Контроллер доступа “Tiny KTM” – проще схемы не бывает!



Категория: Микроконтроллеры


Контроллер предназначен для ограничения и контроля доступа в помещения, такие как жилая комната, рабочий кабинет и т.д. В устройстве применяется контактный способ считывания. Считывание кода ключа (DS1990A фирмы Dallas) и формирование управляющего сигнала на исполнительное устройство (например, замок) происходит при кратковременном контакте ключа и контактора. Контактор может устанавливаться внутри или снаружи помещений, нечувствителен к перепадам температуры и влажности.

 

Технические характеристики:

Напряжение питания

12 VDC

Потребляемый ток

В режиме ожидания, не более

10 мА

В режиме коммутации, не более

90 мА

Количество пользовательских ключей

15 шт

Максимальное время опознавания ключа

0,1 сек

Длина шлейфа считывания (сечение провода 0,75 мм2), не более

70 м

Коммутируемое напряжение, не более

30 VDC

Коммутируемый ток

3 А

Время срабатывания реле (регулируется)

от 0,5сек. до 127,5 сек

Принципиальная схема контроллера приведена на рисунке 1.

Рис 1.

Основой устройства является микроконтроллер U1 (AT90S2343 фирмы Atmel). Питание микроконтроллера +5 вольт берётся от стабилизатора напряжения, собранного на микросхеме U2 (LM78l05). На плате контроллера имеются три микро-кнопки (RESET, But1, But2), предназначенные для его программирования. Транзистор Q1 управляет работой реле K1, а реле соответственно исполнительным устройством. Светодиод VD1 служит для индикации режимов программирования. Клемная колодка, впаиваемая на плату, служит для подключения всех внешних элементов системы, таких как считыватель ключей I-Button со светодиодом, источника питания +12 вольт и исполнительного устройства.

Назначение контактов колодки:

+12 Вольт. Земля (общий провод для источника питания, светодиода на считывателе, самого считывателя и кнопки “Выход”). Сигнальный провод от считывателя. Кнопка “Выход”. Светодиод на считывателе. Нормально замкнутый контакт реле. Общий контакт реле. Нормально разомкнутый контакт реле.

Рекомендации по сборке устройства:

Устройство собрано на односторонней печатной плате, рисунок 2.

Рис 2.

 

А вот так выглядит собранное устройство, рисунок 3 и рисунок 4.

Рис 3.

Рис 4.

 

Как видно из рисунков, практически все детали расположены с одной стороны, за исключением конденсаторов C2 и C3, которые взяты SMD и самого микроконтроллера, который взят в SOIC корпусе и расположены со стороны пайки деталей. Реле взято импортное, на напряжение срабатывания 12 вольт, точная маркировка которого не известна, но такие реле часто применимы, есть в продаже, имеются аналоги других производителей, так что найти такое можно. Микро-кнопки тоже импортные, конструкция которых видна из рисунка. Колодка под провода сборная из четырёх колодок, которые в магазине маркировались как PB-2. Транзистор КТ660б, который можно заменить любым аналогичным. Стабилитрон, на 4,7 вольта, взят импортный, хотя подойдёт любой на такое же напряжение. Вместо стабилизатора напряжения LM78l05 подойдёт LM7805, КРЕН5А и т.д. Сам микроконтроллер теоретически можно заменить на AT90S2313 с кварцем на 1 мГц, соответственно подключив порты ввода-вывода, но я не проверял это, так что если будет в этом проблема, пишите, помогу. По поводу того, как запрограммировать микроконтроллер я рассказывать ничего не буду, так как подобной информации в сети Internet предостаточно. Замечу только то, что контроллеры данного семейства одни из самых легко-программируемых контроллеров на сегодняшний день.

Контроллер может работать в двух режимах:

“Работа”. “Программирование”.

В режим “работа” контроллер входит сразу же после включения питания. В этом режиме, при поднесении ключа, контроллер переключает реле и включает светодиод, на время заданное при программировании, если ключ имеется в его памяти. Такое же действие контроллер произведёт и при нажатии кнопки “Выход”, установленной внутри помещения. Либо три раза моргнёт светодиодом, если поднесённого ключа нет в его памяти.

Вход в режим “программирование” осуществляется следующим образом:

Нажмите кнопку But1 и удерживайте её. Удерживая But1, кратковременно нажмите и отпустите кнопку RESET. Отпустите кнопку But1.

Светодиод начнет вспыхивать, что свидетельствует о входе в первый режим программирования: “Ввод в память нового ключа”. В этом режиме, при поднесении ключа к считывателю, ключ заноситься в память. Поднесите ключ к считывателю, светодиод на несколько секунд перестанет вспыхивать, а потом моргнёт три раза, что свидетельствует о успешном занесении ключа в память контроллера. При необходимости, поднесите второй, третий и т.д. ключ для занесения их в память. Если ключ уже имеется в памяти, то контроллер никак на него не отреагирует. Для перехода в следующий режим программирования нажмите и удерживайте кнопку But1, пока светодиод не перестанет моргать. Отпустите кнопку. Светодиод начнёт вспыхивать два раза, после чего делать небольшую паузу. Это говорит о переходе во второй режим программирования: “Стирание ключа”. В этом режиме, при поднесении ключа к считывателю, записанного ранее в память, ключ стирается из памяти. В остальном всё аналогично первому режиму.

Для перехода в третий режим программирования, так же, нажмите и удерживайте кнопку But1, пока светодиод не перестанет моргать. Отпустите кнопку. Светодиод начнёт вспыхивать три раза, после чего делать небольшую паузу. Это говорит о переходе в третий режим, который называется “Стирание всех ключей из памяти”. В этом режиме, для стирания всех ключей из памяти, нажмите и удерживайте кнопку But2, пока светодиод не перестанет моргать. Отпустите кнопку. Светодиод моргнёт три раза, что свидетельствует о успешном стирании всех ключей из памяти. Для перехода в четвертый режим программирования, так же, нажмите и удерживайте кнопку But1, пока светодиод не перестанет моргать. Отпустите кнопку. Светодиод начнёт моргать с периодичностью: 0,5 секунды горит, потом 3 секунды погашен. Это означает переход в четвёртый режим программирования, который называется “Установка времени срабатывания реле”. В этом режиме, при нажатии и удержании кнопки But2, время горения светодиода постепенно увеличивается с шагом 0,5 секунды. При этом время горения светодиода визуально показывает время последующего срабатывания реле в режиме “Работа”. Вы можете вновь нажать кнопку But2, если посчитаете, что время срабатывания реле мало и есть необходимость увеличить его. Для сохранения этого параметра в памяти контроллера и перехода в первый режим программирования нажмите и удерживайте кнопку But1, пока светодиод не перестанет моргать. Для сохранения прежнего значения времени срабатывания реле и выхода из режима программирования нажмите кнопку RESET.

Вы можете в любой момент выйти из любого режима программирования, нажав кнопку RESET.

PCB.lay - файл печатной платы для программы Sprint-Layout 3.0

TinyKTM V1.0.hex - файл прошивки микроконтроллера

На этом всё.

С вопросами, пожеланиями и предложениями пишите на мой электронный ящик: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript


Автор: Широков И.И


[






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.