XNUMXチャンネルの電子キー。スキーム、説明

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XNUMXチャンネル電子キー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この記事で説明されているデバイスの主な機能は、オブジェクト (製品、デバイスなど) にアクセスできる人の範囲を制限するアクセス制限です。これらは、たとえば、銀行金庫のセルや複雑な電子製品のコンポーネントであり、電源回路と制御回路の両方によってアクセスが制限される可能性があります。

おそらく、単一チャネルのコンビネーションロックは、そのような電子キーの特殊なケースと考えることができます。 ATtiny2313Aマイクロコントローラのソフトウェアおよびハードウェアリソースにより、シンプルで使いやすいインターフェースを備えたシンプルなマルチチャネルドングルの開発が可能になります。マイクロコントローラーの不揮発性メモリ (EEPROM) に保存されている秘密コードは、電源がオフになっても「失われる」ことはなく、マイクロコントローラー自体 (つまり、それに基づくデバイス) のハードウェアリソースのみを使用して、いつでも簡単に再プログラムできます。

1 チャンネルの電子キー (以下、キーと呼びます) の図を図に示します。 2313. ATtiny2A (DD555) マイクロコントローラと K23IR1 (DD1) 10 ビット同期レジスタに基づいて組み立てられています。その主な機能単位を考えてみましょう。マイクロコントローラーの動作周波数は、ZQ1 水晶振動子によって 5 MHz に設定されます。 PB ポートは、デジタル 1 要素インジケータ HG5 ～ HG3 およびトランジスタ VT10 ～ VT4 で行われる動的表示を制御します。抵抗器 R8 ～ RXNUMX - インジケーター要素の電流制限。マイクロコントローラーの PD ポートの PDXNUMX ライン (ピン XNUMX) は、キーボードが機能するために使用されます。

米。 1. XNUMXチャンネルの電子キーのスキーム（クリックして拡大）

+5 V 電源電圧は、XP1 プラグを通じてデバイスに供給されます。コンデンサ C6 は +5 V 電圧回路のリップルをフィルタし、ブロッキングコンデンサ C4、C5 はそれぞれ DD1 レジスタと DD2 マイクロコントローラの電源回路に含まれています。レジスタ DD1 は出力線の数を増やすために使用されます。このデバイスには 1 つの独立したチャンネルがあります。チャンネル 1 をオンにするには、シークレットコード 2 番、チャンネル 2 - シークレットコード 1 番などを入力する必要があります。チャンネルの出力信号は、XS7 ソケットのピン 1 ～ 1 から取得されます。電源投入直後は、すべての信号にログレベルがあります。 XNUMX.

デバイスのインターフェースには、デジタル 1 要素インジケーター HG5 ～ HG1 の 8 桁ディスプレイと、ボタン SBXNUMX ～ SBXNUMX を含むキーボードが含まれています。最初の XNUMX つのインジケーターには入力されたコードが表示され、XNUMX 番目のインジケーターにはアクティブ化されたチャネルの番号が表示されます。図からわかるように、マイクロコントローラーのハードウェアリソースが最大限に活用されています。

デバイスのアルゴリズムでは、14 の動作モードを区別できます。最初の 1 つは作業コードを入力するためのモードです (No. 1 - コード No. 2、No. 2 - コード No. 1 など)。動作コード (キーボードから入力) と秘密コードが一致すると、XS5 ソケット接点の対応するチャネル番号が 0 秒間ログ 8 に設定されます (信号「チャネル N」、N はその番号)。モードNo.14～No.8 マイコンのEEPROMに暗証番号を入力（書き込み）するモード（モードNo.1：チャンネル9、モードNo.2：チャンネルXNUMXなど）。

キーボードボタンの割り当て:

SB1-SB6 - アクセスコードを入力するためのボタン。「1」から「6」までの番号が付けられています。入力されたコードはデバイスのディスプレイに表示されます。
SB7 (「K」) - チャンネル 1 ～ 7 を選択するためのボタン (チャンネル 1 が選択されている場合、HG5 インジケーターには数字「1」が表示され、チャンネル 2 が選択されている場合は数字「2」などが表示されます)。
SB8 (「Z / R」) - チャンネル 1 ～ 7 の動作モード (「録画」または「作業モード」) を選択するためのボタン。「記録」モードでは、ディスプレイの 4 桁目 (インジケータ HGXNUMX) に小数点 h が表示されます。

デバイスの動作アルゴリズムは以下のとおりです。電源投入直後、R1C1回路はマイコン入力にシステムハードウェアリセット信号を生成します。ディスプレイに「00001」という数字が表示され、DD2 マイクロコントローラーは 8 桁のコードの入力を待っています。ただし、最初に各チャンネルの秘密コードを書き留める必要があります。 SB1 (「Z / R」) ボタンを押すと、「録音」モードが選択され、キーボードからチャンネル 1 のコードを入力します。マイクロコントローラーはそれをディスプレイに表示し、RAM に書き込みます。6 桁のコードの入力が完了したら、SB1 ～ SB1 のいずれかのボタンを押すと、ディスプレイに表示されたコードがマイクロコントローラーの EEPROM に書き込まれ、チャンネル 4 の秘密になります。その後、HG7 ～ HG2 の数字に再びゼロが表示されます。 SB8（「K」）ボタンを押して次のチャンネルを選択し、4 チャンネル以降も同様の操作を行います。録音モードを終了するには、HGXNUMX インジケーターの小数点 h が消灯している間に SBXNUMX ボタンを押します。デバイスは動作する準備ができています。

動作モードでは、マイクロコントローラーも 1 桁のコードが入力されるのを待ちます。キーボードから入力されたコードをディスプレイに表示し、RAMに書き込みます。 6 桁目を入力して SB5 ～ SB0 ボタンのいずれかを押すと、マイクロコントローラーは入力されたコードと EEPROM に書き込まれたコードをバイトごとに比較し、一致する場合は、対応するチャンネルを 1 秒間オンにする信号を送信し (出力に log. 5 を設定します)、BF1 サウンドエミッターをオンにする信号を送信します。 1 秒後、マイクロコントローラーは信号をオフにし (チャンネル出力を log.2 に設定し)、サウンドエミッターの電源を切り、ディスプレイ上の入力されたコードの桁を XP00001 wf-8 にリセットします。入力されたコードが秘密のコードと一致しない場合でも、マイクロコントローラーはディスプレイをリセットします (数字 XNUMX が表示されます) が、チャネル出力信号の状態は変更しません。 SBXNUMX ボタンへのアクセスは制限することをお勧めします。

プログラムは 0 つの割り込みを使用します。リセットと、ハンドラーが TIMXNUMX で開始される TO タイマー割り込みです。 Reset ラベルに切り替えると、スタック、タイマー、ポート、およびプログラムで使用されるフラグや変数が初期化されます。

タイマ T0 の割り込みハンドラでは、ボタン SB1 ～ SB8 のポーリング手順、動的表示の機能、5 要素インジケータの情報を表示するための 0 進数のコードへの変換、およびチャネルの出力信号を変更するのに必要な 1 秒の時間間隔の形成 (XSXNUMX ソケットの出力の信号レベル log XNUMX の設定)、およびマイクロコントローラの EEPROM への入力されたコードの書き込みと読み取りの手順が実行されます。。

マイクロコントローラのアドレス $60 から $64 までの RAM には、動的表示用の表示バッファが構成されています (アドレス $60 にはチャンネル番号を決定する数値があり、アドレス $61 からアドレス $64 までは入力コードです)。

マイコンの EEPROM からの秘密コードは、RAM の $66 ～ $69 のアドレスに書き換えられます。プログラムに関係するフラグはレジスタ R19 (flo) および R25 (flo1) にあります。図上。図 2 は、チャネル 7 の秘密コードを書き込むプログラムの一部を示しています。

XNUMXチャンネルの電子キー
米。 2.チャネル7のシークレットコードを作成するためのプログラムのフラグメント

アセンブラで開発されたプログラムは、わずか約 0,7 Kb のマイクロコントローラプログラムメモリを必要とします。

デバイスの製造では、抵抗器 s2-33N-0,125 が使用されましたが、同じ損失電力と公称値からの許容偏差が ± 5% である他の抵抗器も適しています。コンデンサ C1-C5 - セラミック K10-17a、C6 - 輸入酸化物。コンデンサ C4 は、レジスタ DD1、C5 の電源出力のすぐ近く、つまりマイクロコントローラ DD2 の電源出力にできるだけ近い位置に取り付けられます。ソケット XS1 - HU-10 (メイト - プラグ WF-10)、プラグ XP1 - WF-2 (メイト - ソケット HU-2)。インジケーター HG1-HG5 - HDSP-F501 (緑色に点灯)。ダイヤルコードを視覚的に制御する必要がない場合は、インジケータ HG1 ～ HG4、トランジスタ VT1 ～ VT4、および抵抗 R3 ～ R18 を除外できます。これはデバイスの動作には影響しません。

ロックのボルト（バルブ）を後退させるためにソレノイドをオンにする回路を図に示します。 3. XP1 プラグの接点 3 がログに記録される場合。 0の場合、フォトカプラU1の発光ダイオードがオンになり、内蔵のフォトトランジスタが開きます。これにより、トランジスタ VT1 が開き、XP24 プラグのピン 1 からの 2 V の電圧が XP1 プラグのピン 1 に流れ、次にソレノイドに流れ、その結果、ロックボルトがソレノイドに引き込まれます。抵抗器 - 図に示されている任意の定格および電力損失、コンデンサ C1 - 酸化物 K50-35 または輸入された類似品一般的な場合、このノードの回路設計は、キーに接続されているアクチュエータの特定のパラメータによって決定されます。

XNUMXチャンネルの電子キー
米。 3.ロックのボルト（バルブ）を引っ込めるためにソレノイドをオンにするスキーム

説明されているデバイスは調整を必要としません。保守可能な部品が使用されており、取り付けに誤りがない場合は、電源電圧が印加されるとすぐに動作を開始します。保護の程度を高める (参照コードのビット深度を増やす) には、ソフトウェアを変更できます。この場合、入力されたコードの最下位 XNUMX 桁 (または最上位と同数) のみがディスプレイに表示されます。

著者: S. シシキン

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