2 - prepínač stlmenia. Tento prepínač funguje iba v režime sledovania stavu dverí. Prepínač SA1 musí byť nastavený na "OFF". Keď nastavíte pákový spínač SA2 do polohy „ON“, pri otvorení akýchkoľvek dverí piezoelektrickým žiaričom BA1 okamžite vyšle zvukový signál v trvaní ~ 2 sekundy. Ak je tento prepínač v polohe „OFF“, potom pri otvorení akýchkoľvek dverí bude pravidelne blikať iba príslušný indikátor, piezoelektrický emitor BA1 sa vypne.
• HL1 - indikátor aktivácie bezpečnostného režimu. Ak je zariadenie v režime „zabezpečenie“, tento indikátor svieti, ak je v režime „kontrola stavu dverí“, tento indikátor nesvieti.

Alarm sa spustí - to znamená: relé K1 je neustále zapnuté. Kolíky 5 a 6, ako aj 2 a 3 tohto relé sú zatvorené. Piezoelektrický žiarič BA1 - zapína a vypína sa s periódou ~ 1 sekunda. Ak chcete alarm vypnúť, prepínač SA1 musí byť nastavený do polohy „OFF“.

Uvažujme o hlavných funkčných komponentoch schémy zapojenia zariadenia. Základom zariadenia je mikrokontrolér DD1, ktorého pracovná frekvencia je nastavená generátorom s externým rezonátorom ZQ1 na 10 MHz.

Ryža. 3. Schéma zabezpečovacieho zariadenia na mikrokontroléri.

Na PD port mikrokontroléra DD1 sú pripojené spínače SA1, SA2 s piezoelektrickým emitorom BA1, indikátor HL1 a kľúč na tranzistoroch VT1, VT2 na ovládanie relé K1. Koncové spínače S1...S24 a indikátory HL2...HL25 sú pripojené na porty PB, RA, PC mikrokontroléra DD1.

Napájanie týchto indikátorov je privádzané cez spínač na tranzistore VT3, ktorý je ovládaný z pinu 21 mikrokontroléra DD1. Rezistory R10...R17, R20...R27, R28...R35 sú prúdové obmedzujúce pre indikátory HL2...HL25. Rezistor R8 obmedzuje prúd pre indikátor HL1.

Relé K1 je riadené zodpovedajúcim spôsobom z kolíka 14 mikrokontroléra DD1. Napájacie napätie +12V a +5V je privádzané do zariadenia z konektora XI. Kondenzátor C5 filtruje vlnky v napájacom obvode +5 V Blokovacie kondenzátory C4 sú umiestnené pozdĺž napájacieho obvodu mikrokontroléra DD1.

V algoritme prevádzky zariadenia možno rozlíšiť dva prevádzkové režimy: režim sledovania stavu dverí a bezpečnostný režim. Uvažujme o algoritme činnosti zariadenia v režime sledovania stavu dverí. Udržujte všetky dvere chráneného objektu zatvorené. Prepínač SA1 je v polohe „OFF“.

Prepínač SA2 je v polohe "ON". Po privedení napájania do zariadenia sa počas inicializácie zapisujú protokoly do všetkých bitov portov PB, RA a PC mikrokontroléra DD1. 1. Spínače na tranzistoroch VT1...VT2 sú zopnuté, indikátor -HL1 nesvieti.

Indikátory HL2...HL25 sú zhasnuté. Koncové spínače S1...S24 sú otvorené. Z pinu 21 mikrokontroléra DD1 je generovaný periodický signál (meander) s periódou asi 1 s. Ak otvoríte dvere č. 1, zapne sa koncový spínač S5.

Indikátor HL2 bude pravidelne blikať v intervale ~ 1 sekundy. Piezoelektrický žiarič BA1 vydá zvukový signál trvajúci ~ 3 sekundy.

Ak otvoríte dvere č. 2, zapne sa koncový spínač S6. Indikátor HL2 bude pravidelne blikať v intervale ~ 1 sekundy. Piezoelektrický žiarič BA1 vydá zvukový signál trvajúci ~ 2 sekundy atď. Ak prepnete prepínač SA2 do polohy „ON“, potom pri zatvorení ktoréhokoľvek koncového spínača (pri otvorení akýchkoľvek dverí) sa príslušný indikátor rozsvieti iba blikať.

Uvažujme o prevádzke zariadenia v bezpečnostnom režime. Udržujte všetky dvere chráneného objektu zatvorené. Prepínač SA1 je nastavený na "OFF".

Zariadenie prejde do bezpečnostného režimu ~10 sekúnd po nastavení prepínača SA1 do polohy „ON“. Počas tejto doby je potrebné zatvoriť všetky dvere a opustiť chránený objekt. Je jasné, či je obvod chráneného objektu dostatočne veľký a za 10 sekúnd. Nie je možné zavrieť všetky dvere, potom musia byť pred zapnutím objektu zatvorené všetky dvere.

Ak je v bezpečnostnom režime niektorý z koncových spínačov S1...S24 zapnutý (akékoľvek dvere sú otvorené), potom bude na príslušnom výstupe portov PB, PA, PC mikrokontroléra signál logickej úrovne 0. DD1. potom po ~ 10 sek. Zapne sa zvukový alarm (piezoelektrický žiarič BA1). V tomto prípade na pine 14 mikrokontrolér DD1 nastaví úroveň na log.0 (relé K1 sa zapne).

Ak „priateľ“ prenikne do chráneného objektu, musí do ~ 10 sekúnd prepnúť prepínač SA1 do polohy „OFF“, inak sa spustí alarm. Je jasné, že prístup k prepínaču SA1 by mal byť obmedzený.

Ak „cudzinec“ vstúpi do chráneného objektu (cez otvorené dvere), potrebuje ~10 sekúnd. Nájdite prepínač SA1 a nastavte ho do polohy „OFF“. Alarm sa zapne aj vtedy, ak sa na krátky čas zapne niektorý z koncových spínačov S1...S24 (napríklad zatvorte a okamžite zatvorte dvere). Reléové kontakty K1 je možné použiť na zatváranie riadiacich obvodov alebo napájanie rôznych akčných členov, napríklad pre uzamykací mechanizmus dverí alebo na zapnutie sirény (kvíle).

Vyvinutý program v assembleri zaberá len cca 0,4 KB programovej pamäte mikrokontroléra DD1. Nevyužité hardvérové ​​(riadky PD6, PD7) a softvérové ​​(asi 7,6 KB) prostriedky mikrokontroléra DD1 môžu byť použité pre ďalšie možnosti.

Môžete napríklad nainštalovať niekoľko tlačidiel a pridať funkciu zapínania a vypínania stráženia pomocou prístupového kódu alebo ovládať niektoré ďalšie aktuátory. Po pochopení programu môžete nahradiť parametre zariadenia nastavené softvérom:

• doba blikania indikátora HL1;
• trvanie zvukového signálu z piezoelektrického žiariča BA1 v režime sledovania stavu dverí;
• čas zapnutia zariadenia, ako aj čas oneskorenia zapnutia alarmu.

Zariadenie používa odpory S2-ZZN-0,125 akékoľvek iné s rovnakým rozptylovým výkonom a chybou 5%; Kondenzátor C5 typ K50-35. Kondenzátor C1...C4 typ K10-17a. Kondenzátor C4 sa inštaluje medzi obvod +5V a spoločný vodič mikrokontroléra DD1. Páčkové spínače SA1...SA2 typ MTD1.

Relé K1, typ RES48B, verzia RS4.590.202-01. Tieto relé s prevádzkovým napätím 12 V (alebo s iným prevádzkovým napätím) je možné zvoliť pre každý konkrétny prípad s prihliadnutím na spínaný prúd a napätie pripojeného servopohonu.

Pre každý konkrétny prípad si môžete vybrať absolútne ľubovoľné koncové spínače. Môže to byť tlačidlo typu PKN124, alebo napríklad vodotesná koľajová výhybka typu VPK2111. Piezoelektrický žiarič BA1-НРМ14АХ.

Tranzistor VT1 - KT829A. Tranzistory VT2, VT3 -KT3107E. Indikátor HL1 - AL307AM, červený. Indikátor HL1 je možné nahradiť akýmkoľvek iným, najlepšie s maximálnym dopredným prúdom do 20 mA.

Uvažujme fungovanie kombinovaného zámku (ďalej len zámok) podľa obrázku 3. Algoritmus jeho činnosti je pomerne jednoduchý: v režime zápisu sa do EEPROM mikrokontroléra zadá kód, ktorý pozostáva zo 4 desiatkových číslic a píše sa na 7-tlačidlovej klávesnici. Potom sa pre kontrolu načíta zaznamenaný kód v režime čítania. V prevádzkovom režime zámok čaká na zadanie kódu.

Mikrokontrolér zapíše zadaný kód do RAM a porovná ho bajt po byte s kódom zapísaným v EEPROM. Ak sa kódy zhodujú, mikrokontrolér vyšle signál na päť sekúnd na zapnutie mechanizmu otvárania zámku.

Okrem toho môže byť postup vytáčania kódu otvorený (volaný kód sa zobrazí na displeji, každému stlačenému tlačidlu je na displeji priradené číslo) a uzavretý (pri vytáčaní kódu sa na displeji zobrazia rovnaké, vopred určené symboly). , každému stlačenému tlačidlu je priradený napríklad špecifický symbol).

Na tento účel je v zámku samostatný spínač. Na aktiváciu 4-miestneho kódu zobrazeného na displeji v režime nahrávania a v prevádzkovom režime stačí stlačiť ľubovoľné tlačidlo na klávesnici.

Rozhranie zariadenia obsahuje stupnicu, indikátor syntézy znakov HG1, indikačnú jednotku (displej) digitálnych sedemsegmentových indikátorov HG2...HG4, spínač SA1 a klávesnicu (tlačidlá S1...S8).

Tlačidlá S1...S7 sú označené číslami od "1" do "7". Tieto tlačidlá nastavujú vstupný kód Tlačidlo S8 (P) nastavuje v cykle jeden z troch prevádzkových režimov: „režim č. 1“, „režim č. 2“, „režim č. 3“. Po režime č. 3 sa aktivuje režim č.

Prvok č.1 indikátora HG1 je zapnutý pri práci v režime č.1, prvok č.2 indikátora HG1 je zapnutý pri práci v režime č.2 a prvok č.3 je zapnutý, resp. pri práci v režime č. 3. Na 5-miestnom displeji (duálne digitálne indikátory indikátor HG2, HG3 zobrazuje zadaný kód. Indikátor HG4 zobrazuje symboly „3“ (pri zatvorenom zámku) a „0“ (pri zámku je otvorené).

Prepínač SA1 nastavuje režim zobrazenia kódu na displeji zariadenia. Ak je tento prepínač v polohe „1“, potom sa na displeji zariadenia zobrazí kód zadaný z klávesnice. Ak je v polohe „2“ (skrytý režim), potom sa pri zadávaní kódu zobrazia symboly v každej číslici na displeji zariadenia

V režime č.1 (prevádzkový režim) je zámok pripravený na zadanie kódu na otvorenie zámku (samozrejme, ak bol kód predtým zapísaný do EEPROM). Pred vytočením kódu sa na displeji zobrazí kód 0000 Prvok č.1 indikátora HG1 je zapnutý (ostatné prvky indikátora HG1 sú vypnuté).

Indikátor HG4 zobrazuje symbol „3“ (zatvorené). Pomocou tlačidiel S1...S7 sa volí 4-miestny kód. Vytočený kód sa zobrazí na displeji. Po stlačení ktoréhokoľvek z tlačidiel S1...S7 mikrokontrolér zapíše prijatý 4-bitový kód do RAM a začne kontrolovať kód zapísaný v RAM a kód zapísaný v EEPROM. Kódy sa porovnávajú bajt po bajte.

Ak bolo porovnanie úspešné, mikrokontrolér vyšle signál do aktuátora otvorenia zámku. Prvok č. 4 indikátora HG1 sa zapne na päť sekúnd, indikátor HG4 zobrazí symbol „O“ (otvorený) a protokol je nastavený. 0 na kolíku 21.

Po piatich sekundách sa prvok č. 4 indikátora HG1 vypne a na kolík 21 sa nastaví log. 1. Na displeji sa opäť zobrazí kód 0000 Indikátor HG4 opäť zobrazí symbol „3“ (zatvorené).

V režime č. 2 (režim nahrávania) sa tajný kód zapíše do EEPROM. Na displeji sa zobrazí kód 0000. Prvok č. 2 indikátora HG1 je zapnutý. Indikátor HG4 zobrazuje symbol „3“ (zatvorené). Pomocou tlačidiel SI...S7 vytočte kód. Vytočený kód sa zobrazí na displeji.

Mikrokontrolér zapíše 4-miestny kód zobrazený na displeji do EEPROM po stlačení ktoréhokoľvek z tlačidiel 51...57. Po napísaní kódu sa na displeji opäť zobrazí kód 0000.

V režime č. 3 (režim overovania nahraného kódu) sa kontroluje zaznamenaný tajný kód v EEPROM. Prvok č. 3 indikátora HG1 je zapnutý. Indikátor HG4 zobrazuje symbol „3“ (zatvorené). Zaznamenaný kód v EEPROM sa zobrazí na displeji.

Je jasné, že prístup k tlačidlu S8 a prepínaču SA1 by mal byť obmedzený. Štrukturálne to nie je také ťažké.

Zoberme si hlavné funkčné komponenty zariadenia (obr. 3). Základom zariadenia je mikrokontrolér DD1, ktorého pracovná frekvencia je nastavená generátorom s externým rezonátorom ZQ1 na 11,0592 MHz. PD port mikrokontroléra DD1 riadi dynamickú indikáciu.

Dynamická indikácia je zostavená na tranzistoroch VT1...VT5, duálnych, digitálnych, sedemsegmentových indikátoroch HG2, HG3 a jednom digitálnom indikátore HG4. Rezistory R7...R14 obmedzujú prúd pre segmenty indikátorov HG2...HG4. Kódy pre zapnutie vyššie uvedených indikátorov pri funkčnej dynamickej indikácii sú odosielané do PC portu mikrokontroléra DD1.

Aby klávesnica fungovala, používa sa pin 19 (PD5) mikrokontroléra DD1. Prvky indikátora stupnice HG1 sú pripojené na piny PB portu mikrokontroléra DD1. Rezistory R2...R5 sú prúdové limity pre indikačné prvky HG1.

Ihneď po pripojení napájania sa na kolíku 9 mikrokontroléra DD1 generuje cez RC obvod (rezistor R1, kondenzátor C3) systémový hardvérový resetovací signál pre mikrokontrolér DD1. Na displeji sa zobrazí kód 0000. Prvok č. 1 indikátora HG1 je zapnutý. Indikátor HG4 zobrazuje symbol „3“ (zatvorené).

Napájacie napätie +5V je privádzané do zariadenia z konektora XI. Kondenzátor C5 filtruje vlnky v napájacom obvode +5 V Blokovací kondenzátor C4 je umiestnený pozdĺž napájacieho obvodu DD1.

Veľmi stručne o programe. Program používa dve prerušenia: Reset a prerušenie časovača TO, ktorých obsluha začína štítkom TIM0. Keď prepnete na štítok Reset, inicializuje sa zásobník, časovač, porty, ako aj príznaky a premenné používané v programe.

Časovač TO generuje prerušenia pretečenia (bit TOIE0 je nastavený v registri TIMSK). Faktor rozdelenia hodín časovača je nastavený na 64 (číslo 3 je zapísané v registri TCCR0).

V hlavnom programe sú zahrnuté prvky ukazovateľa HG1. Zahrnuté prvky tohto indikátora, ako je uvedené vyššie, určujú aktuálny prevádzkový režim zámku. V obslužnom programe prerušenia časovača TO sa vykonáva nasledovné: procedúra pre polling tlačidiel S1...S8, fungovanie dynamickej indikácie, zápis tajného kódu do EEPROM, čítanie tajného kódu z EEPROM, konverzia binárneho čísla na kód na zobrazenie informácií na sedemsegmentových indikátoroch zariadenia, ako aj časový interval päť sekúnd potrebný na zapnutie elektromagnetického ovládača.

Zobrazovacia vyrovnávacia pamäť pre dynamické zobrazenie je organizovaná v RAM mikrokontroléra od adresy $61 po adresu $70. Nižšie je podrobná distribúcia adresného priestoru v RAM mikrokontroléra.

• 60 USD je počiatočná adresa RAM mikrokontroléra.
• $61...$64 - adresy, kde je uložený zadaný kód na otvorenie zámku a symbol „3“. Tieto adresy sa zobrazujú v režime č. 1 (buffer č. 1).
• $66...$69 - adresy, kde je uložený kód načítaný z EEPROM a symbol „3“. Tieto adresy sa zobrazujú v režime č. 3 (buffer č. 2).
• $6С...$70 - adresy, kde sú uložené symboly pre skryté vytáčanie kódu a symbol "3". Tieto adresy sa zobrazujú v režime č. 1 (buffer č. 3).

Príznaky zapojené do programu sa nachádzajú v registroch R19 (flo) a R25 (flo1).

Vyvinutý program assembler zaberá asi 1,2 KB programovej pamäte. Po pochopení programu, s malými úpravami schémy zapojenia, s využitím voľných hardvérových a softvérových prostriedkov mikrokontroléra DD1 môžete napríklad zvýšiť počet číslic na displeji a počet tlačidiel alebo pridať zvukový alarm.

Vhodné sú rezistory typu C2-ZZN s rovnakým rozptylovým výkonom a chybou 5%. Kondenzátory C1...C4, typ - K10-17a, C5 - K50-35a. konektor XI typu WF-4. Kondenzátor C4 sa inštaluje medzi obvod +5V a spoločný vodič mikrokontroléra DD2. Na testovanie prototypu bol použitý spínač SA1 typu VDMZ-8.

Pre inštaláciu do blokového krytu môžete použiť napríklad prepínač typu MTZ. Displej má zvýraznenú číslicu označujúcu symboly „3“ a „O“ (indikátor HG4) na pozadí ostatných číslic rozhrania. Preto bol pre túto kategóriu vybraný sedemsegmentový zelený indikátor HDSP-F501 a zelený indikátor DA56-11GWA HG2, HG3.

Zámok a zabezpečovacie zariadenie nevyžadujú žiadnu konfiguráciu ani nastavovanie. Pri správnej inštalácii začnú okamžite fungovať.

Zdrojový kód a firmvér programov - na stiahnutie (8 KB).

Shishkin S.V. RK-07-16.

Literatúra:

1. A. V. Belov Vytvárame zariadenia na mikrokontroléroch.
2. S. V. Shishkin. Kombinovaný zámok na báze mikrokontroléra. R-10-2011.

Pracujem ako elektrikár na Ďalekom severe. V zime sme mali vždy problém: zamrzne zámok pri vchode do elektropredajne. A potom ma zaujal časopis „Rádio“ č. 5 na rok 2008. Bol tam uverejnený článok E. Pereverzeva „Digital Code Lock“.

Rozhodol som sa a urobil som to. Prekresli pečať z časopisu. Obvod som zaspájkoval.
Nahral som firmvér a obvod fungoval okamžite, aj keď je to môj prvý obvod na mikrokontroléri.

O mojej stavbe

Verzia pečatidla z článku E. Pereverzeva

Samotný obvod, tlačidlá „Otváranie“ a „Zatváranie“, boli umiestnené v napájacej skrinke pod riadiacou jednotkou vákuového spínača.

Napájanie bolo použité zo starého skenera.
Solenoid bol použitý zo starého elektrotechnického laboratória, jednou nevýhodou je, že solenoid spotrebuje 1,5 A.

Zobral som klávesnicu zo starého telefónu.

--
Ďakujem za tvoju pozornosť!
Igor Kotov, šéfredaktor časopisu Datagor

Pôvodný článok z rádia:
▼ 🕗 20. 12. 2011 ⚖️ 512,66 Kb ⇣ 111 Dobrý deň, čitateľ! Volám sa Igor, mám 45 rokov, som Sibírčan a zanietený amatérsky elektroinžinier. Vymyslel som, vytvoril a udržiavam túto úžasnú stránku od roku 2006.
Už viac ako 10 rokov existuje náš časopis len na moje náklady.

Dobre! Darček sa skončil. Ak chcete súbory a užitočné články, pomôžte mi!

Obvod kódového volania je implementovaný na mikrokontroléri ATtiny2313. Obvod kombinovaného zámku pozostáva z mikrokontroléra AVR a tranzistorového kľúča, ktorý ovláda relé.

Ak chcete zaznamenať kód, zatvorte prepínač „sw“, čím prepnete zámok do režimu nahrávania kódu. Pomocou tlačidiel 1 až 7 zadajte rozmer kombinácie kódov (tlačidlá 8, 9 a 0 sa v súprave rozmerov nepoužívajú), zadajte ľubovoľnú kombináciu kódov rovnajúcu sa rozmeru kódu.

E-mail bude fungovať. magnet zámku ho otvorí, čím signalizuje, že kombinácia kódov bola zaznamenaná do pamäte „EEPROM“.
Pracovný režim. Vypneme prepínač „sw“ a zámok uvedieme do režimu kontroly zaznamenanej kombinácie kódov. Opakujeme sekvenciu pre režim nahrávania, zadajte veľkosť, zadajte zaznamenaný kód.

Schematický diagram kombinačného zámku na mikrokontroléri AVR:

Vytáčanie kódu vždy začína knihou. 1 _ 7 (rozmer). Pri voľbe kombinácie kódov je možné zadať kód nielen po jednej číslici, ale napríklad aj stlačením tlačidla. 7, bez uvoľnenia stlačte tlačidlo. 8 a potom stlačte tlačidlo . 6 a uvoľnite jedno tlačidlo v ľubovoľnom poradí, v dôsledku čoho sa vytočí päťciferná kombinácia kódov.

Ak sa po zadaní správnej kombinácie zámok neotvorí, je potrebné stlačiť tlačidlo niekoľkokrát. 8 - 9 alebo 0, maximálne 7-krát, alebo stlačte tieto tlačidlá súčasne dvakrát a zopakujte kód. To môže nepriamo znamenať, že došlo k pokusu o otvorenie zámku.

Pri flashovaní firmvéru mikrokontroléra musia byť poistkové bity nastavené nasledovne:

Zostavený kombinovaný zámok vyzerá takto:

Odpoveď

Lorem Ipsum je jednoducho fiktívny text tlačiarenského a sadzačského priemyslu. Lorem Ipsum je štandardným fiktívnym textom v tomto odvetví už od roku 1500, keď neznáma tlačiareň vzala galériu písma a zakódovala ju, aby vytvorila knihu vzorkovníkov. Prežila nielen päť http://jquery2dotnet.com/ storočí , ale aj skok do elektronickej sadzby, ktorá zostala v podstate nezmenená. Popularizovalo sa v 60. rokoch 20. storočia vydaním listov Letraset obsahujúcich pasáže Lorem Ipsum a nedávno so softvérom na publikovanie na počítači, ako je Aldus PageMaker vrátane verzií Lorem Ipsum.

Tento dizajn sa vyznačuje jednoduchosťou konštrukcie obvodu na zadanie kódu sa používa iba jedno tlačidlo, ktoré sa musí stlačiť určitý počet krát, v súlade s číslicou kódu, pričom pri zadávaní ďalšej číslice treba dodržať pauzu. Počet číslic v kóde je 4. Pre zvýšenie utajenia môžete umiestniť klávesnicu, v ktorej bude aktívne len jedno tlačidlo na zadávanie kódu. Ak je zadaný správny kód, systém aktivuje relé, ale je možné nakonfigurovať ďalšie funkcie, keď je systém aktivovaný, budete musieť prejsť do režimu programovania zariadenia.

Zariadenie je možné použiť v systémoch ovládania garážových brán, systémov ovládania osvetlenia a bezpečnostných systémov.

Hlavným prvkom obvodu je mikrokontrolér PIC16F628A, ktorý monitoruje stlačenie tlačidla, vizuálne informuje užívateľa o prijatí príkazu a riadi stav relé. Na vizualizáciu slúži LED dióda, ktorá je zapojená paralelne s tlačidlom pre zadávanie kódu, čo umožňuje použiť iba dva vodiče na inštaláciu a pripojenie tlačidla v požadovanom mieste.
Na napájanie zariadenia je potrebný 12 V napájací zdroj, obvod obsahuje regulátor napätia LM7805. LED D3 indikuje napájanie.
Systém má dva prevádzkové režimy: normálny režim a programovací režim. V normálnom režime zariadenie plní svoju hlavnú úlohu - monitoruje stlačenie tlačidiel a reaguje na správne zadanie kódu. V programovacom režime sa konfigurujú základné parametre systému: kód, čas aktivácie, prevádzkový režim.
Na zmenu prevádzkového režimu (normálny/programovací) slúži prepínač JP1. Keď je spínač vypnutý - normálny prevádzkový režim, pri zapnutom - režim programovania (nastavenia). Treba poznamenať, že jeden alebo druhý režim sa prepne pri pripojení napájania (stav spínača je kontrolovaný mikrokontrolérom pri pripojení napájania). Preto, aby ste vstúpili do režimu nastavenia, musíte nastaviť prepínač a použiť napájanie, aby ste opustili režim, musíte vypnúť prepínač, vypnúť a potom zapnúť napájanie.

Ak chcete zadať kód vo forme 1234, postupnosť akcií je nasledovná:
stlačte tlačidlo 1 krát;
počkajte na vizuálne potvrdenie LED na tlačidle (LED raz zabliká);
stlačte tlačidlo dvakrát;

stlačte tlačidlo trikrát;
počkajte na vizuálne potvrdenie LED na tlačidle;
stlačte tlačidlo 4-krát.
Po zadaní štvrtej číslice bude systém pracovať v súlade s nastaveným prevádzkovým režimom. Ak bol zadaný nesprávny kód, používateľ uvidí vizuálne upozornenie (blikanie LED).
Na nastavenie parametrov zámku sa používa programovací režim. V tomto režime sa na pohyb medzi možnosťami stlačí a podrží tlačidlo na 3 sekundy. Po uvoľnení tlačidla prejdete na ďalšiu položku ponuky a LED dióda bude počtom bliknutí indikovať, v ktorej položke ponuky sa nachádzate (napríklad blikať, blikať, pauza, blikať, blikať, pauza,... - znamená, že je vybratá druhá položka ponuky).

Možnosti ponuky:

Zmena kódu– slúži na zmenu užívateľského kódu. Pre zmenu sa kód zadáva rovnakým spôsobom ako pri bežnej prevádzke. Keď je nový kód uložený, LED to bude indikovať častým blikaním;
Zmena času aktivácie– slúži na zmenu času aktívneho stavu. Jedným stlačením tlačidla v tomto menu sa tento čas zmení na 1 s. Napríklad, ak je požadovaný čas 10 sekúnd, musíte stlačiť tlačidlo 10-krát. Keď sú parametre uložené, LED to bude indikovať častým blikaním.
Výber prevádzkového režimu– slúži na zmenu režimu ovládania relé. Existujú dva prevádzkové režimy: aktivácia relé po zadaní správneho kódu a zmena stavu relé (aktivácia/deaktivácia) po zadaní správneho kódu. Pri výbere druhého režimu sa zariadenie bude správať nasledovne: ak je relé aktivované a je zadaný správny kód, relé sa deaktivuje pri ďalšom zadaní správneho kódu, relé sa aktivuje. Ak chcete zmeniť prevádzkový režim: stlačte tlačidlo jedenkrát pre výber prvého režimu a dvakrát pre výber druhého režimu.

Všetky parametre sú uložené v energeticky nezávislej pamäti mikrokontroléra.

Obvod je zostavený na obojstrannej doske plošných spojov.