Охранная система с цифровой индикацией

Охранные устройства

Главная Радиолюбителю Охранные устройства

Система, описанная в предлагаемой статье, предназначена для охраны удаленных объектов, недоступных сторожу или часовому.

Объектом охраны может быть гараж, автомобиль и т. д. Помимо контроля состояния датчиков, система обеспечивает:

автоматическое выключение звукового сигнала при срабатывании датчика на время более одной минуты, позволяющее экономить энергию аккумулятора;
отображение в цифровой форме числа срабатываний, что удобно для их регистрации при смене дежурства, а также для контроля за объектом;
автоматическую установку дежурного режима при восстановлении замкнутого состояния контактов датчика.

Схема устройства показана на рисунке.

На микросхеме DD1 собран блок контроля, на DD3 и HL1 — блок цифровой индикации, а на микросхеме DD2 и транзисторе VT2 — сирена. Сирена собрана по схеме, описанной в статье М. Шустова “Сирены личной охраны” в журнале “Радиолюбитель”, №8 за 1995 г.

Для постановки системы на охрану нужно включить питание потайным тумблером SA1, выйти из помещения и закрыть дверь, при этом замкнутся контакты дверного датчика SF1 (можно использовать несколько датчиков, включенных последовательно).

Ток зарядки конденсатора С1, протекая через резистор R1, создает напряжение высокого уровня на входе элемента DD1.1. На его выходе — низкий уровень, а на выходе DD1.2 — высокий. Следовательно, на выходе элемента DD1.4 тоже окажется высокий уровень и сирена не будет работать.

Высокий уровень с резистора R1 поступает на вход R счетчика-дешифратора DD3 и устанавливает его в нулевое состояние. На индикаторе HL1 высвечивается цифра “О”. Время зарядки конденсатора С1 — около 20 с.

В это время можно размыкать и замыкать контакты дверного датчика — сирена не сработает и индикатор останется в “нулевом” состоянии.

После зарядки конденсатора С1 система переходит в дежурный режим. На входе DD1.1 устанавливается низкий уровень, который поступает на вывод 5 DD3, разрешая работу счетчику. На выходе DD1.1 — высокий уровень, и если контакты датчика SF1 замкнуты, на выходе DD1.2 будет тот же уровень: сирена при этом не работает.

После открывания двери (размыкания контактов SF1) необходимо отключить систему тумблером SA1. Если этого не сделать, то примерно через 5 с (время зарядки конденсатора С2) на выходе элемента DD1.2 появится низкий уровень, а на выходе DD1.3 — высокий. С выхода элемента DD1.

2 низкий уровень поступает на вход С счетчика DD3, и на индикаторе HL1 высвечивается “1”. На выводе 13 DD1.4 высокий уровень присутствует лишь во время зарядки конденсатора СЗ, которое примерно равно одной минуте. В течение этого времени на выходе элемента DD1.

4 низкий уровень, который разрешает работу сирены. По истечении одной минуты СЗ зарядится и на выводе 13 элемента DD1.4 возникнет низкий уровень. Высокий уровень на выходе DD1.4 запретит работу сирены.

Система также сработает, если при ее постановке на охрану оказался не замкнут датчик SF1, что позволяет контролировать состояние датчика.

При замыкании контактов SF1 конденсаторы С2 и СЗ разряжаются и система входит в дежурный режим. Счетчик DD3 срабатывает только во время размыкания контактов SF1, индикатор HL1 высвечивает число размыканий.

Включив дополнительные датчики между выводом б DD1.2 и точкой соединения SF1 и С2, можно добиться того, что система будет срабатывать мгновенно при их размыкании и с задержкой при размыкании SF1.

В устройстве использованы резисторы МЛТ, конденсаторы К53-1.

Так как система разрабатывалась для контроля объекта, находящегося под охраной часового, то устройство индикации было помещено в отдельный корпус и установлено внутри объекта с возможностью визуального контроля снаружи для снятия показаний индикаторапри передаче смены. Соединительный кабель от системы сигнализации к устройству индикации был тщательно замаскирован.

В дежурном режиме основная часть потребляемой энергии расходуется на работу индикатора. При питании системы от аккумуляторной батареи целесообразно включать индикатор лишь на время контроля.

Для этого нужно установить кнопку, которая замыкала бы точку соединения выводов 3 и 8 индикатора HL1 с общим проводом. Тем самым можно снизить до минимума ток потребления в дежурном режиме.

В режиме тревоги ток возрастает до 0,7…0,8 А.

В предлагаемом устройстве не имеет значения высокая стабильность временных интервалов, задаваемых RC-цепями. От качества используемых конденсаторов зависит лишь надежность работы системы в различных температурных условиях.

РАДИО № 10, 1998 г., с. 60,61.

Источник: http://www.radioradar.net/radiofan/security_devices/secury_system.html

Оснащение станков устройством цифровой индикации

Станочный парк российских предприятий отличается высокой степенью изношенности.

Станки, выпущенные 20-30 и более лет назад, перестали удовлетворять требованиям современной промышленности, предъявляемым к точности и качеству выполнения деталей.

Данная проблема является барьером для дальнейшего развития ряда важнейших отраслей промышленности, особенно это актуально для тяжелого машиностроения.

Одним из возможных решений по обновлению станочного парка предприятия является продление жизни станков за счет модернизации их систем управления и приводов. Одним из таких решений является оснащение станков устройством цифровой индикации (УЦИ).

Использование УЦИ позволяет более полно использовать возможности универсального токарного, фрезерного, расточного и других станков.

Применение УЦИ также интересно для оснащения новых универсальных станков, где установка системы ЧПУ экономически не оправдывается.

Строение и принцип действия УЦИ

УЦИ служит для:

отображения значений измерений;
отображения положения инструмента относительно «нуля заготовки» по осям;
перемещения по координатам в соответствии с установленным значениями, минуя промежуточные механические и трансмиссионные передачи, которые имеют естественные люфты и износ, и способствуют возникновению погрешностей измерений.

Вся информация о положении рабочих органов станка приходит от измерительных приборов: оптических линеек или датчиков угловых положений.

Отказ от механических средств измерения позволяет добиться точных и стабильных показаний – при длительном использовании механического измерительного прибора возникает люфт между его движущимися частями, а кромки подвержены истиранию, всё это неблагоприятно сказывается на точности измерений.

Системы УЦИ не имеют люфта присущего механическим системам измерения и позволяют старому станку работать с точностью нового. Система УЦИ позволяется отображать реальное положение осей станка на экране чётко и в доступной форме, с учетом полной и неполной выборки люфта. Для ручной обработки данных на устройстве доступно выполнение простых математических расчетов.

Таким образом, использование УЦИ позволяет добиться не только работы станка с гораздо более высокой точностью, но и снижения вероятности ошибок оператора.

Оптимальный вариант УЦИ

Именно для таких задач, специалисты компании «Омрон Электроникс» разработали собственную систему позиционного программного управления и индикации (СППУИ) на базе компонентов автоматизации Omron.

СППУИ Омрон предназначена для управления линейными или круговыми осями, для перемещения по позициям рабочих органов станка и индикации позиции этих рабочих органов (возможно управление и индикация от 1 до 4 осей). СППУИ может быть использовано на станках токарной, фрезерной, координатно-расточной, шлифовальной групп, в том числе для замены УЦИ.

СППУИ Омрон обладает всеми преимуществами присущими УЦИ, а также имеет дополнительные положительные особенности.

СППУИ Омрон обеспечивает:

ввод коэффициентов редукции для масштабирования датчиков положения;
ввод установок для ступеней торможения при дискретном способе управления;
ввод коэффициентов передачи (коэффициентов редукции) аналоговых и импульсных выходов управления при выборе соответствующего режима управления;
индикацию текущих значений координат;
задание значений позиции перемещения рабочего органа в ручном режиме и управление перемещением к ней в режимах относительного либо абсолютного перемещения;
ввод, редактирование и хранение управляющих программ для обработки деталей, возможность использования подпрограмм;
отработку управляющих программ в одном из режимов:
- в покадровом, с отработкой одного кадра программы и с последующей остановкой;
- в программном, с полной отработкой управляющей программы;
выдачу технологических команд;
выдачу рекомендаций оператору в ручном режиме управления станком;
ввод управляющих программ c внешнего USB накопителя, заранее составленных в Excel;
сохранение набранной программы на внешний USB накопитель.

В качестве устройства для ввода информации и отображения текущего положения используется операторская панель (ОП) серии NB5. Использование панели визуализации с интуитивно – понятным русскоязычным интерфейсом позволяет в короткие сроки приобрести необходимые навыки работы, и не требует наличия специально обученного персонала.

Дополнительным преимуществом сенсорной панели является отсутствие электромеханических кнопок. Обмен данными между CP1H и NB5 выполняется через порт RS232, для чего в составе центрального процессорного устройства применяется интерфейсная плата.

При необходимости значительного удаления ОП от ПЛК (максимально до 500 м) в составе процессорного устройства может быть использована плата интерфейса RS 485.

Способы управления приводами осей

Для управления приводами осей подач может быть выбран один из 3-х способов:

Дискретное управление – управление остановом с выдачей от 1 до 4-х ступеней замедления.
Аналоговое управление – управление пуском и остановом с выдачей аналогового сигнала задания (необходим дополнительный модуль аналоговых выходов).
Импульсное управление – управление пуском и остановом с выдачей импульсного сигнала задания.

Наличие указанных способов управления позволяет гармонично интегрировать СППУИ в существующую схему станка и делает использование СППУИ универсальным и независимым от реализованной приводной схемы.

Управление позиционированием осей осуществляется в ручном режиме или режиме программного управления.

В ручном режиме задается значение координаты и осуществляется запуск перемещения к указанной координате относительно текущей координаты либо к ее абсолютному значению.
В режиме программного управления осуществляется отработка ранее заданной программы управления. При этом определяется режим программного управления автоматический или ручной (покадровый) и количество повторов программы. По ходу отработки программы отображаются данные о номере отрабатываемого кадра.

Состав СППУИ

СППУИ (до 4 осей) Omron выполнено на базе программируемого логического контроллера (ПЛК) серии CP1H, c 24 дискретными входами и 16 дискретными выходами.

К дискретным входам подключаются сигналы датчиков позиции, датчиков «нулевой метки» и ограничения хода. В качестве датчиков положения система использует фото, импульсные, угловые или линейные датчики (OMRON, ЛИР, ВЕ…) с выходным сигналом прямоугольной формы. Дискретные выходы используются для управления осями.

Назначение входов и выходов производится в управляющей программе, что позволяет гибко настраивать параметры в зависимости от конкретных условий применения.

Кроме того, количество входов и выходов может быть увеличено максимально до 320, что в свою очередь позволяет реализовать в управляющей программе функции управления всей электроавтоматикой станка.

Настройка и программирование CP1H и NB5 производится с помощью входящих в пакет ПО CX-ONE Lite (Базовая версия) программ CX-Programmer и CX-Designer. Для подключения к оборудованию используется стандартный кабель USB.

Любые изменения в проекте контроллера или в экранах панели оператора легко проверить в интегрированном симуляторе работы ПЛК и терминала, входящем в пакет CX-ONE. При этом не требуется дополнительная загрузка измененных проектов в оборудование.

Монтаж системы может быть в виде единого модуля, либо распределенным по электрооборудованию станка, с установкой операторской панели в пульт.

Пример системы УЦИ Omron

Инкрементальные энкодеры E6C2 подключаются к встроенным высокоскоростным счетным входам контроллера.

Для обмена данными между ПЛК CP1H и панелью оператора NB5 используются последовательный интерфейс RS-232 и протокол NT-Link.

Согласование УЦИ с автоматикой станка производится с помощью тонких промежуточных реле G2RV. Блок питания S8VS предназначен для питания всех компонентов системы напряжением +24В=.

Подводя итоги

Выделим основные преимущества СППУИ перед стандартными УЦИ.

Универсальность.

Реализация программного позиционного управления электроприводами станка обеспечивает возможность поточечного управления от 1 до 4 осей, при этом в качестве управляющих сигналов можно использовать аналоговые выходы, импульсные выходы либо цифровой интерфейс RS-485 и протокол Modbus-RTU.

Благодаря этому имеется возможность гармонично интегрировать УЦИ в существующую схему станка и делает использование УЦИ универсальным и независимым от реализации его приводной схемы.

Также нужно отметить возможность лёгкой замены составляющих частей системы – в классических УЦИ, устройство является законченным неизменяемым продуктом и выход из строя любого внутреннего компонента, как правило, ведет к полной замене.

Гибкость.

Применение программируемого логического контроллера в качестве ядра системы управления даёт возможность выбора конфигурации оборудования под разные способы управления приводами подач и другие особенности станка, а использование открытого ПО позволяет добавить в программный код логику управления всей электроавтоматикой станка и его периферии. Монтаж системы может быть выполнен в виде единого модуля, либо распределенным по электрооборудованию станка, с установкой операторской панели в пульт станочника.

Удобство.

Использование панели визуализации с интуитивно понятным русскоязычным интерфейсом позволяет в короткие сроки приобрести необходимые навыки работы и не требует специального обучения. Дизайн панели оператора может быть легко изменён в соответствии с личными предпочтениями заказчика.

СППУИ Omron имеет возможность ведения и сохранения отчётов, статистики. Вся информация из УЦИ, в том числе и созданная статистика, могут быть переданы на верхний уровень – систему учёта и контроля, компьютер главного инженера и т.д. или сохранены на USB-накопитель.

Также поддержка USB – накопителей позволяет легко копировать, переносить управляющие программы и настройки с одного УЦИ на другое.

Документация

Брошюра СППУИ (рус)

Листовка СППУИ (рус)

Вы можете скачать архив документации оборудования, подобранного специально для решений в станкостроении. Архив разбит на категории и удобен в использовании. Скачать архив документации

За более подробной информацией по вопросам модернизации станков можете обращаться к нашим менеджерам по телефонам: +7 (812) 655-07-68, 252-48-83 или по электронной почте sales@rakurs.su

Источник: http://www.rakurs.su/solutions/osnashhenie-stankov-ustrojstvom-tsifrovoj-indikatsii/

Кодовый замок и система охраны с цифровым индикатором (ATtiny2313)

В статье представлено устройство, которое реализует функции электронного кодовогозамка и охранного устройства. Поясняется алгоритм работы устройства в целом, подробно рассматриваются функциональные узлы и программное обеспечение.

В периодической печати, литературе, интернете имеется множество конструкций кодовых замков и охранных устройств самого различного назначения. Представленное устройство совмещает функции кодового замка и охранного устройства. Конструкция устройства состоит из трех функциональных узлов:

плата кодового замка (далее ПКЗ),
трех плат охранного устройства (далее ПОУ №1, ПОУ №2, ПОУ №3),
модуля управления соленоида (далее МУС).

Платы ПОУ №1, №2, №3 – совершенно одинаковые по алгоритму работу, схемотехники, конструкции.

То есть пользователь с одного пульта (в данном случае с платы кодового замка) может управлять кодовым замком и охранным устройством. Закрывая за собой дверь, можно охраняемое помещение сразу поставить под охрану (включить сигнализацию).

Особенностью ПКЗ является то, что к нему можно подключить ПОУ. Принципиальная схема ПКЗ представлена на рис. 1. Принципиальная схема ПОУ представлена на рис. 2. Принципиальная схема МУС представлена на рис. 3. На рисунке 4 представлена схема подключения составных частей к ПКЗ.

Схема кодового замка

Рассмотрим основные, функциональные узлы ПКЗ. Рабочая частота микроконтроллера DD2, задается генератором с внешним резонатором ZQ1 на 10.000 МГц. Порт PD микроконтроллера DD2 управляет динамической индикацией.

Динамическая индикация собрана на транзисторах VT1…VT5, цифровых, семисегментных индикаторах HG1…HG5. Резисторы R3…R10 – токоограничительные для сегментов индикаторов HG1… HG5. Коды для включения вышеуказанных индикаторов при функционировании динамической индикации поступают в порт РВ микроконтроллера DD2.

Для функционирования клавиатуры задействован вывод 8 (PD4) микроконтроллера. Сразу после подачи питания на выводе 1 микроконтроллера DD1 через RC-цепь (резистор R2, конденсатор С3) формируется сигнал системного аппаратного сброса для микроконтроллера DD2. На дисплее ПКЗ индицируется число 00001. Питающее напряжение +5В поступает на устройство с соединителя Х3.

Конденсатор С6 фильтрует пульсации в цепи питания +5 В. Блокировочный конденсаторы С4, С5 стоят по цепи питания регистра DD1 микроконтроллера DD2 соответственно. Регистр DD1 задействован для увеличения количества выводных линий. В ПКЗ имеются 7 независимых каналов: канал №1… №7.

Как уже упоминалось выше для канала №1 нужно ввести эталонный код №1, для канала №2 нужно ввести эталонный код №2 и т. д. Выходной сигнал канала №1 поступает на контакт 1, соединителя.

Выходные каналы сигналов сразу после подачи питания имеют уровень лог.1. Интерфейс устройства включает в себя: индикацию (дисплей) из цифровых семисегментных индикаторах HG1…HG5, и клавиатуру -кнопки S1…S8.

Кнопки клавиатуры устройства имеют следующее назначение:

S1…S6 – кнопки для ввода кода доступа. Данные кнопки обозначены цифрами от “1” до “6”. Вводимый код индицируется на дисплее устройства;
S7 ( К) – кнопка выбора каналов №1…№7. Если выбран канал №1 на индикаторе HG5 индицируется цифра “1”, если выбран канал №2 на индикаторе HG5 индицируется цифра “2” и т. д.
S8( 3/Р ) – кнопка выбора режима работы: “запись” или “рабочий режим” для каналов №1…№7. В режиме “запись” на дисплее в четвертом разряде (индикатор HG4) будет индицироваться точка h.

На 5 разрядном дисплее отображается вводимый код и число (разряд HG5), которое определяет активированный канал. Всего в алгоритме работы ПКЗ можно выделить 14 режимов работы. Приведем их.

Режим №1 – режим ввода рабочего кода №1. В случае совпадении рабочего( вводимого) и эталонного кодов сигнал КАНАЛ №1 (контакт 1, соединитель X1) на 5 с устанавливается уровень лог.0.
Режим №2…№7- данные режимы поалгоритму работы аналогичны режиму №1. Режим №2 для сигнала КАНАЛ №2, режим №3 для сигнала КАНАЛ №3 и т. д.
Режим №8 – режим ввода (записи) эталонного кода №1. В данном режиме канала №1 эталонный код записывается в EEPROM микроконтроллера.
Режим №9 …№14 – данные режимы по алгоритму работы аналогичны режиму №8. Режим №9 для канал №2, режим №10 для канал №3 т. д.

Рис. 1. Принципиальная схема кодового замка на микроконтроллере ATtiny2313.

Алгоритм работы ПКЗ следующий. В рабочем режиме, сразу после подачи питания, на дисплее индицируется число 00001. Микроконтроллер DD1 ждет ввода четырехразрядного кода. Вначале необходимо записать эталонный код для каждого канала.

Кнопкой S8( 3/Р ) выбираем режим “запись”.

Вводимый с клавиатуры код для канала №1, микроконтроллер индицирует на дисплее и записывает в ОЗУ. После ввода четырехразрядного кода, необходимо нажать любую кнопку из S1…S6. Код индицируемый на дисплее запишется в EEPROM-память микроконтроллера и будет эталонным для канала №1. После записи на дисплее снова в разрядах HG1…HG4 индицируются нули.

Кнопкой S7 (К) выбираем канал и проделываем аналогичные операции как для канала №2 и т. д.. Для выхода из режима записи нужно нажать кнопку S8, точка h в четвертом разряде (индикатор HG4) – погаснет. Устройство готово к работе. В таблице 1 приведено функциональное назначение каждого канала ПКЗ в устройстве.

Микроконтроллер ждет ввода четырехразрядного кода. Пусть выбран канал №1. Вводимый с клавиатуры четырехразрядный код, микроконтроллер индицирует на дисплее и записывает в ОЗУ.

После ввода пятого разряда (после ввода четвертого разряда нужно нажать любую кнопку из S1…

S6), микроконтроллер побайтно сравнивает его с четырехразрядным кодом, записанным в EEPROM- памяти микроконтроллера (будем называть этот код – эталонным).

Если в рабочем режиме вводимый код совпал с эталонным кодом, то микроконтроллер на пять секунд подает сигнал на включение канала (устанавливает лог.

О в выходном сигнале канала) и обнуляет дисплей. Через пять секунд микроконтроллер выключает механизм открывания замка (устанавливает лог.

1 на выводе 11 микроконтроллера) и обнуляет на дисплее разряды вводимого кода. Если вводимый код не совпал с эталонным кодом, то микроконтроллер сразу обнуляет дисплей (на дисплее индицируется число 00001) и не изменяет состояние выходного сигнала канала. Совершенно аналогично работают другие каналы для управления ПОУ №1, ПОУ №2, ПОУ №3.

Таблица 1.

№ канала	Сигнал	Функциональное назначение
Канал №1	Упр. КЗ	Управление кодовым замком
Канал №2	Охрана 1	Поставить под охрану ПОУ №1
Канал №3	Снять охр 1	Снять с охраны ПОУ №1
Канал №4	Охрана 2	Поставить под охрану ПОУ №2
Канал №5	Снять охр 2	Снять с охраны ПОУ №2
Канал №6	Охрана 3	Поставить под охрану ПОУ №3
Канал №7	Снять охр 3	Снять с охраны ПОУ №3

Целесообразно, чтобы доступ к кнопке S8 был ограничен.

В программе используются два прерывания: Reset и прерывание таймера ТО, обработчик которого начинается с метки ТІМ0. При переходе на метку Reset инициализируются стек, таймер, порты, а так же флаги и переменные используемые в программе.

В обработчике прерывания таймера ТО осуществляется: процедура опроса кнопок S1…

S8, функционирование динамической индикации, перекодировка двоичного числа в код для отображения информации на семисегментнных индикаторах устройства, а так же временной интервал длительностью пять секунд, необходимый для изменения выходных сигналов каналов (установка сигнала уровня логического 0 на выводах соединителя XI) и процедуры записи и чтения набранного кода в EEPROM-память микроконтроллера.

В ОЗУ микроконтроллера с адреса по адрес организован буфер отображения для динамической индикации. По адресу находится число, определяющее номер канала. С адреса по адрес -вводимый код. Эталонный код из EEPROM микроконтроллера переписывается в ОЗУ микроконтроллера по адресам с по адрес .

Флаги, задействованные в программе, находятся в регистрах R19 (flo) и R25 (flo1). На рис. 5 приведен фрагмент программы записи эталонного кода для канала №7.

Схема охранного устройства

Алгоритм работы ПОУ № 1 (принципиальная схема рисунок 2) следующий. Внешними (выносными) элементами по отношению к ПОУ являются семь концевых выключателей (S1…S7), которые позволяют контролировать состояние семи дверей с помощью индикаторов HL2…HL8. Один концевой выключатель контролирует состояние одной двери.

Если дверь закрыта – концевой выключатель разомкнут. Соответствующий индикатор – не горит (погашен).

Рис.2. Принципиальная схема охранного устройства.

Рис. 3. Схема электронного ключа для задвижки (на ток до 15А).

Если дверь открыта – концевой выключатель замкнут. Соответствующий индикатор – периодически мигает. В интерфейс контроля и управления ПОУ входят: тумблер SA1, индикаторы HL1… HL9. Конструктивно, все вышеуказанные элементы целесообразно разместить на отдельной панели управления устройства.

Элементы интерфейса управления ПОУ имеют следующее назначение:

SA1 – тумблер включения сигнализации. При установке данного тумблера в положение “ВКЛ” – устройство ставится под охрану. Устройство ставится под охрану, через ~ 10 сек. с момента установки тумблера SA1 в положение “ВКЛ” из положения “ВЫКЛ”. После установки устройства под охрану, сигнализация срабатывает через ~ 10 сек с момента замыкания любого концевого выключателя S1…S8;
HL1 – индикатор активации режима охраны. Если устройство находится в режиме “охрана”, данный индикатор – горит, если в режиме ” контроль состояния дверей” данный индикатор – погашен;
HL9 – функциональный индикатор микроконтроллера DD1. Данный индикатор периодически мигает, сразу после подачи питания на устройство. Мигающий индикатор HL9 указывает на то, что микроконтроллер DD1 “не завис”, а функционирует по заданному алгоритму.

ПОУ построена на микроконтроллере DD1, рабочая частота которого задается генератором с внешним резонатором ZQ1 на 10 МГц. К порту РЗ микроконтроллера DD1 подключены тумблер SA1, пьезоэлектрический излучатель ВА1, индикатор HL1, ключи на транзисторах VT1…VT4. К порту Р1 микроконтроллера DD1 подключены концевые выключатели S1…S7 и индикаторы HL2…HL9.

Питание на данные индикаторы поступает через ключ на транзисторе VT5, который управляется с вывода 19 микроконтроллера DD1. Резисторы R13…R20 – токоограничительные для, индикаторов HL2…HL25. Резистор R10 – токоограничительный для индикатора HL1.

Реле К1, К2 управляются соответственно с выводов 2, 3 DD1.

Спустя 10 сек с момента подачи лог. 0 на вывод 3 микроконтроллера DD1- ПОУ ставится под охрану. Для этого необходимо установить тумблер SA1 в положение “ВКЛ” или установить прямой выход D-триггера DD2( вы вод 5 DD2) в лог. 0. Рассмотрим работу устройства в данном режиме.

Если включится любой из концевых выключателей S1…S7 ( будет открыта любая дверь) то на соответствующем выводе порта Р1 микроконтроллера DD1 будет присутствовать сигнал уровня логического 0. Через ~ 10 сек. с момента замыкания концевого выключателя включится звуковая сигнализация (пьезоэлектрический излучатель ВА1).

При этом на выводе 3 микроконтроллер DD1 установит уровень логического 0 (Включится реле К2). Реле К1 будет периодически включаться и выключаться с периодом ~ 1 сек ( на выводе 2 микроконтроллера DD1 выходной сигнал будет иметь форму меандра).

Сигнализация включится и в том случае если любой из концевых выключателей S1…S7 включится на короткое время (например, открыть и тут же закрыть дверь форточку). Сигнализация выключается установкой тумблера SA1 в положение “ВЫКЛ” или установкой прямого выхода D-триггера DD2 в лог. 1. Доступ к тумблеру SA1 целесообразно ограничить.

Пусть тумблер SA1 установлен в в положение “ВЫКЛ. Тогда при открывании дверей будут только периодически мигать соответствующие индикаторы. При этом, при открывании одной двери, в течении 2 сек. будет работать звуковая сигнализация (пьезоэлектрический излучатель ВА1).

К контактам реле К1, К2 можно подключить различные исполнительные механизмы или их цепи управления (механизм блокировки дверей, ревун и т. д.). Разработанная программа на ассемблере занимает всего-то порядка 0,4 КБайт памяти программ микроконтроллера.

Связка модулей

Рассмотрим теперь алгоритм работы ПКЗ с ПОУ №1 (далее ПОУ). ПОУ подключена к ПКЗ в соответствии с схемой подключения (рисунок 4). Тумблер SA1 ПОУ установлен в положение “ВЫКЛ”.

Сразу после подачи питания сигнал с RC-цепочки (R9, С1) устанавливает прямой выход D-триггера (выв. 5 DD2) в лог. 1. Сигналы на контактах соединителя XI “охрана 1” и “снять охр. 1” имеют уровень лог. 1.

На дисплее ПКЗ индицируется число 0001.

Для постановки ПОУ под охрану необходимо набрать код постановки под охрану ПОУ на клавиатуре ПКЗ. И если код набран верно (совпал с эталонным) на 5 сек сигнал “охрана 1” устанавливается в лог. 0.

Этот сигнал устанавливает прямой выход D-триггера DD1 в лог. 0. С этого момента через ~10 сек. ПОУ переходит в режим охраны.

При этом на выводе 3 регистра DD2 в режиме охраны постоянно присутствует сигнал уровня лог. 1.

Рис. 4. Схема подключения модулей кодового замка и охранного устройства в систему.

Для снятия с охраны, необходимо на клавиатуре ПКЗ набрать код снятия с охраны ПОУ. И если код набран верно, (совпал с эталонным) на 5 сек сигнал “снять охр. 1” устанавливается в логический 0.

Этот сигнал устанавливает прямой выход D-триггера DD2 (выв. 5 DD2) в лог. 1. Микроконтроллер DD1 ПОУ сразу отключает звуковую сигнализацию (если она была включена) и исполнительное устройство подключенное к реле К1.

Совершенно аналогично ставится и снимается с охраны ПОУ №2, ПОУ №3.

Разработанная программа на ассемблере для ПКЗ занимает всего порядка 0,7 Кб памяти программ микроконтроллера. Применены резисторы типа С2-ЗЗН подойдут любые другие с такой же мощностью рассеивания и погрешностью 5 %. Конденсаторы С1…С6, типа-К10-17а, С7 -К50-35. Соединитель X1 вилка типа WF-2. Соединитель X1 типа WF-10 (ответная часть – розетка HU-10).

Конденсатор С4 устанавливается между цепью +5V и общим проводником регистра DD1, соответственно С5 устанавливается между цепью +5V и общим проводником микроконтроллера DD1. Индикаторы FIG1…

FIG4 типа HDSP-F501 зеленого цвета. Если нет необходимости в визуальном контроле на дисплее набираемого кода, то индикаторы HG1…HG4, транзисторы VT1…VT4 и резисторы R3…R20 вообще можно исключить.

На работу устройства это не как не повлияет.

Рис. 5. Фрагмент программы записи эталонного кода для канала №7

Схема МУС для втягивания ригеля (задвижки) замка приведена на рисунке З. Схема построена на базе транзистора 2Т825А2 (максимальный ток коллектора до 15 А, корпус ТО-220) и транзисторной оптопары ЗОТ110Б. ЕІапряжение питания 24В. Конденсатор С1, типа К50-35.

В общем случае, схемное решение, для управления ригеля (задвижки) замка может быть другим и определяется параметрами исполнительных устройств подключенных к МУС.

Представленное устройство и его составные части, не требует никакой настройки и наладки. При правильном монтаже все начинает работать сразу, после подачи на него напряжения питания.

Прошивка и ПО для микроконтроллера: Скачать (6КБ).

Шишкин С. В. РК-2016-04.

Литература:

С. В. Шишкин. Кодовый замок на базе микроконтроллера ATMEGA8535. Р2010-10.
С. В. Шишкин. Защита программного обеспечения устройств разработанных на базе микроконтроллеров с EEPROM-памятью. РЛЦ2013-1.

Источник: http://www.qrz.ru/schemes/contribute/security/kodovyj_zamok_i_sistema_ohrany_s_cifrovym_indikatorom_attiny2313.html