Кодовий замок на мікроконтролері

Поляруш Сергій Вікторовичнауковий керівник: к.т.н., доцент Огородник К. В.

Біометричний замок DIY-3398Кодовий замок AT-CP368L

Мета роботи

Задачі дослідження

проаналізувати сучасний стан систем управління контролем доступу та їх основних вузлів, провести оцінку їх переваг та недоліків;провести розробку схеми електричного кодового замка на мікроконтролері з покращеною системою налаштувань та розробити його програмне забезпечення;провести розрахунок надійності та схемотехнічне моделювання пристрою;розробити друковану плату пристрою;запропонувати заходи безпеки під час проведення розробки кодового замка на мікроконтролері.

Метою роботи є дослідження існуючих схем електричних кодових замків та розробка кодового замка на мікроконтролері з покращеною системою налаштувань.

•

•

•

•

Структурна схема кодового замка

Електрична принципова схема кодового замка

Алгоритм роботи основного циклу програми

Алгоритм роботи підпрограм обробки переривань

Часові діаграми роботи схеми опитування клавіатури:А0-А3 – логічні рівні на стовпцях клавіатури

Часові діаграми роботи схеми опитування клавіатури при натиснутій клавіші:

А0-А3 – логічні рівні на стовпцях клавіатури; А4-А7 – логічні рівні на стрічках клавіатури.

Часові діаграми передачі пакету даних до LCD дисплею:А0 – лінія RS; А1 – лінія RW; А2 – лінія E; А4-А7 – лінії D4-D7.

Часові діаграми передачі пакету даних по шині I2C:А0 – лінія SCL; А1 – лінія SDA.

Друкована плата та складальне креслення пристрою

Зовнішній вигляд друкованої плати з встановленими компонентами (а, б) та без компонентів (в, г)

а) б)

в) г)

ВИСНОВКИ

•Наведено класифікацію систем управління контролем доступу та їх основних характеристик. Встановлено, що будь-які системи управління контролем доступу складаються з 4 основних елементів: ідентифікатора користувача, пристрою ідентифікації, керуючого контролера і виконавчих пристроїв, та в залежності від складності та конструктивних можливостей поділяються на 4 класи.

•Проведено порівняльний аналіз схем пристроїв управління контролем доступу першого класу на мікроконтролерах. Встановлено, що їх основною перевагою є мала собівартість конструкції, проте їх недоліком є складність у налаштуванні в процесі експлуатації.

•Проведено вибір та обґрунтування структурної схеми пристрою. На основі покладених на пристрій задач, проведено вибір та обґрунтування елементної бази та обрано основний керуючий мікроконтролер, в якості якого виступає ATmega16. На основі обраних елементів проведено розробку електричної принципової схеми.

•На основі обраного мікроконтролера, проведено розробку алгоритмів роботи кодового замка та створено керуюче програмне забезпечення на мові C.

•Проведено схемотехнічне моделювання кодового замка за допомогою програми ISIS Proteus та отримано часові діаграми, що підтверджують правильність роботи мікроконтролера з цифровою клавіатурою, LCD дисплеєм та мікросхемою годинника.

•Проведено розрахунок параметрів друкованої плати та обрано її тип – двостороння. Цей тип характеризується високими комутаційними властивостями, підвищеною міцністю з’єднань виводів навісних елементів з рисунком плати та низькою вартістю. У якості матеріалу друкованої плати обрано двосторонній фольгований склотекстоліт марки СФ-2-35-1,5 ТУ16-503.271-86, який має товщину 1,5 мм. Для даного типу плати проведений розрахунок ширини друкованих провідників, діаметрів монтажних отворів та контактних площадок.

•Використовуючи ARES PCB Layout та визначені раніше параметри схеми кодового замка на мікроконтролері, було створено новий проект та проведено трасування друкованих провідників. Розміри створеної друкованої плати становлять 100x75 мм; ширина друкованих провідників – 0,5 мм; товщина плати – 1,5 мм.

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ