XNUMX채널 전자 키. 계획, 설명

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기사에서 설명하는 장치의 주요 기능은 액세스 제한으로, 개체(제품, 장치 등)에 액세스할 수 있는 사람의 범위를 제한합니다. 예를 들어 은행 금고의 셀 또는 복잡한 전자 제품의 구성 요소가 될 수 있으며 전원 공급 장치 회로와 제어 회로 모두에 의해 액세스가 제한될 수 있습니다.

아마도 단일 채널 조합 자물쇠는 그러한 전자 키의 특수한 경우로 간주될 수 있습니다. ATtiny2313A 마이크로컨트롤러의 소프트웨어 및 하드웨어 리소스를 사용하면 간단하고 사용자 친화적인 인터페이스로 단순한 다중 채널 동글을 개발할 수 있습니다. 마이크로컨트롤러의 비휘발성 메모리(EEPROM)에 저장된 비밀 코드는 전원이 꺼져도 "손실"되지 않으며 마이크로컨트롤러 자체의 하드웨어 리소스(즉, 장치 그것을 기반으로).

1채널 전자 키(이하 키라고 함)의 다이어그램이 그림 2313에 나와 있습니다. 2. ATtiny555A(DD23) 마이크로컨트롤러와 K1IR1(DD10) 1비트 동기식 레지스터를 기반으로 조립됩니다. 주요 기능 단위를 고려하십시오. 마이크로컨트롤러의 작동 주파수는 ZQ5 석영 공진기에 의해 1MHz의 주파수로 설정됩니다. PB 포트는 디지털 5요소 표시기 HG3-HG10 및 트랜지스터 VT4-VT8에서 만들어진 동적 표시를 제어합니다. 저항 RXNUMX-RXNUMX - 표시기 요소의 전류 제한. 마이크로컨트롤러 PD 포트의 PDXNUMX 라인(핀 XNUMX)은 키보드가 작동하는 데 사용됩니다.

쌀. 1. XNUMX채널 전자키 구조(확대하려면 클릭)

+5V 공급 전압은 XP1 플러그를 통해 장치에 공급됩니다. 커패시터 C6은 +5V 전압 회로의 리플을 필터링하고 차단 커패시터 C4, C5는 각각 DD1 레지스터와 DD2 마이크로 컨트롤러의 전원 회로에 포함됩니다. 레지스터 DD1은 출력 라인 수를 늘리는 데 사용됩니다. 장치에는 1개의 독립 채널이 있습니다. 채널 1을 켜려면 비밀 코드 2번, 채널 2 - 비밀 코드 1번 등을 입력해야 합니다. 채널의 출력 신호는 XS7 소켓의 핀 1-1에서 가져옵니다. 전원을 켠 직후 모든 신호에는 로그 레벨이 있습니다. XNUMX.

장치 인터페이스에는 디지털 1요소 표시기 HG5-HG1의 8자리 디스플레이와 버튼 SBXNUMX-SBXNUMX이 포함된 키보드가 포함됩니다. 처음 네 개의 표시기는 입력한 코드를 표시하고 다섯 번째 표시기는 활성화된 채널의 번호를 표시합니다. 다이어그램에서 볼 수 있듯이 마이크로 컨트롤러의 하드웨어 리소스가 완전히 활용됩니다.

장치의 알고리즘에서 14개의 작동 모드를 구분할 수 있습니다. 그 중 처음 1개는 작업 코드를 입력하는 모드입니다(1번 - 코드 2번, 2번 - 코드 1번 등). 작업(키보드에서 입력)과 비밀 코드가 일치하면 XS5 소켓 접점의 해당 채널 번호가 0초 동안 로그 8으로 설정됩니다(신호 "채널 N", 여기서 N은 해당 번호). 모드 14 번-8 번 - 마이크로 컨트롤러의 EEPROM에 비밀 코드를 입력 (쓰기)하는 모드 (모드 1 번 - 채널 9, 모드 2 - 채널 XNUMX 등).

키보드 버튼 할당:

SB1-SB6 - 액세스 코드를 입력하는 버튼. "1"에서 "6"까지 번호가 매겨져 있습니다. 입력한 코드는 장치의 디스플레이에 표시됩니다.
SB7 ("K") - 채널 1-7 선택용 버튼(채널 1을 선택한 경우 HG5 표시기에 숫자 "1", 채널 2를 선택한 경우 숫자 "2" 등을 표시함);
SB8 ("Z / R") - 채널 1-7의 작동 모드("녹화" 또는 "작업 모드")를 선택하는 버튼입니다. "기록" 모드에서 디스플레이의 네 번째 숫자(표시기 HG4)는 소수점 h를 표시합니다.

장치 동작 알고리즘은 다음과 같습니다. 전원이 켜진 직후 R1C1 회로는 마이크로컨트롤러 입력에서 시스템 하드웨어 재설정 신호를 생성합니다. 숫자 00001이 디스플레이에 나타납니다. DD2 마이크로컨트롤러는 8자리 코드가 입력되기를 기다리고 있습니다. 하지만 먼저 각 채널의 비밀 코드를 적어야 합니다. 버튼 SB1 ("З / Р")을 눌러 "녹음" 모드를 선택하고 키보드에서 채널 1의 코드를 입력합니다. 마이크로컨트롤러는 이를 디스플레이에 표시하고 RAM에 기록합니다. 디스플레이에서 코드는 다음과 같습니다. 마이크로컨트롤러의 EEPROM에 기록되어 채널 6의 비밀이 됩니다. 그 후 숫자 HG1-HG1에 4이 다시 표시됩니다. SB7("K") 버튼을 눌러 다음 채널을 선택하고 채널 2 등에 대해 유사한 작업을 수행합니다. 녹화 모드를 종료하려면 HG8 표시기의 소수점 h가 꺼지는 동안 SB4 버튼을 누릅니다. 장치가 작동할 준비가 되었습니다.

작동 모드에서 마이크로컨트롤러는 1자리 코드가 입력되기를 기다립니다. 키보드에서 입력한 코드를 디스플레이에 표시하고 RAM에 기록합니다. 네 번째 숫자를 입력한 후 SB6-SB5 버튼 중 하나를 누르면 마이크로컨트롤러는 입력된 코드를 EEPROM에 기록된 코드와 바이트 단위로 비교하고 일치하는 경우 0초 동안 신호를 보내 전원을 켭니다. 해당 채널(출력에서 log.1을 설정)하고 신호를 보내 사운드 이미터 BF5을 켭니다. 1초 후 마이크로컨트롤러는 신호를 끄고(채널 출력을 로그 1로 설정) 소리 방출기의 전원을 끄고 디스플레이에서 XP2 wf-00001를 입력한 코드의 숫자로 재설정합니다. 입력 한 코드가 비밀 코드와 일치하지 않으면 마이크로 컨트롤러는 여전히 디스플레이를 재설정하지만 (숫자 8이 표시됨) 채널 출력 신호의 상태는 변경하지 않습니다. SBXNUMX 버튼에 대한 액세스를 제한하는 것이 좋습니다.

이 프로그램은 두 개의 인터럽트를 사용합니다. 재설정 및 핸들러가 TIM0에서 시작하는 TO 타이머 인터럽트입니다. Reset 레이블로 전환하면 프로그램에서 사용하는 스택, 타이머, 포트, 플래그 및 변수가 초기화됩니다.

타이머 T0의 인터럽트 처리기에서 버튼 SB1-SB8 폴링 절차, 동적 표시 작동, 5개 요소 표시기에 정보를 표시하기 위한 코드로 이진수 변환 및 시간 간격 형성 채널의 출력 신호를 변경하는 데 필요한 0초(XS1 소켓의 핀에서 신호 레벨 로그 XNUMX 설정) 및 입력된 코드를 마이크로 컨트롤러의 EEPROM에 쓰고 읽는 절차.

주소 $60에서 $64까지의 마이크로컨트롤러의 RAM에서 디스플레이 버퍼는 동적 표시를 위해 구성됩니다(주소 $60에는 채널 번호를 결정하는 숫자가 있고 주소 $61에서 주소 $64 - 입력 코드).

마이크로컨트롤러의 EEPROM에 있는 비밀 코드는 $66에서 $69까지의 주소에 있는 RAM에 재작성됩니다. 프로그램과 관련된 플래그는 레지스터 R19(flo) 및 R25(flo1)에 있습니다. 무화과. 그림 2는 채널 7의 비밀 코드를 작성하는 프로그램의 일부를 보여줍니다.

XNUMX채널 전자 키
쌀. 2. 채널 7의 비밀 코드를 작성하기 위한 프로그램의 일부

어셈블러에서 개발된 프로그램은 약 0,7Kb의 마이크로컨트롤러 프로그램 메모리만 사용합니다.

장치 제조시 저항 s2-33N-0,125가 사용되었지만 동일한 소산 전력과 공칭 ± 5 %의 허용 편차를 가진 다른 저항도 적합합니다. 커패시터 C1-C5 - 세라믹 K10-17a, C6 - 수입 산화물. 커패시터 C4는 마이크로 컨트롤러 DD1의 전원 출력에 가능한 한 가깝게 레지스터 DD5, C2의 전원 출력에 근접하게 장착됩니다. 소켓 XS1 - HU-10(메이트 - 플러그 WF-10), 플러그 XP1 - WF-2(메이트 - 소켓 HU-2). 표시기 HG1-HG5 - HDSP-F501(녹색 발광). 전화를 건 코드를 시각적으로 제어할 필요가 없는 경우 표시기 HG1-HG4, 트랜지스터 VT1-VT4 및 저항 R3-R18을 제외할 수 있으며 이는 장치 작동에 영향을 미치지 않습니다.

자물쇠의 볼트 (밸브)를 후퇴시키기 위해 솔레노이드를 켜는 회로가 그림에 나와 있습니다. 3. XP1 플러그의 접점 3이 기록될 때. 0, 옵토 커플러 U1의 방출 다이오드가 켜지고 내장 된 포토 트랜지스터가 열립니다. 이렇게하면 트랜지스터 VT1이 열리고 XP24 플러그의 핀 1에서 2V의 전압이 XP1 플러그의 핀 1로 이동 한 다음 솔레노이드로 이동하여 잠금 볼트가 당겨집니다. 저항기 - 다이어그램에 표시된 모든 정격 및 전력 손실, 커패시터 C1 - 산화물 K50-35 또는 수입 아날로그 일반적으로 이 노드의 회로 설계는 키에 연결된 액추에이터의 특정 매개변수에 의해 결정됩니다.

XNUMX채널 전자 키
쌀. 3. 잠금 장치의 볼트 (밸브)를 후퇴시키기 위해 솔레노이드를 켜는 방식

설명된 장치는 조정이 필요하지 않습니다. 서비스 가능한 부품을 사용하고 설치 오류가 없으면 공급 전압이 인가된 직후에 작동을 시작합니다. 보호 수준을 높이려면(참조 코드의 비트 심도를 높임) 소프트웨어를 수정할 수 있습니다. 이 경우 입력된 코드의 최하위 XNUMX자리(또는 최상위와 동일한 수)만 디스플레이에 표시됩니다.

저자: S. Shishkin

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