iButton 키가 있는 전자 잠금 장치. 계획, 설명

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얼마 전 "TOUCH-MEMORY DS1990A SIMULATOR" 프로젝트가 나타났습니다. 마스터 키 이제 우리는 이 마스터 키에 대한 잠금 장치를 여러분에게 제시합니다 :-). 자물쇠는 단순한 디자인으로 주로 개인용으로 사용됩니다. 잠금 장치는 모든 유형의 iButton 키와 작동하므로 다른 목적으로 사용되는 기존 키를 사용할 수 있습니다. 총 9개의 키를 메모리에 저장할 수 있지만 이 숫자는 쉽게 늘릴 수 있습니다. 프로그래밍 프로세스를 승인하기 위해 마스터 키가 사용되며, 해당 코드는 ROM에 저장되며 일반적인 잠금 프로그래밍 절차로는 삭제되거나 변경될 수 없습니다.

iButton 키가 있는 전자 잠금 장치

최근에는 Dallas Semiconductor의 전자 태블릿 iButton(또는 터치 메모리)을 키로 사용하는 잠금 장치가 널리 보급되었습니다. 이러한 자물쇠는 입구 문은 물론 많은 기관 내부에서도 자주 사용됩니다. 또한 iButton 키는 주유소 및 기타 장소에서 결제에 자주 사용됩니다. 따라서 많은 사람들이 이미 무언가에 대한 iButton 키를 가지고 있습니다. 따라서 집에서 만든 자물쇠를 디자인할 때는 사용자가 이미 갖고 있는 열쇠를 사용하는 것이 합리적이다. 이것이 바로 제안된 잠금 장치에서 수행되는 작업입니다. 모든 유형의 iButton ROM에 저장된 일련 번호만 사용되므로 모든 유형의 키를 사용할 수 있습니다. 또한, 이 숫자를 읽는 명령은 모든 종류의 키(33H)에 동일합니다. 유형에 따라 다른 가족 코드는 무엇이든 될 수 있습니다. 일련번호의 다른 숫자로 인식됩니다. 가장 저렴한 유형의 키는 DS1990A입니다.

자물쇠는 개인용으로 설계되었으며 디자인이 매우 단순합니다. 전면 도어 외부에는 iButton용 소켓과 도어 열림 LED만 있습니다. 문은 버튼을 이용해 안쪽에서 열립니다. 액추에이터는 12V 전압용으로 설계된 전자석이 있는 표준 래치입니다. 키 코드는 비휘발성 메모리에 저장되며 사용자가 삭제하고 추가할 수 있습니다. 잠금 장치의 무단 재프로그래밍을 방지하기 위해 마스터 키가 사용됩니다. 총 9개의 키를 메모리에 저장할 수 있습니다. 이 숫자는 프로그래밍 가능한 키 번호의 1자리 표시기 기능에 따라 결정됩니다. 문자도 사용하는 경우 총 키 수를 15개로 늘릴 수 있습니다. 이는 프로그램에서 MAXK 상수 값을 변경하여 수행됩니다. 같은 방법으로 최대 키 수를 줄일 수 있습니다.

쌀. 1. 자물쇠의 개략도

잠금 장치의 개략도는 그림 1에 나와 있습니다. 설계의 기본은 Atmel의 U1 마이크로 컨트롤러 유형 AT89C2051입니다. 1세그먼트 표시기는 키 프로그래밍에 사용되는 포트 P7에 연결됩니다. 포트 P1에 연결된 SB3.7 버튼도 동일한 목적으로 사용됩니다. 키 일련 번호는 포트 P3(SDA) 및 P24(SCL)에 연결된 02C3.4 유형 EEPROM U3.5 칩에 저장됩니다. iButton용 외부 소켓은 커넥터 XP3.3와 보안 요소 VD2, R4, VD3 및 VD5을 통해 포트 P6에 연결됩니다. 풀업 저항 R4는 단일 와이어 버스 사양에 따라 선택됩니다. 외부 소켓과 병행하여 키 프로그래밍에 사용되는 내부 XS1 소켓도 있습니다. 도어 열림 버튼은 XP3.2 커넥터와 iButton과 동일한 보호 요소를 통해 P1 포트에 연결됩니다. 잠금 액츄에이터는 XT1 단자를 통해 연결된 전자석입니다. 전자석은 강력한 IRF3 유형 MOS 트랜지스터를 사용하는 VT540 키로 제어됩니다. VD7 다이오드는 자기 유도 서지로부터 보호합니다.

VT3 스위치는 P2 포트에서 나오는 신호를 반전시키고 VT3.0 게이트에 0/12V 제어 레벨을 제공하는 VT3 트랜지스터에 의해 제어됩니다. 포트에 논리적 12레벨이 있을 때 마이크로 컨트롤러 재설정 중에 액추에이터가 작동하지 않도록 반전이 필요합니다. 1V 제어 레벨을 통해 좀 더 희귀한 낮은 임계값(논리 레벨) 대신 기존 MOS 트랜지스터를 사용할 수 있게 되었습니다. 자물쇠가 열렸음을 표시하기 위해 전자석과 동일한 포트에 의해 제어되지만 트랜지스터 스위치 VT2을 통해 제어되는 LED가 사용됩니다. LED는 iButton과 동일한 커넥터를 통해 연결됩니다. 장비는 유지보수 없이 1232시간 내내 작동해야 하므로 U3.1 슈퍼바이저 타입 ADMXNUMX를 탑재해 신뢰성을 높였습니다. 감시 타이머와 전력 모니터가 내장되어 있습니다. 포트 PXNUMX에서 마이크로 컨트롤러는 감시 타이머를 재설정하기 위해 주기적 펄스를 생성합니다.

이 장치는 변압기 T1, 정류기 브리지 VD9-VD12 및 통합 안정기 U4가 포함된 내장 전원 공급 장치에서 전원을 공급받습니다. 1mAh 용량의 AA 사이즈 NiMH 배터리 10개로 구성된 BT10-BT800 배터리가 백업 전원으로 사용됩니다. 장치에 전원이 공급되면 배터리는 저항 R10을 통해 약 20mA(0.025C)의 전류로 충전됩니다. 저전류 충전 모드를 세류 충전이라고 합니다. 이 모드에서는 배터리를 원하는 만큼 오랫동안 사용할 수 있으므로 충전 과정이 끝나는 것을 모니터링할 필요가 없습니다. 배터리가 완전히 충전되면 전원에서 가져오는 에너지가 열로 변합니다. 하지만 충전 전류가 매우 작기 때문에 배터리 온도가 눈에 띄게 상승하지 않고 발생된 열이 주변 공간으로 방출됩니다.

구조적으로 장치는 150x100x60mm 크기의 하우징으로 제작됩니다. 전원 변압기를 포함한 대부분의 요소는 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. 배터리는 보드 옆 케이스 내부에 고정되는 표준 플라스틱 홀더에 배치됩니다. 원칙적으로 다른 유형의 배터리(예: 보안 시스템에 사용되는 12V 산성 배터리)를 사용할 수 있습니다. 액추에이터를 연결하기 위해 보드에는 TB-2 유형 단자가 있으며 다른 모든 외부 회로는 접촉 피치가 2.54mm인 소형 커넥터를 통해 연결됩니다. 커넥터는 인쇄 회로 기판에 있으며 케이스 외부에서는 접근할 수 없습니다.

와이어는 고무 씰을 통해 하우징 밖으로 나옵니다. HG1 표시기, SB1 버튼 및 iButton XS1용 소켓은 프로그래밍 중에만 사용되므로 장치 내부 보드에 있습니다. 이를 통해 케이스 디자인이 단순화되고 외부 영향으로부터 더욱 보호됩니다. 케이스 측면 패널에는 VD13 전원 켜짐 표시 LED만 있습니다. 외부 연결 다이어그램은 그림 2에 나와 있습니다. XNUMX.

iButton 키가 있는 전자 잠금 장치. 외부 연결 다이어그램
쌀. 2. 외부 연결 다이어그램

문이 열리면 3초간 지속되는 펄스가 전자석으로 보내집니다. 장치 작동 논리는 도어 열기 버튼을 누르고 있으면 전자석이 항상 활성화되어 도어가 열리는 것과 같습니다.

자물쇠에는 최대 9개의 키와 마스터 키 1개가 있을 수 있습니다. 키 코드는 9부터 XNUMX까지의 숫자로 비휘발성 메모리에 저장됩니다. 마스터 키 코드는 마이크로컨트롤러 ROM에 저장되며 변경할 수 없습니다. 새 키를 프로그래밍하거나 기존 키를 지우는 작업은 마스터 키가 있는 경우에만 수행할 수 있습니다. 다른 키와 마찬가지로 마스터 키를 사용하여 자물쇠를 열 수 있습니다.

새 키를 프로그래밍하려면 다음을 수행하십시오.

1. 프로그래밍 버튼을 누릅니다.
2. 표시기에 문자 "P"가 표시되며 이는 프로그래밍 모드로 들어가는 것을 의미합니다.
3. 마스터키로 패널을 터치합니다.
4. 프로그래밍 가능한 키의 번호를 나타내는 숫자 "1"이 표시기에 나타납니다.
5. 버튼을 이용하여 원하는 번호를 선택하세요.
6. 아무 키나 소켓을 터치합니다.
7. 표시기의 숫자가 깜박이기 시작하여 프로그래밍 준비 상태를 나타냅니다.
8. 메모리에 저장하려는 코드가 있는 키로 소켓을 터치합니다.
9. 프로그래밍이 성공하면 표시기의 숫자가 깜박임을 멈추고 계속해서 켜지기 시작합니다.
10. 프로그래밍 모드를 종료하려면 5초만 기다리면 표시기가 꺼집니다.

새로운 키를 프로그래밍하는 과정은 그림 3에 개략적으로 나와 있습니다. 삼.

쌀. 3. 새 키 프로그래밍

여러 키를 프로그래밍해야 하는 경우 즉시 9단계에서 5단계로 이동하여 필요한 만큼 5~9단계를 반복할 수 있습니다.

7단계를 완료한 후 잘못된 번호를 선택한 것으로 판명되면 이 번호 아래의 키 코드를 잃지 않으려면 버튼을 누르거나 5초만 기다리면 됩니다. 첫 번째 경우에는 현재 숫자가 5씩 증가하고 메모리 내용은 변경되지 않습니다. 두 번째 경우에는 코드를 변경하지 않고 프로그래밍 모드가 완전히 종료됩니다. 일반적으로 XNUMX초 이상 일시 중지하면 언제든지 프로그래밍을 종료할 수 있습니다.

메모리에서 추가 키를 지우려면 작업 순서가 프로그래밍 중과 동일하게 유지되며 모든 작업만 마스터 키를 사용하여 수행됩니다. 저것들. 삭제 프로세스는 실제로 사용되지 않은 숫자에 마스터 키 코드를 쓰는 것입니다.

도식적으로, 여분의 키를 지우는 과정은 그림 4에 나와 있습니다. 넷.

쌀. 4. 추가 키 삭제(확대하려면 클릭)

프로그래밍 과정에서 버튼으로 문을 열 수 있지만 iButton으로 열 수는 없습니다. 내부 소켓과 외부 소켓이 병렬로 연결되어 있으므로 프로그래밍하는 동안 누구도 외부 소켓에 키를 건드리지 않도록 해야 합니다.

마스터 키 코드는 주소 2FDH부터 시작하여 마이크로컨트롤러 프로그램 ROM에 기록됩니다. 코드 길이는 8바이트입니다. 숫자 순서는 터치 메모리 케이스와 동일해야 하며 왼쪽에서 오른쪽으로 읽어야 합니다. 저것들. 체크섬 값은 주소 2FDH에 입력된 다음 주소 2FEH - 303H에 일련 번호의 304바이트(가장 중요한 바이트부터 시작), 마지막으로 주소 67H(가족 코드)에 입력됩니다. 예를 들어 전체 코드는 00 00 02 6 D85 26 01 XNUMX과 같습니다.

전자 잠금 프로그램에는 메인 루프가 있으며 그 블록 다이어그램은 그림 5에 나와 있습니다. XNUMX. 메인 사이클에서는 소켓이 폴링되고 거기에서 키가 발견되면 해당 코드를 읽습니다. 그런 다음 이 코드를 확인하고 마스터 키 또는 메모리에 저장된 다른 키(사용자 키)의 코드와 일치하면 잠금이 열립니다. 문열림 버튼의 상태도 확인하고, 누르는 것이 감지되면 잠금장치도 열립니다.

쌀. 5. 메인 프로그램 사이클의 블록 다이어그램(확대하려면 클릭)

프로그래밍 관련 이벤트를 처리하기 위해 PROGT와 PROGS라는 두 가지 서브루틴이 있으며, 그 블록 다이어그램은 그림 6에 나와 있습니다. 3. 첫 번째는 프로그래밍 모드에서 키 코드를 읽을 때 호출되고, 두 번째는 프로그래밍 버튼(NUMBER)을 누를 때 호출됩니다. 프로그래밍 과정은 1단계로 나누어집니다. NUMBER 버튼을 누르면 프로그래밍으로 들어갑니다. 2단계로 전환됩니다. 이 경우 표시기에 문자 "P"가 표시됩니다. 이후에 읽은 키 코드는 마스터 키 코드와 일치하는지 확인됩니다. 이를 통해서만 프로그래밍을 계속할 수 있기 때문입니다. 이러한 우연이 발생하면 XNUMX단계로 전환됩니다.

표시기는 NUMBER 버튼으로 변경할 수 있는 현재 키의 번호를 표시합니다. 키 터치를 다시 등록하면 3단계로 전환되고, 다시 한 번 키를 터치하면 코드가 기억되어 2단계로 돌아갑니다. NUMBER 버튼을 누르면 2단계로 돌아갈 수도 있지만 변경 사항은 없습니다. 기억의 내용. 프로그래밍 모드의 모든 작업으로 인해 반환 타이머가 재설정됩니다. 이 타이머는 5초 간격으로 메인 루프에서 확인됩니다. 이 타이머의 재설정이 감지되면 프로그래밍 모드가 종료됩니다.

쌀. 6. 키 코드를 프로그래밍할 때 사용되는 서브루틴의 블록 다이어그램

그림에 표시됩니다. 5 및 6 블록 다이어그램은 매우 단순화되어 있지만 프로그램의 일반적인 논리를 이해할 수 있도록 해줍니다.

물론 설명된 잠금 장치에는 다양한 기능이 없습니다. 그러나 매우 간단하므로 반복하기 쉽습니다. 프로그램의 오픈 소스 코드를 사용하면 디자인을 독립적으로 개선하거나 특정 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.

다운로드 :

lock.asm - 잠금 프로그램의 소스 텍스트입니다.
lock.bin - 컴파일된 프로그램 다운로드

저자: Ridiko Leonid Ivanovich, wubblick@yahoo.com, Lapitsky Viktor Petrovich, victor_lap@yahoo.com; 출판물: cxem.net

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안락 의자를 사용하면 질량, 혈압, 맥박수, 혈관 상태 (맥파가 연구 중임)를 측정하고 자율 신경계 상태에 대한 데이터 (교감 및 부교감 분열에 대해 ). 각 매개변수에 대한 데이터의 교차 분석 및 특수 처리는 현재 건강 상태에 대한 대략적인 그림을 제공합니다. 데이터는 Sharp 클라우드로 전송되어 각 개인에 대한 데이터베이스로 컴파일되고 의료 전문가가 분석하여 처리된 정보를 다시 환자에게 보낼 수 있습니다.

Sharp는 그러한 의자에 대한 요청이 노인 서비스와 관련된 회사에서 왔다고 말합니다. 그러나 그러한 단지의 범위는 훨씬 더 넓습니다. 체육관, 피트니스 센터, 직원의 건강을 돌보는 회사, 사립 병원 및 공공 의료 기관에 설치할 수 있습니다. 개발에 대한 예비 수요가 너무 강력하여 회사는 2015 회계 연도 상반기(2015년 XNUMX월 ~ XNUMX월)에 "건강 의자" 판매를 시작할 예정입니다.

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