코드 잠금 제어 모듈. 계획, 설명

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최신 구성 요소, 특히 마이크로 컨트롤러를 사용하면 전자 장치의 무게와 크기를 줄이고 수행하는 기능 수를 늘릴 수 있습니다. 이 기사에서는 PIC 컨트롤러를 사용하여 만든 조합 잠금 모듈에 대해 설명합니다.

이 장치는 조합 자물쇠, 경보 제어 시스템 또는 기타 장치의 보안 장치(전자 잠금 실린더)로 사용하도록 고안되었으며, 이에 대한 접근은 완전히 또는 특정 모드로 제한되어야 합니다.

이 모듈은 키보드에서 XNUMX자리 십진수(코드)를 입력할 때 출력에서 높은 논리 수준의 모양을 제공합니다. 다시 다이얼하면 출력에 낮은 레벨이 나타납니다. 모듈에는 서로 독립적인 두 개의 채널이 포함되어 있으며 각 채널은 하나의 출력을 제어합니다. 채널 액세스 코드는 특수 사전 설정 모드에서 사용자가 지정(수정)할 수 있습니다. 키보드에서 XNUMX자리 사전 설정 코드를 입력하면 해당 채널이 입력됩니다(각 채널에는 고유한 코드가 있음). 이 모드에서는 액세스 코드와 사전 설정 코드 자체를 모두 수정할 수 있습니다. 두 채널의 모든 코드는 소프트웨어로 쓸 수 있는 모듈의 전기적으로 프로그래밍 가능한 데이터 메모리(EEPROM)에 저장됩니다.

모듈 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 16. 그 기반은 MICROCHIP의 PIC84F1 마이크로컨트롤러로, 낮은 전력 소비와 최소 비용을 보장합니다[1]. 모든 기능은 소프트웨어로 구현됩니다. 마이크로 컨트롤러 DD6(RBO-RB12)의 포트 B 핀은 표준 0키 키보드를 연결하는 데 사용됩니다. RB3-RB4은 데이터 입력용으로 프로그래밍되고 RB6-RB7은 출력용으로 프로그래밍됩니다. 출력으로 프로그래밍된 핀 RBXNUMX은 오디오 신호를 공급하는 데 사용됩니다.

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프로그램에서 "true"로 감지하고 평가한 키를 누를 때마다 DD13의 핀 1에 약 124ms의 간격으로 4개의 펄스 버스트가 나타납니다. 짧은 신호음이 울립니다. 키를 누르고 있으면 버스트가 일시 중지 없이 서로 이어집니다(일정한 신호). 올바른 코드(액세스 또는 사전 설정)를 입력하면 이 핀에 1240개의 펄스가 나타납니다(약 5초 동안 지속되는 사운드 신호).

요소 R5, R6, C4, VD1에는 전원이 켜질 때 마이크로 컨트롤러용 외부 재설정 장치가 있습니다. RAO-RA4 마이크로 컨트롤러의 포트 A 핀은 출력으로 프로그래밍됩니다. RAO는 두 채널 모두에 대한 사전 설정 모드 활성화 플래그입니다. 이 플래그의 설정(사전 설정 모드 활성화)은 HL1 LED의 점등으로 표시됩니다. 플래그는 키보드의 "*" 버튼을 눌러 설정되며 "#" 버튼을 누르거나 임의 채널의 프리셋 모드에서 코드 수정이 완료되거나 시스템 재설정 시(전원을 끄는 경우) 재설정됩니다. 전원).

RA1, RA2는 채널 1과 2의 프리셋 모드에 대한 플래그입니다. 각각 해당 프리셋 코드가 다이얼될 때 설정되고 "#" 버튼을 누르거나 에서 프리셋 모드의 코드를 수정한 후 재설정됩니다. 해당 채널이 완료되거나 시스템이 재설정되면. 이러한 각 플래그의 설정은 해당 LED HL2, HL3의 조명으로 표시됩니다. 선택한 채널의 코드 수정은 해당 채널의 사전 설정 모드 플래그와 사전 설정 모드 활성화 플래그가 설정된 경우에만 가능합니다.

RA3과 RA4는 각각 채널 1과 2의 출력입니다. 각각은 해당 액세스 코드를 누르는 경우 High가 되며, 코드를 다시 누르거나 시스템을 재설정하면 지워집니다. RA3에는 TTL 레벨이 있고 RA4는 오픈 드레인 출력입니다. 액추에이터는 채널 출력에 연결됩니다.

위에서부터 모듈은 실제로 1채널입니다. 액세스 코드 세트에 의해서만 설정 및 재설정되는 2개의 "전체" 채널 외에도 XNUMX개의 "불완전한" 채널(RAXNUMX 및 RAXNUMX)이 더 있습니다. 이는 사전 설정된 코드 세트로 설정되고 "#" 버튼을 눌러 재설정됩니다. 즉, 액츄에이터를 켜는 데에만 액세스가 제한되고 끄는 데는 액세스가 제한되지 않습니다. EEPROM 코드의 잘못된 수정을 방지합니다. "불완전" 채널을 사용하는 경우 사전 설정 모드 활성화 플래그가 재설정되었는지 확인하세요.

프로그램 작동 알고리즘의 단순화된 블록 다이어그램이 그림 2에 나와 있습니다. XNUMX. 전원을 켜면 시스템 재설정이 발생하여 포트 A의 모든 플래그와 출력이 재설정됩니다. 다음으로 프로그램은 키보드 폴링을 시작합니다. 누른 키가 감지되면 키를 놓을 때까지 폴링이 일시 중지됩니다. 주요 연락처에 대한 바운스 방지 보호 기능이 소프트웨어에 구현되어 있습니다. 입력된 코드는 마이크로컨트롤러의 레지스터 RAM에 축적됩니다.

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일곱 번째 숫자를 입력한 후 다이얼한 코드를 채널 1의 프리셋 코드와 비교합니다. 일치하지 않는 경우 채널 2의 프리셋 코드와 비교합니다. 다이얼한 코드가 이 코드 중 하나와 일치하면 프로그램은 다음을 설정합니다. 해당 사전 설정 모드 플래그를 설정하고 전화를 건 코드를 재설정합니다. 일치하지 않으면 채널 1, 2의 접속 코드와 순차적으로 비교하여 다이얼한 코드가 일치하지 않으면 재설정됩니다.

키보드에서 입력된 각 숫자 다음에 프로그램은 사전 설정 모드 활성화 플래그가 설정되어 있는지 확인합니다. 이를 확인한 후 프로그램은 채널 1과 2에 대한 프리셋 모드 플래그가 설정되어 있는지 순차적으로 확인하고, 그 중 하나라도 설정되어 있으면 프리셋 모드로 전환됩니다. 이 모드에서 "0"-"9" 키를 누를 때마다 해당 숫자의 코드가 EEPROM 셀에 기록되어 이전에 있던 코드가 "삭제"됩니다. XNUMX자리(액세스 코드 XNUMX자리 및 사전 설정 코드 XNUMX자리)를 입력하면 사전 설정 모드가 자동으로 종료됩니다(모든 플래그가 재설정됨).

예를 들어 액세스 코드만 수정해야 하는 경우 원하는 숫자(XNUMX개 미만)를 눌러 사전 설정 모드를 종료할 수도 있습니다. 이렇게 하려면 XNUMX자리 숫자를 누른 후 "'#" 버튼을 누르세요.

프로그램은 MPLAB 환경에서 작성되었습니다[2]. 크리스털을 프로그래밍할 때 OSC=XT, WDT=Off, PWRTE=On, CP=Off를 설정하고 EEPROM 데이터의 모든 주소에 코드 00h를 써야 합니다.

모듈에 전원을 공급하려면 +7,5...+15V의 DC 전압 소스를 사용할 수 있습니다. LED HL1-HL1이 꺼진 상태에서 통합 안정기 DA1에서 마이크로컨트롤러 DD3의 전류 소비는 약 1mA입니다. 모든 수정 공진기 ZQ1은 2~4MHz의 주파수에서 사용할 수 있습니다(RC 회로로 교체 가능). 그러나 DD13 핀 1의 오디오 신호 톤은 다음 사항에 따라 달라진다는 점을 고려해야 합니다. 클럭 발생기의 주파수. 피에조 이미터 NA1 - ZP-3.

채널 2(DD3의 핀 1) 출력의 논리 레벨을 액추에이터와 일치시키기 위해 회로에 있는 저항 R12의 낮은 출력이 안정기에서 분리되고 액추에이터 전원 공급 장치의 양극 단자에 연결됩니다.

모듈은 출력 회로에 대한 외부 접근을 차단하도록 설계되어야 합니다.

장치는 설정이 필요하지 않지만 작동을 시작하기 전에 사용자는 두 채널의 메모리에 자신의 코드를 입력해야 합니다. 이는 다음과 같이 수행됩니다. 처음 전원을 켠 후 '0' 버튼을 2번 눌러야 합니다. HL1 LED가 켜지고 긴 신호음이 울려야 합니다. 그런 다음 "*"버튼을 클릭하십시오. 이제 HL1 LED가 켜집니다. 다음 작업은 사용자가 키보드에서 XNUMX자리 숫자를 입력하는 것입니다. 그 중 처음 XNUMX자리는 채널 XNUMX에 대한 액세스 코드가 되고 나머지는 이 채널에 대한 사전 설정 코드가 됩니다.

1자리 숫자를 다이얼하면 HL2, HL0 LED가 꺼집니다. "3" 버튼을 1번 반복해서 누른 다음(HL2 LED가 켜져야 하고 긴 신호음이 울려야 함) "*" 버튼(HL1 LED가 켜져야 함)을 누르면 사용자는 또 다른 3자리 숫자를 입력합니다. 코드 및 채널 XNUMX 사전 설정 코드 LED HLXNUMX 및 HLXNUMX이 꺼집니다. 이제 모듈의 EEPROM에는 사용자 고유의 코드가 포함됩니다.

사용자가 자신의 액세스 코드를 잊어버린 경우 사전 설정된 모드의 새 코드로 간단히 대체됩니다. 사전 설정 코드를 잊어버린 경우 PIC 컨트롤러 데이터의 EEPROM을 읽어 프로그래머를 통해서만 볼 수 있습니다. 채널 1에 대한 사전 설정 코드는 주소 19h-1Fh에 있고 채널 2에 대한 사전 설정 코드는 주소 27h-2Dh에 있습니다.

EEPROM에는 컨트롤러 데이터 쓰기 주기 수가 제한되어 있으므로 코드를 자주 수정하지 않는 것이 좋습니다.

"#" 버튼을 사용하면 입력 오류가 발생한 경우 다이얼한 코드를 강제로 재설정할 수 있습니다.

펌웨어 테이블

문학

최신 마이크로컨트롤러: 아키텍처, 설계 도구, 애플리케이션 예제, 인터넷 리소스. 원격 시스템". I. V. Korshun 편집 - M.: Akim, 1998.
CD 롬. 최신 마이크로컨트롤러: 문서, 개발 도구, 사용 예. 텔레시스템', 1998.

저자: P.Redkin, 울리야노프스크

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