Chave eletrônica de sete canais. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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A principal função do dispositivo, descrita no artigo, é a restrição de acesso, limitando o círculo de pessoas que têm acesso a um objeto (produto, dispositivo, etc.). Podem ser, por exemplo, células de um cofre de banco ou componentes de um produto eletrônico complexo, cujo acesso pode ser limitado tanto por circuitos de alimentação quanto por circuitos de controle.

Uma fechadura de combinação de canal único, talvez, possa ser considerada um caso especial de tal chave eletrônica. Os recursos de software e hardware do microcontrolador ATtiny2313A possibilitam o desenvolvimento de um dongle multicanal simples com uma interface simples e amigável. O código secreto armazenado na memória não volátil (EEPROM) do microcontrolador não será "perdido" quando a energia for desligada, é sempre fácil reprogramá-lo usando apenas os recursos de hardware do próprio microcontrolador (ou seja, um dispositivo com base nele).

Na fig. 1. É montado com base no microcontrolador ATtiny2313A (DD2) e no registro síncrono de oito bits K555IR23 (DD1). Considere suas principais unidades funcionais. A frequência de operação do microcontrolador é definida por um ressonador de quartzo ZQ1 para uma frequência de 10 MHz. A porta PB controla a indicação dinâmica feita nos indicadores digitais de sete elementos HG1-HG5 e nos transistores VT1-VT5. Resistores R3-R10 - limitação de corrente para elementos indicadores. A linha PD4 (pino 8) da porta PD do microcontrolador é utilizada para o funcionamento do teclado.

Arroz. 1. Esquema de chave eletrônica de sete canais (clique para ampliar)

A tensão de alimentação de +5 V é fornecida ao dispositivo através do conector XP1. O capacitor C6 filtra a ondulação no circuito de tensão de +5 V. Os capacitores de bloqueio C4, C5 estão incluídos no circuito de potência do registrador DD1 e do microcontrolador DD2, respectivamente. O registrador DD1 é usado para aumentar o número de linhas de saída. O dispositivo possui sete canais independentes. Para ligar o canal 1, você precisa inserir o código secreto nº 1, canal 2 - código secreto nº 2, etc. Os sinais de saída dos canais são obtidos dos pinos 1-7 do soquete XS1. Imediatamente após a energização, todos os sinais têm um nível de registro. 1.

A interface do dispositivo inclui um display de cinco dígitos de indicadores digitais de sete elementos HG1-HG5 e um teclado contendo os botões SB1-SB8. Os primeiros quatro indicadores exibem o código inserido, o quinto - o número do canal ativado. Como pode ser visto no diagrama, os recursos de hardware do microcontrolador são totalmente utilizados.

No algoritmo do dispositivo, podem ser distinguidos 14 modos de operação. Os primeiros sete deles são modos de inserção de códigos de trabalho (nº 1 - código nº 1, nº 2 - código nº 2, etc.). Se os códigos de trabalho (inseridos pelo teclado) e secretos coincidirem, o número do canal correspondente do contato do soquete XS1 é definido como log 5 por 0 s (sinal "Canal N", onde N é o seu número). Modos nº 8 a nº 14 - modos para inserir (escrever) códigos secretos na EEPROM do microcontrolador (modo nº 8 - para o canal 1, modo nº 9 - para o canal 2, etc.).

Atribuição dos botões do teclado:

• SB1-SB6 - botões para inserir o código de acesso. Eles são numerados de "1" a "6". O código inserido é indicado no display do aparelho;
• SB7 ("K") - botão para selecionar os canais 1-7 (se o canal 1 for selecionado, o indicador HG5 exibe o número "1", se o canal 2 for selecionado, o número "2", etc.);
• SB8 ("Z / R") - botão para selecionar o modo de operação ("Gravar" ou "Modo de trabalho") para os canais 1-7. No modo "Gravar", o quarto dígito do visor (indicador HG4) exibe o ponto decimal h.

O algoritmo de operação do dispositivo é o seguinte. Imediatamente após a alimentação ser ligada, o circuito R1C1 gera um sinal de reinicialização do hardware do sistema na entrada do microcontrolador. No visor aparece o número 00001. O microcontrolador DD2 aguarda a introdução de um código de quatro dígitos. Mas primeiro você precisa anotar o código secreto de cada canal. Ao pressionar o botão SB8 ("З / Р") selecionamos o modo "Gravar" e inserimos o código do canal 1 no teclado. O microcontrolador indica no visor e grava na RAM. no visor, o código é gravado na EEPROM do microcontrolador, tornando-se secreto para o canal 1. Depois disso, os zeros são novamente exibidos nos dígitos HG6-HG1. Pressione o botão SB1 ("K") para selecionar o próximo canal e realizar operações semelhantes para o canal 4, etc. Para sair do modo de gravação, pressione o botão SB7, enquanto o ponto decimal h no indicador HG2 se apaga. O dispositivo está pronto para uso.

No modo operacional, o microcontrolador também espera que um código de quatro dígitos seja inserido. Ele exibe o código inserido no teclado no visor e o grava na RAM. Após inserir o quarto dígito e pressionar um dos botões SB1-SB6, o microcontrolador compara byte a byte o código digitado com o escrito em sua EEPROM e, caso coincidam, envia um sinal para ligar o canal correspondente para 5 s (define log. 0 em sua saída) e envia sinal para ligar o emissor de som BF1. Após 5 s, o microcontrolador desliga o sinal (configura a saída do canal para log. 1), desenergiza o emissor de som e redefine XP1 wf-2 no display os dígitos do código inserido. Se o código inserido não corresponder ao secreto, o microcontrolador ainda redefine o display (o número 00001 é exibido nele), mas não altera o estado do sinal de saída do canal. É aconselhável que o acesso ao botão SB8 seja limitado.

O programa usa duas interrupções: Redefinir e uma interrupção do temporizador TO cujo manipulador começa em TIM0. Ao alternar para o rótulo Redefinir, a pilha, o temporizador, as portas, bem como os sinalizadores e variáveis ​​usados ​​no programa são inicializados.

No manipulador de interrupção do temporizador T0, o procedimento para pesquisar os botões SB1-SB8, a operação de indicação dinâmica, a conversão de um número binário em um código para exibir informações em indicadores de sete elementos e a formação de um intervalo de tempo de 5 s necessários para alterar os sinais de saída dos canais (definindo o nível de sinal log 0 nos pinos do soquete XS1) e os procedimentos para escrever e ler o código digitado na EEPROM do microcontrolador.

Na RAM do microcontrolador dos endereços $60 a $64, um buffer de exibição é organizado para indicação dinâmica (no endereço $60 há um número que determina o número do canal e do endereço $61 ao endereço $64 - o código de entrada).

O código secreto da EEPROM do microcontrolador é reescrito em sua RAM em endereços de $ 66 a $ 69. Os sinalizadores envolvidos no programa estão nos registradores R19 (flo) e R25 (flo1). Na fig. A Figura 2 mostra um fragmento do programa para escrever o código secreto do canal 7.

Arroz. 2. Um fragmento do programa para escrever o código secreto do canal 7

O programa desenvolvido em assembler ocupa apenas cerca de 0,7 Kb de memória de programa do microcontrolador.

Na fabricação do dispositivo, foram utilizados resistores s2-33N-0,125, mas também são adequados quaisquer outros com a mesma potência de dissipação e um desvio permitido do nominal ± 5%. Capacitores C1-C5 - cerâmica K10-17a, C6 - óxido importado. O capacitor C4 é montado próximo às saídas de energia do registrador DD1, C5 - o mais próximo possível das saídas de energia do microcontrolador DD2. Soquete XS1 - HU-10 (companheiro - plugue WF-10), plugue XP1 - WF-2 (companheiro - soquete HU-2). Indicadores HG1-HG5 - HDSP-F501 (brilho verde). Se não houver necessidade de controle visual do código discado, os indicadores HG1 - HG4, transistores VT1-VT4 e resistores R3-R18 podem ser excluídos, isso não afetará a operação do dispositivo.

O circuito para ligar o solenóide para retrair o parafuso (válvula) da fechadura é mostrado na fig. 3. Quando o contato 1 do plugue XP3 é registrado. 0, o diodo emissor do optoacoplador U1 é ligado e o fototransistor embutido nele é aberto. Isso abre o transistor VT1 e a tensão de 24 V do pino 1 do plugue XP2 vai para o pino 1 do plugue XP1 e depois para o solenóide, como resultado do qual o parafuso de trava é puxado para ele. Resistores - quaisquer classificações e dissipação de energia indicadas no diagrama, capacitor C1 - óxido K50-35 ou um análogo importado No caso geral, o design do circuito deste nó é determinado pelos parâmetros específicos dos atuadores conectados à chave.

Arroz. 3. Esquema de ligar o solenóide para retrair o parafuso (válvula) da fechadura

O dispositivo descrito não requer ajuste. Se forem usadas peças reparáveis ​​e não houver erros de instalação, ele começa a funcionar imediatamente após a aplicação da tensão de alimentação. Para aumentar o grau de proteção (aumentar a profundidade de bits do código de referência), você pode modificar o software. Neste caso, apenas os quatro dígitos menos significativos (ou o mesmo número dos mais significativos) do código inserido serão exibidos no visor.

Autor: S. Shishkin

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