Как сделать кодовый замок на Arduino своими руками. Какие компоненты потребуются для сборки. Как запрограммировать Arduino для работы кодового замка. Какие функции можно добавить в проект кодового замка.
Необходимые компоненты для создания кодового замка на Arduino
Для сборки простого кодового замка на базе Arduino потребуются следующие компоненты:
- Плата Arduino (например, Arduino Uno или Arduino Nano)
- Матричная клавиатура 4×4
- LCD дисплей 16×2
- Сервопривод
- Резисторы 220 Ом — 4 шт.
- Провода для соединения компонентов
- Макетная плата
- Источник питания 5В
Дополнительно можно использовать светодиоды и пьезоизлучатель для индикации состояния замка. Также пригодится корпус для размещения всех компонентов.
Схема подключения компонентов кодового замка
Схема подключения основных компонентов кодового замка на Arduino выглядит следующим образом:
- Матричная клавиатура подключается к пинам 2-9 Arduino
- LCD дисплей подключается через I2C интерфейс к пинам A4 и A5
- Сервопривод подключается к пину 10
- Светодиоды (если используются) подключаются к пинам 11-13 через резисторы
- Пьезоизлучатель (если используется) подключается к пину A0
Точная схема подключения зависит от используемых компонентов. Важно правильно соединить все элементы согласно их документации.
Программирование Arduino для работы кодового замка
Алгоритм работы кодового замка на Arduino можно описать следующим образом:
- Инициализация компонентов при запуске
- Ожидание ввода кода с клавиатуры
- Сравнение введенного кода с сохраненным
- Если код верный — открытие замка (поворот сервопривода)
- Если код неверный — вывод сообщения об ошибке
- Возврат к ожиданию ввода кода
Программный код реализует этот алгоритм с использованием библиотек для работы с клавиатурой, дисплеем и сервоприводом. Важно предусмотреть защиту от подбора кода и возможность смены пароля.
Дополнительные функции кодового замка на Arduino
Базовый функционал кодового замка можно расширить следующими возможностями:
- Звуковая и световая индикация состояния замка
- Запись журнала попыток доступа
- Временная блокировка после нескольких неудачных попыток
- Управление через Bluetooth или Wi-Fi
- Интеграция с системой умного дома
- Использование RFID-меток вместо ввода кода
Добавление этих функций потребует использования дополнительных компонентов и усложнения программного кода. Но это позволит сделать кодовый замок более функциональным и безопасным.
Корпус и монтаж кодового замка на дверь
Для использования кодового замка на Arduino в реальных условиях необходимо предусмотреть следующее:
- Прочный пластиковый или металлический корпус для защиты электроники
- Надежное крепление корпуса на дверь или дверную коробку
- Отверстия для клавиатуры, дисплея и индикаторов
- Отверстие для выхода рычага сервопривода
- Прокладка проводов внутри двери
- Автономное питание от аккумулятора
Конструкция корпуса и способ монтажа зависят от конкретной двери и условий эксплуатации. Важно обеспечить защиту электроники от влаги и механических воздействий.
Преимущества и недостатки кодового замка на Arduino
Кодовый замок на базе Arduino имеет следующие преимущества:
- Низкая стоимость компонентов
- Возможность самостоятельной сборки
- Гибкая настройка функций
- Простота модернизации
- Отсутствие механического ключа
К недостаткам можно отнести:
- Зависимость от электропитания
- Уязвимость электроники к внешним воздействиям
- Необходимость периодического обслуживания
- Меньшая надежность по сравнению с механическими замками
При правильной реализации кодовый замок на Arduino может стать удобной и недорогой альтернативой готовым решениям. Однако для ответственных применений лучше использовать профессиональные системы контроля доступа.
Возможные проблемы при эксплуатации кодового замка
При использовании самодельного кодового замка на Arduino могут возникнуть следующие проблемы:
- Сбои в работе электроники из-за помех или перепадов напряжения
- Разрядка аккумулятора автономного питания
- Выход из строя клавиатуры или дисплея
- Заклинивание сервопривода
- Взлом кода методом перебора
- Повреждение проводки при открывании двери
Для повышения надежности рекомендуется использовать качественные компоненты, предусмотреть резервное питание и механическую разблокировку. Также важно периодически проверять работоспособность замка и своевременно заменять элементы питания.
|
Температура, влажность и количество углекислого газа в комнате напрямую влияет на качество сна и работоспособность человека. В наше время далеко не у всех в
→
Для данного проекта вполне хватит UNO.
Для того что бы закрыть замок просто нажимаем на кнопку * или #. Также ввод пароля можно заменить карточкой. Просто подносим карту к считывателю, и если карта правильная, то мы увидим следующее:
Неплохо бы было схему подключения расписать.Сенсорный кодовый замок на мебель или дверь.
Тему контроля доступа я уже затрагивал в одном из предыдущих проектов. А сегодня рассмотрим пример реализации сенсорного кодового замка, который можно установить на мебель. А если внести небольшие доработки. Установить кнопку для открытия двери изнутри, то данное устройство можно поставить на входную дверь. На дисплее отображается состояние, закрыт замок или открыт, также статус блокировки ввода пароля. Кроме этого есть другие элементы упрощающие работу с замком, но обо всем по порядку.
В качестве устройства ввода данных будем использовать дисплей Nextion.
Про который у меня на сайте есть блок уроков. Которые помогут изучить основы работы с сенсорным дисплеем Nextion и реализовать свои проекты.
Для дизайна нам понадобиться 4 картинки:
Фоновое изображение – нужно для того, чтобы скрыть ненужные элементы управления.
Основные надписи и кнопки в пассивном состоянии.
Кнопки в активном состоянии, т.е. при нажатии.
Фон с надписью «Заблокировано» — используется только для вывода одной надписи, которую можно вывести просто текстом и данное изображение не понадобится. Но я решил использовать одинаковый стиль текста. Что не позволяют сделать стандартные шрифты.
Далее понадобится программа Nextion Editor для создания интерфейса замка. Про процесс создания интерфейса я снял отельное видео и написал урок, который можно посмотреть тут. Поэтому останавливаться на этом моменте не буду.
Схема подключения элементов электронного сенсорного замка.
Так как закрывать и открывать будет электромагнитная защелка понадобится источник питания на 12 вольт. Записать Arduino можно через понижающий DC-DС преобразователь. Конечно Arduino UNO имеет стабилизатор на боту и запитать можно напрямую от 12 В. Но стабилизатор рассчитан на небольшое потребление, а нам нужно подключить сенсорный экран к линии 5В. Поэтому я не стал экспериментировать и подал отельное питание 5В.
Настройка прошивки для Arduino.
После того как все подключено по схеме, приведенной выше. Нужно загрузить прошивку в дисплей и в Arduino.
В прошивке для Arduino менять ничего не нужно, разве что задать пароль, который поменять можно в 13 строчке кода.
Пароль может быть любое число от 1 до 4 символов. Длину пароля можно поменять в прошивке дисплея и при необходимости сделать 5,6,7 или более символов. Также можно сделать более продвинутую клавиатуру добавив буквы или спец символы. И пароль сделать более сложным. Но все зависит, где вы планирует использовать данное устройство.
После того как пароль задан загружаем код в Arduino.
Проверка работоспособности кодового замка на Arduino.
Для проверки работоспособности кодового замка на Arduino попробуем ввести неверный пароль.
Как видим выводится надпись «Заблокировано» И время обратного отчета. Также кнопка отправки пароля блокируется. Это поможет защитить от подбора пароля. Время блокировки также можно настроить в прошивке дисплея.
После ввода верного пароля выводится надпись «Открыто». И пока мы не откроем дверь, защелка находится в открытом состоянии.
Как только дверь открыта, с защелки снимается напряжение и она находится в закрытом состоянии.
И при закрытии двери надпись на дисплее меняется на «Закрыто». Для открытия двери нужно заново вводить пароль.
Подписчики на сайте boosty могут скачать исходные файлы в формате .HMI.
Подведём итог.
Сенсорный кодовый замок для мебели или дверь получился функциональным при всей простоте его исполнения.
При необходимости замок можно доработать. Поставить кнопку, которая будет открывать замок из помещения и данный замок можно использовать в офисах, в помещениях, к которым доступ есть только у ограниченного числа людей. Или дополнить беспроводным модулем и управлять устройствами на расстоянии о чем я рассказывал вот в этой статье.
Это всего лишь несколько идей, где можно использовать данный замок. Спектр применения гораздо больше.
Понравился проект Сенсорный кодовый замок на мебель или дверь? Не забудь поделиться с друзьями в соц.
сетях.
А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.
Спасибо за внимание!
Технологии начинаются с простого!
Фотографии к статье
Файлы для скачивания
Скачивая материал, я соглашаюсь с Правилами скачивания и использования материалов.
| прошивке для Arduino .zip | 2 Kb | 146 | Скачать | |
| Прошивка для Дисплея Nextion 3,5 .fzz.zip | 187 Kb | 129 | Скачать | |
| SoftwareSerial — библиотека для эмуляции Serial порта.zip | 11 Kb | 130 | Скачать | |
Картинки для проекта. zip | 463 Kb | 134 | Скачать |
Кодовый замок на arduino
Принцип работы
Работа замка на микроконтроллере основана на поочередном вводе трех чисел. Размер каждого числа может быть в диапазоне от 0 до 255. Это в свою очередь повышает уровень секретности кодового замка по сравнению с другими замками, у которых каждое секретное число имеет размер от 0 до 9.
В том случае если введенная последовательность этих трех чисел совпадает с тремя числами, которые внесены в память микроконтроллера кодового замка, то на выходе (вывод 3) появится управляющий сигнал (лог.1), на 15 секунд загорится светодиод HL4 сигнализируя о правильности ввода и сработает реле К1 управляющее исполнительным механизмом замка. По истечении 15 секунд на выводе 4 микроконтроллера появится лог. 0 и замок перейдет в первоначальное состояние ожидания.
Управление работой кодового замка осуществляется всего двумя кнопками, руководствуясь только индикацией светодиодов.
Причем ввод секретного кода осуществляется только одной кнопкой SB2, которая находится на наружной панели замка. Вторая кнопка SB1 предназначена для программирования, и она расположена на самой плате.
Как открыть кодовый замок велосипеда
Любой велосипедист очень дорожит своим железным детищем. Поэтому вопрос сохранности велосипеда в отсутствие его хозяина часто становится первоочередным. В любом городе невозможно увидеть велобайк, брошенный на улице не пристегнутым, каким – либо видом замка. Ведь велосипед стоит действительно приличных денег и его угон – всегда потеря ценного имущества.
Какие же замки применяются чаще всего для обеспечения защиты от воровства? Что делать, если такой замок сломался, а велосипед пристегнут? Как открыть велосипедный замок, если забыт его код? Проанализируем все подобные вопросы и варианты их решений
Особенное внимание уделим действиям, ориентированным на открытие замка при нарушении его функциональности по разным причинам
Разновидности электромеханических замков
Существует большой выбор электромеханических замков, которые отличаются между собой по конструкции, характеристикам безопасности и степени надёжности.
Совершая выбор такого устройства, будет недостаточно и неправильно ориентироваться только на его стоимость.
По способу монтажа
По способу монтажа электромеханические замки могут быть следующих видов:
Накладные — монтируются на дверное полотно. Внешне они похожи на аналогичные механические модели. Обычно изнутри на корпусе есть кнопка для открывания замка или место для механического ключа, при помощи которого отрывают двери в аварийной ситуации. Есть возможность блокировать кнопку, после чего без подачи напряжения замок открыть будет невозможно. Существуют варианты для установки на двери, которые открываются наружу или внутрь.
Врезные — они устанавливаются внутрь дверного полотна. Такие замки подходят к любым типам дверей. Дополнительно они могут оснащаться засовами, а также устройством, приводящим в действие вертикальные ригели.
По типу привода
По типу приведения в действие ригеля электромеханические замки делятся на такие виды:
С электроблокировкой.
Внутри таких моделей установлена защёлка с мощной пружиной, которая не позволяет несанкционированно проникнуть в помещение. При подаче напряжения или после поворота механического ключа происходит сброс фиксатора, защёлка возвращается в замок. Так как используется мощная пружина, создаётся сильное воздействие на ригель, поэтому для увеличения срока службы на него устанавливаются специальные твердосплавные накладки.Моторные. В составе такого устройства есть маленький электромотор, при помощи которого осуществляется управление ригелем замка. Так как на ригель оказывается большое давление, то его нельзя отжать при взломе двери. Если в замке несколько ригелей, то в дневное время может работать только один, а на ночь закрываются все. Если втягивается ригель при помощи мотора, то назад он возвращается под действием пружины. В блоке управления есть таймер, который позволяет выводить засов из ответной планки через 2–20 с. Такая конструкция имеет большое время открывания, поэтому в быту применяется редко, обычно она используется в банках, финансовых и правительственных зданиях.
Соленоидные. В таких моделях ригель и сердечник соленоида — одна и та же деталь. При подаче напряжения создаётся магнитное поле и ригель втягивается в замок. Такие модели имеют простую конструкцию, быстро реагируют на управление, но для их работы нужен большой пусковой ток (2–3 А).
Электрозащёлки. После подачи напряжения фиксатор защёлки разблокируется и двери можно открывать. Когда прекращается подача питания, происходит закрывание двери. Такие модели обычно устанавливают на лёгких дверях.
Внутри таких моделей установлена защёлка с мощной пружиной, которая не позволяет несанкционированно проникнуть в помещение. При подаче напряжения или после поворота механического ключа происходит сброс фиксатора, защёлка возвращается в замок. Так как используется мощная пружина, создаётся сильное воздействие на ригель, поэтому для увеличения срока службы на него устанавливаются специальные твердосплавные накладки.
По типу отклика на управление
Существует два типа замков по типу отклика на подачу напряжения:
- «нормально открытые» — без подачи питания устройство находится в открытом состоянии. Такие замки рекомендуется устанавливать на эвакуационных дверях — когда пропадает питание замок автоматически открывается и обеспечивает свободный выход из помещения. По нормам противопожарной безопасности двери общественных зданий и входные группы в жилых домах должны оборудоваться только нормально открытыми замками;
- «нормально закрытые» — если нет питания, то замок находится в закрытом положении. Такие устройство обеспечивают большую безопасность, так как при отсутствии питания дверь остаётся надёжно закрытой.
Такие устройство обеспечивают большую безопасность, так как при отсутствии питания дверь остаётся надёжно закрытой.По месту установки
По месту установки электромеханические замки могут быть предназначены для монтажа:
Особенности выбора
Чтобы правильно выбрать электромеханический замок, надо придерживаться следующих правил:
- оригинальный замок должен иметь сертификат качества;
- приобретать товар надо только проверенных производителей;
- необходимо учитывать, на какую дверь (толщина, материал, вес) вы планируете установить такой замок;
- желательно сразу определиться, планируется ли подключение к замку дополнительных элементов контроля и идентификации;
- надо продумать возможность подключения автономного источника питания, чтобы замок работал и после отключения электроэнергии в сети;
- следует учитывать условия использования — есть модели, предназначенные для установки внутри помещения и на улице;
- перед покупкой обязательно нужно проверить плавность хода всех подвижных деталей замка.
Современный алфавит
В своем нынешнем виде кириллический алфавит имеет всего 33 буквы. Современный русский язык стал таковым в результате масштабной орфографической реформы, проведенной в 1917—1918 годах. Целью данных преобразований было упрощение алфавита и более широкий доступ к соответствующей письменности простых граждан. Именно современная версия кириллической азбуки стала основой для ряда неславянских языков на территории бывшего СССР и Монголии. Самым распространенным является гражданский шрифт, которым пользуются большинство граждан России, Украины, Беларуси, Болгарии и многих других.
Где и зачем нужен кодовый замок
Сейчас большое распространение кодовые механизмы получили у жильцов многоквартирных домов. Для них должны быть обеспечены удобство и безопасность, ведь доступ к квартирам может быть у любого человека. Поэтому безопасность должна стоять на первом месте, и установление кодового замка будет правильным решением.
Он имеет много преимуществ перед другими подобными изделиями, так как обладает множественными преимуществами в использовании:
- Безопасность. Чтобы открыть двери, нужно знать код. Обычно он состоит из четырёх знаков, набирающихся в определённой последовательности, и является электромагнитным (установлена дополнительная функция считывания). То есть жильцы используют электронные ключи, а гостям сообщают код при входе. Для усиления безопасности подъезды оснащают домофонами.
- Многофункциональность. В комплект входит всё оборудование для установки полноценных домофонных систем, что способствует усилению безопасности.
- Удобство при эксплуатации – для открытия двери достаточно просто поднести электронные ключи или набрать электронный код.
- Практичность. Такие устройства устанавливают на любые двери, нет необходимости в подгонке запора, дополнительных временных и денежных затратах.
- Эстетичность. Кодовые изделия выглядят презентабельно, что нравится как жильцам, так и гостям, приходящим в дом.
- Хорошая защита от вандализма, ведь, чтобы вывести из строя такой современный механизм, нужно затратить много времени и приложить много усилий.
Чтобы открыть двери, нужно знать код. Обычно он состоит из четырёх знаков, набирающихся в определённой последовательности, и является электромагнитным (установлена дополнительная функция считывания). То есть жильцы используют электронные ключи, а гостям сообщают код при входе. Для усиления безопасности подъезды оснащают домофонами.
Этот перечень преимуществ указывает на неоспоримость использования современных электронных кодовых запоров.
Типы замков
Для защиты недвижимости производители предлагают такие варианты запорных механизмов:
- Цилиндровые замки. Имеют широкое распространение и достаточно популярны. Однако не подходят для установок на входные двери, так как имеют низкую взломостойкость. Отдельные производители усиливают слабые места в цилиндровых механизмах, устанавливая бронированные накладки или специальные шарики. Положительными моментами использования данных механизмов является простота при эксплуатации. Если случается потеря ключа, можно просто заменить сердечник в комплекте с новыми ключами.
- Ригельными устройствами пользуются хуже, так как у них низкая надёжность. Их устанавливают на дверях, в помещениях которых не хранятся ценные вещи;
- Сувальдными замками пользуются давно, однако они и сейчас имеют высокую популярность, так как отмычки для вскрытия замочных механизмов подбираются тяжело, а само устройство ломается сложно.
- Электронными замками интересуется всё большее количество населения. Однако активные продажи сдерживаются высокой стоимостью запоров. Пока ещё не найден способ быстрого вскрытия, так как варианты управления бывают разными: пультами, картами, отпечатками пальцев хозяина;
- Комбинированные запоры обеспечивают максимальную защиту дверей. Разные механизмы, работающие независимо друг от друга, создают множественные проблемы злоумышленникам.
Способы установки запорных систем
Разные запоры устанавливаются на определённые объекты:
- врезной запор оптимален при установке на входные двери;
- для металлической двери подходит вкладной механизм, оснащённый специальными карманами;
- самые простые при установке и эксплуатации считаются накладные устройства. Однако низкая прочность не позволяет использовать их как надёжных защитников входных дверей. Рекомендуют устанавливать на межкомнатные двери или для хозяйственных построек;
- навесное изделие часто используется в виде дополнительного запорного устройства на гараже, сарае, бане, калитке.
О нём имеется информация в паспорте устройства. Установлено четыре группы безопасности, в которых к системе высшего (четвёртого) класса относится самое надёжное оборудование.
Пошаговое руководство
При установке замка все вычисления должны быть точными, также присутствовать в наличии нужные инструменты. Потребуются: рулетка, кусачки, дрель, сверла, карандаш, плоскогубцы, отвертку насадки.
- Отметьте карандашом замеры на месте установки устройства.
- Посверлите дрелью отверстия согласно размерам замка.
- Приложите к двери.
- Введите засов в ответную планку.
- Подведите к устройству кабеля.
- Прикрепите отверткой ручку сам замок.
- Установите на место крышку.
- Введите код.
- Проверьте работоспособность.
Не сверлите отверстия слишком близко к краю, могут появиться трещины и расколы. Между ригелем и торцовой частью нужно оставлять зазор. Работа должна проводиться максимально точно и аккуратно.
Если забыт код, то изнутри можно снять крышку и переустановить код. Выньте пластины и переверните их в обратную сторону, так будет удобнее и надежнее, запрограммировать замок следует по удобной для вас самих схеме.
Как открыть кодовый замок на чемодане
Неотъемлемым атрибутом любого путешествия является чемодан или дорожная сумка, без которых увезти все нужные вещи вряд ли получится. При этом владельцу приходится расставаться с чемоданом, сдавая его в багаж.
Именно в это время шанс кражи увеличивается за счет не чистых на руку работников аэропорта, которые, к сожалению, попадаются. На этом список мест кражи вещей из чемодана не ограничивается, для защиты багажа существуют специальные замки. Все они делятся на встроенные и навесные, а также кодовые и замки для чемоданов с ключом (всего 4 вида).
Как открыть встроенный замок с ключом на чемодане
Это самый старый и известный тип замка, который выпускался еще в СССР. Он встроен в корпус чемодана и открывается обычным ключом.
В случае если замок качественный, то он является лучшим вариантом, хотя такие модели чемоданов являются весьма дорогими. В противном случае замок открывается пилочкой для ногтей.Если ключ потерян – замок можно попытаться открыть тонким ножом или пилочкой, поддев защелку.
Это может получится только с бюджетными моделями. Качественные замки (как на чемоданах Redmond) так просто открыть не получится и может потребоваться помощь специалиста по ремонту чемоданов.
Как открыть встроенный кодовый замок на чемодане
Это самый бюджетный и распространенный вариант, который устанавливают практически на все модели. Такой замок состоит из защелки, 3-х или 4-х (что редко) колесиков с цифрами, прорезей для бегунков молний и кнопки для установки кода. Чемоданы с такими замками недорогие и надежность замка невелика.
Замок действует следующим образом: по умолчанию установлен код «000», он сбрасывается, зажав кнопку, после чего можно поменять код, сменив его на нужную комбинацию. В прорези вставляются бегунки и цифры на колесиках устанавливаются в случайное положение.
Если код на чемодане забыт его можно попытаться подобрать.
Если код на чемодане забыт, его можно попытаться подобрать. Вначале покрутите колесики до характерных щелчков или до момента, когда они прокручиваются легче или тяжелее. Также, если зазоры у замка велики – можно увидеть детали механизма и определить комбинацию. В противном случае остается либо полный перебор (перебор 3-хзначного кода потребует около 1,5 или 2 часов), способ из видео ниже, либо взлом замка или бегунков. На дешевых моделях, защелки которые держат бегунки, выполнены из пластмассы и их можно сломать ножом или отверткой.
Как открыть навесной замок на чемодане
Навешиваются на чемодан (чаще всего на бегунки молний) и не дают его открыть.
Также бывают кодовыми и с ключом. Надежность замка зависит от его качества, но при этом именно чемоданы с такими замками чаще всего подвергаются воровства в аэропортах, поэтому если вы хотите купить такой замок – задумайтесь.
Принцип открытия кодового навесного замка на чемодане такой же, как и встроенного, за исключением того, что пластмассовых частей нет. Замок с ключом можно попытаться провернуть маленькой отверткой. Если ничего не получается, дужку придется перекусить мощными кусачками.
Если Вы забыли код от цифрового замка, то перед полным перебором можно попробовать слегка надавить на кнопку открытия и потихоньку прокручивать колесики с цифрами, пока они не застопорятся. После застопорения 1-го переходите ко 2-му, а потом и к 3-му. Замок должен открыться.
Юникодовская кириллица
Последняя, 9 версия программы Юникод установила для данной письменности 5 блоков. Помимо основного кода под названием Cirillic, имеются дополнения в виде Supplement, Extended-A, B, C.
Последние 3 варианта кодировки представляют собой расширенную версию кириллицы.
В стандартной кодировке имеются обычные буквы, исторические, дополнительные символы для славянских языков. В расширенных версиях также добавляются такие элементы, как надстрочные буквы, предназначенные для церковнославянского языка, исторические начертания современных букв и некоторые другие старинные буквы.
При этом следует отметить, что юникод не имеет в своем арсенале ударений. Если это необходимо использовать при написании тех или иных документов, то следует делать их составными. Для этого добавляют так называемый U+0301, он же combining acute accent. Его ставят после гласной ударной буквы, это такие, как е, ы, ю, я и некоторые другие гласные, в которых надо поставить ударение.
Достаточно длительное время для юникода было проблемным составлять церковнославянскую письменность, но после версии 5.1 данная проблема практически исчезла и нужные символы были добавлены в качестве используемых.
История данной письменности достаточно интересная и познавательная. Претерпев значительные изменения, она обрела свой нынешний вид и активно используется как в обычном письме, так и в компьютерных программах. Последние предлагают немало вариантов кодировки, каждый из которых подойдет под определенные задачи. Несмотря на относительную простоту, кириллица имеет значительную популярность и применяется даже в неславянских языках в качестве базы для дальнейшего развития.
При этом предпринимаются попытки отказа от кириллической письменности в пользу латиницы, что произвели немало стран бывшего советского пространства. Однако кириллическая письменность продолжает существовать и развиваться. Удачного изучения кириллицы и русского алфавита, в них можно найти много познавательных вещей!
Кодовый замок Cyclotech: как открыть?
Существует несколько способов открывания велозамка в ситуациях, когда забыл код:
1. Метод подбора кода. Сначала ставим все цифры в стартовое положение – например, 0000.
После этого натягиваем концы троса таким образом, чтобы создать напряжение в механизме замка. Затем выбираем любую пару клавиш и пробуем все варианты комбинаций от 00 до 99. При правильном выборе двух соседних цифр просвет в замочном устройстве должен немного увеличиться. После этого приступаем к подбору комбинации другой пары клавиш. Предварительно рекомендуется перепробовать варианты кода, которые соответствуют году вашего рождения или каким-либо другим памятным датам.
Важно! Такой метод может сработать только на сравнительно старых моделях велозамков. Новые модификации обычно защищены от подобного способа вскрытия, поэтому потребуют поочередного подбора каждой цифры
С учетом количества возможных комбинаций (почти 10000), в среднем понадобится около 10 часов, чтобы перебрать все возможные варианты. Так что придется либо запастись колоссальным терпением, либо вызвать специалиста по вскрытию замочных систем.
2. Силовое вскрытие. Данный метод можно использовать в ситуациях, когда вам нужно быстро освободить велосипед и вы готовы пожертвовать механизмом.
Для этого придется сначала найти подходящий инструмент. Замки Cyclotech обладают неплохой устойчивостью ко взлому, поэтому перекусить их обычными кусачками или перепилить ножовкой не получится. Трос состоит из большого количества переплетенных стальных волокон. Они будут забиваться между зубьями пилы, затрудняя разрезание.
Важно! Чтобы относительно быстро и без значительных усилий перекусить трос, нужно применять профессиональный инструмент – например, электрическую УШМ или гидравлические ножницы. Простой владелец велосипеда редко располагает подобным оборудованием
Как открыть велосипедный замок без ключа
Тросовые противоугонки необыкновенно популярны благодаря своей дешевизне, однако их вскрытие вопрос считанных даже не минут, а секунд. Открыть новый велосипедный замок можно даже не имея ключа. В Сети можно найти десятки видео с описанием данного процесса.
Поэтому, если потеряли ключ, не расстраивайтесь, а действуйте по следующей схеме:
- в замочную скважину вставляется лезвие ножа, половинка ножниц, плоская отвертка или любое похожее приспособление;
- вставленное лезвие с силой прокручивается вместе с личинкой;
- «гарантия велосипедной безопасности» сдается буквально через считанные секунды.
Достоинства кодовых замков
Благодаря своей системе, такие замки имеют большую степень защиты от несанкционированного проникновения. Но также имеется и недостаток установка кодового замка, ведь секретный код случайно могут узнать посторонние люди, или его можно забыть, поэтому нужно придерживаться мер безопасности при использовании такого замка.
Установка кодовых замков на дверь происходит по тому же принципу, как и обычных замков, с той лишь разницей, что при этом требуется особое внимание при монтаже электрической проводки, а также блока для управления электросхемой
Устанавливать такие замки можно как на входные двери, так и на сейфы или кейсы и чемоданы, и по своим различиям конструктивного типа они могут быть электрическими, механическими, а также электромеханическими.В дополнение к таким замкам мы рекомендуем установить качественное видеонаблюдение.
Установка кодовых замков на дверь происходит по тому же принципу, как и обычных замков, с той лишь разницей, что при этом требуется особое внимание при монтаже электрической проводки, а также блока для управления электросхемой.
Замки, которые имеют новую конструкцию, можно открывать без ключа, дистанционно
Чтобы произвести качественную установку кодового замка, необходимо пригласить опытного мастера, так как для этого требуется высокая квалификация. Поэтому более разумным будет поручить монтаж нашим профессионалам, которые не только правильно подберут место для крепления замка, но также обеспечат необходимый уровень безопасности при использовании закрывающего механизма.
Кодовые замки дверные, которые имеют хорошую конструкцию запирающего устройства, обычно укомплектованы приспособлениями, которые при аварийном отключении света могут обеспечить автономное питание для электрического оборудования. Установить такие замки можно на любой тип двери, как деревянную, так и металлическую. Если в процессе эксплуатации произойдет поломка кодового замка, то не стоит отчаиваться и торопиться покупать новое запорное устройство. Благодаря своей конструкции такие замки имеют довольно высокий уровень в ремонтоспособности, что поможет сделать его срок использования довольно длительным.
Для надежного запирания дверей в жилых и не жилых помещениях можно использовать кодовый замок на входную дверь Меттэм, который одинаково отлично может быть установлен как на металлической, так и деревянной двери, а также независимо, какая будет дверь – левая или правая. Принцип работы такого замка довольно прост, для его открытия необходимо одновременно использовать, то есть нажать одновременно на все кнопки, которые использовались при кодировке.
Только в таком случае замок автоматически откроется. Для того чтобы произвести открытие замка с внутренней стороны, достаточно отодвинуть в сторону рычаг.
Для того чтобы повысить надежность и секретность такого замка, нужно использовать для кодировки не менее трех кнопок. Если потребуется сменить код на замке, нужно будет открутить винты и снять рычаг с блоком пружин, и сменить направление скоса сувальд в необходимом направлении для тех кнопок, которые будут использоваться для открытия кодового замка. Если замок, вопреки рекомендациям, будет устанавливаться самостоятельно, то необходимо устанавливать только тот кодовый замок инструкция, к которому прилагается в обязательном порядке.
Принципиальная схема
Схема управления показана на рис. 1. Здесь в качестве сенсора F1 используется стандартный интегральный фотоприемник типа SFH-506-38, применявшийся в самых разных телевизорах.
Впрочем, можно вместо него установить любой более современный аналог, коих сейчас очень много. Он расположен на узком торце платы и смотрит в сторону этого торца.
То есть, там должно быть окошко для приема команд пульта. Фотоприемник имеет на выходе активный ноль, но для работы дальнейшей схемы нужна активная единица. Кроме того, номинальным напряжением питания фотоприемника является напряжение 5V, а для надежного управления выходным транзисторным ключом нужно несколько больше.
Поэтому, в отличие от остальной части схемы, фотоприемник питается напряжением 5V. И вот каскад на транзисторе VТ1 устраняет эти два противоречия. Он инвертирует импульсы с выхода фотоприемника и согласовывает логические уровни.
Рис. 1. Принципиальная схема дистанционного выключателя устройств управляемого пультом на ИК лучах.
На триггере D1.1 сделана входная схема логического управления Её задача в том, чтобы при каждом приеме сигнала пульта схема переключалась только один раз. То есть, независимо от того, сколько импульсов будет в командном сигнале. Это своеобразное реле времени на 1-2 секунды.
При первом же импульсе триггер D1 1 переключается в состояние логической единице на инверсном выходе. Это состояние устойчиво и не изменяется от последующих импульсов, из которых состоит вся команда. Но чтобы вернуться в исходное положение есть цепь R3-C2. Когда на инверсном выходе триггера единица, С2 медленно заряжается через R3.
Примерно через 1-2 секунды напряжение на нем достигает порога логической единицы, и триггер возвращается в исходное состояние.
В момент включения питания триггер D1.2 устанавливается в единичное состояние зарядным током конденсатора С4. На его инверсном выходе ноль.
Ключевая схема на полевых транзисторах VТ2 и VT3 закрыта и нагрузка отключена. В момент появления логической единицы на выходе D1.
1 цепь C3-VD1-R4 формирует импульс, который поступает на вход «С» триггера D1 2 и переключает его в противоположное состояние.
Триггер D1.2 включен делителем на два, поэтому каждый импульс, поступающий на его вход «С» переключает триггер в противоположное положение тому, в котором он был ранее.
То есть, подав один импульс можно нагрузку включить, а подав второй — выключить. Это и используется для управления нагрузкой, — каждое нажатие кнопки пульта изменяет состояние нагрузки на противоположное.
Логическая часть схемы питается от параметрического источника VD5-R6-C5-VD2-VD6. Отличительная особенность -это использование двух последовательно включенных стабилитронов.
Это нужно для того чтобы получить не только напряжение 10V, необходимое для питания микросхемы и достаточное для управления выходным ключом. но для получения напряжения 5V для питания интегрального фотоприемника F1.
В различной литературе, в схемах, где ключ на мощных ключевых транзисторах управляется выходом логического элемента КМОП применяется непосредственное соединение этого выхода с затвором или затворами полевых транзисторов.
К сожалению, это далеко не лучший способ.
Конечно, сопротивление затворов мощных ключевых полевых транзисторов очень высоко, но и емкость тоже не маленькая. В результате зарядный ток этой емкости оказывает перегружающее действие на выход логического элемента. Это не приводит к его выходу из строя, но создает сбои в работе триггеров и счетчиков.
В этой схеме напряжение управления на затворы поступает через резистор R7, который ограничивает ток заряда емкости затворов и исключает перегрузку выхода КМОП-элемента.
Установка на дверь
При установке электрозамка на дверь должна быть инструкция с описанием действий по подключению элементов блока.
Для установки замка своими руками нужно:
- Определить положение панели замка на двери.
- Наметить место в точности с врезкой замка.
- Вырезать отверстие согласно размерам устройства, вложить внутрь блок и запирающий механизм.
- Подсоединить кодовую панель к приводу.
- Провести провода, подсоединить к электросети.
- Для запрограммирования замка установить на нем код доступа.
- Проверить работу всех механизмов на деле.
При правильной установке электрозамок более безопасен, надежен, прослужит долго.
А как же безопасность?
На тематических форумах велосипедисты жалуются друг другу на то, что полностью защитить байк практически невозможно: хорошие кодовые устройства тоже взламываются и «срезаются». Возникает вопрос: как уберечь велосипед от похитителей, если даже с забытыми паролями снять кодовый замок так просто? Советов может быть несколько:
- Не оставляйте велосипед без присмотра. Ни охранник из супермаркета, ни добропорядочные прохожие не обязаны присматривать за вашей вещью. Поверьте, у них достаточно собственных забот!
- Перед тем, как оставить велосипед на улице, снимите с него все гаджеты и спишите серийный номер на случай обращения в полицию.
- Если не оставлять велобайк на видном месте никак нельзя, пользоваться лучше дорогими брендовыми противоугонными устройствами, хотя и они не гарантируют 100%-ной защиты.
- Используйте U-образные устройства с толстыми металлическими трубами – их тяжелее свинтить болторезами.
- Пусть замков будет сразу несколько. Тогда угонщику придётся повозиться с ними подольше. Но есть шанс, что он унесёт только колёса.
Правда, в последнем случае вам придётся запоминать уже две комбинации чисел. А забывать – это особый талант. Так что, если вы уже не в первый раз забыли шифр велосипедного замка, просто запишите его в той же тетради или сохраните в том же файле, где у вас собраны пароли от электронной почты, социальных сетей и часто посещаемых сайтов. Авось, заветный код сохранится… Только никому его не показывайте!
Измените кодовое слово
Самый простой способ изменить слово – набрать его русскими буквами, включив английскую раскладку, в нашем случае это будет F,shdfku» (ранее «Абырвалг») и Rjvgjn Vtxnftn Gtnm» (это наш «Компот Мечтает Петь»).
Но у этого варианта есть проблема: попробуйте набрать такое слово на смартфоне без компьютера под рукой… Приходится искать фотографию клавиатуры и долго набирать пароль, переключаясь между фото и программой.
Чтобы ваше слово было сложно подобрать злоумышленникам, но при этом вы могли его легко набрать на смартфоне, воспользуемся транслитом и визуальной схожестью знаков.
Вариант попроще: [email protected]» («Абырвалг») и Kompot [email protected] Pet» («Компот Мечтает Петь»).
Вместо буквы «б» мы использовали цифру «6», вместо маленькой буквы «а» использовали символ «@».
Вариант посложнее: «@[email protected]» («Абырвалг») и K0mp0t Me4ta3t P3tb» («Компот Мечтает Петь»).
Здесь мы дополнительно заменили букву «ы» на комбинацию буквы «b» и большой буквы «i», все буквы «о» заменили на нули, а буквы «е» на тройки.
Почвой для фантазии может послужить эта таблица, в которой есть и транслит, и часто употребляемые замены букв:
Как открыть навесной замок без ключа
Н а сегодняшний день старый навесной замок часто встречается на гараже, кладовой, чердаке или же складе.
Главным преимуществом и причиной распространенности подвесного замка является невысокая стоимость, простота конструкции и вместе с этим надежность.
Статья по теме: Является ли перепланировкой демонтаж балконной двери
Открыть дверь с таким замком, если потерялся ключ просто невозможно, т.к. замочная дужка делается из стали, а гаражные, складские двери, как правило, металлические.
Также часто причиной невозможности открыть дверь, является изнашивание защитного механизма. С течением времени вследствие регулярного использования его внутренний секрет может просто сточиться. Если замок висит на открытом воздухе, из-за воздействия внешних факторов (влага, морозы), формирование очагов коррозии просто неминуемо. В этом случае, если нет желания использовать болгарку и повреждать полотно, любой задумается о том, как вскрыть подвесной замок.
На самом деле это достаточно типичная проблема. Для ее решения накоплено множество различных способов. Многие прибегают к отмычке из алюминиевой банки.
С помощью пустой банки из-под кока-колы можно легко сделать подобие трилистника. Сам взлом механизма происходит средним язычком.
Открытие скрепкой – наиболее действенный и давно зарекомендованный метод работы с заклинившим навесным замком. Специфика заключается в том, чтобы попасть согнутой скрепкой, проволокой в специальный фиксатор, который должен разжаться и освободить скобу от основания. В некоторых образцах, вместо фиксатора предусмотрена кнопка, принцип работы при этом не сильно отличается. Согнутую буквой Г проволоку, нужно вставить в скважину и медленно аккуратно проворачивать.
Далее используется вторая однотипная отмычка и вставляется в верхнюю область замочной скважины для того, чтобы найти специальные штыри, которые, после обнаружения постепенно приподнимаются. После того как все штыри открыты, нижняя отмычка снова проворачивается.
В большинстве случаев самостоятельно вскрыть висячий замок можно при помощи обычной булавки, ножа или специальных отмычек, которые найдутся у мастеров или слесарей.
Ознакомиться с тем, как открыть полукруглый навесной замок без ключа более подробно можно на соответствующем видео
Зачастую при помощи о важно собрать требующуюся комбинацию замка, которая представлена в виде набора обычных горизонтальных пластин
Следует отметить, что некоторые модели навесных замков с полукруглым ключом достаточно устойчивы ко взлому, поэтому нередко его собственники обращаются в специализированные службы.
Заключение
Если вы хотите быть уверены в защите собственного дома от несанкционированного проникновения, то вам следует оснастить свою входную дверь самыми современными запорными устройствами. Одним из них и являются кодовые замки. Благодаря своей более совершенной конструкции эти механизмы значительно увеличивают способность дверного блока противостоять попыткам взлома. Однако чтобы такой механизм свел к минимуму вероятность проникновения в ваш дом, необходимо правильно подойти к выбору этого устройства. При этом не стоит целиком полагаться на возможности этих изделий.
Лучше всего, если ваша дверь будет оборудована несколькими подобными устройствами, каждое из которых будет предусматривать свои секреты. В этом случае проникновение в ваш дом станет для злоумышленника практически невыполнимой задачей. Но для большей уверенности в эффективности работы кодового замка рекомендуется, чтобы его монтаж был выполнен квалифицированными специалистами.
Сериал «Denis Geek» Кодовый замок на Arduino собираем сами даже если Вы не ардуинщик ) !
Для просмотра видео и корректной работы
сайта отключите плагин AdBlock.
Выберите удобный вариант просмотра и качество,
подходящее для вашего экрана
Обнаружены проблемы с воспроизведением данного видео. |
Канал не доступен подробнее |
Вы смотрите
Как сделать WI Fi розетку c управлением со смартфона своими руками ESP 8266 за 4.1 доллара
Вы смотрите
Самый популярный и дешевый китайский смартфон Doogee x5
Вы смотрите
Meizu mx5 Китайская версия А ставим русский за 5 минут
Вы смотрите
Самодельная USB нагрузка для проверки источников питания
Вы смотрите
Оригинальный Iphone 4s с поднебесной !
Вы смотрите
Обзор восстановленного телефона Samsung Galaxy S4 9500 с Aliexpress
Вы смотрите
Делаем блок плавного включения нагрузки (светодиодная лента led strip )12 в
Вы смотрите
С прошедшим первым апреля! Как мы элементы на мониторе меряли
Вы смотрите
Котячий таймлапс с помощью бота на Arduino и Framelapse app
Вы смотрите
Разбираем 150 ваттный автомобильный обогреватель.
Что же внутри у китайцаВы смотрите
Кодовый замок на Arduino собираем сами даже если Вы не ардуинщик ) !
Вы смотрите
Китайчик AliExpress 5 гаджеты для смартфона -блютуз гарнитура,телескоп,QI зарядки
Вы смотрите
Заказывать ли китайские ардуино О Arduino mini nano uno mega и других платах
Вы смотрите
Ремонтируем кводрокоптер своими руками Parrot ar drone 2 repair FAQ
Вы смотрите
Электро лонгбоард longboard видео 2 поиск движка 20 в 2400 оборотов
Вы смотрите
Как получить китайские посылки из Aliexpress в почтомате Meest Express
Вы смотрите
Настройка китайского осциллографа DSO138 часть 2
Вы смотрите
Китайский осциллограф (oscilloscope) DSO138 DIY кит обзор комплекта и сборка Часть 1
Вы смотрите
Чудо бокс на 40 ампер или аккумуляторы LiFePo4 (заготовка на будущий проект)
Вы смотрите
Как сделать кормушку за 5 минут и меньше чем за 0,5 $ своими руками
Скрыть всеПоказать ещё
- Описание
- 7 отзывов
2011 — 2021, Познавательные, Развлекательные, Блогер, Украина
Denis Geek — стриминговый авторский влог на одном из ведущих мировых сервисов потокового видео.
Создатель проекта описывает его как универсальный видеоблог, который полностью посвящен электронике и микросхемам, а также всему, что с ними связано — смартфонам, планшетам, компьютерам, комплектующим, криптовалюте и ее добыче. Сам Денис считает, что гаджеты упрощают и улучшают жизнь человека, а это значит, что разбираться в основах должен уметь каждый.
Канал появился на просторах мировой паутины еще в сентябре 2011 года. За это время блогер Денис собрал вокруг своего проекта немалое количество подписчиков — к августу 2021 года их число перевалило за пределы сорока трех тысяч человек, а общее число просмотров видеоконтента за это же время превысило цифру в восемь с половиной миллионов.
Еженедельно к каналу Denis Geek присоединяется около полусотни новых зрителей, что увеличивает число просмотров почти на двадцать тысяч позиций. За первые десять лет существования канала на нем было размещено более семьсот авторских роликов, которые четко структурированы в зависимости от тематики, зрителю легко будет найти интересующую его тему.
Львиная доля контента посвящена тестированию различных электронных гаджетов из Китая. Новые видео выходят в среднем раз в неделю.
Denis Geek — стриминговый авторский влог на одном из ведущих мировых сервисов потокового видео. Создатель проекта описывает его как универсальный видеоблог, который полностью посвящен электронике и микросхемам, а также всему, что с ними связано — смартфонам, планшетам, компьютерам, комплектующим, криптовалюте и ее добыче. Сам Денис считает, что гаджеты упрощают и улучшают жизнь человека, а это зна
СвернутьПодробнее
Доступно на устройствах
iOS
Android
Smart TV
Консоли
Приставки
Перевод
РусскийСхема кодового замка с энкодером на микроконтроллере ATtiny2313
Главная » Безопасность, Микроконтроллеры » Схема кодового замка с энкодером на микроконтроллере ATtiny2313
Конструкция данного кодового замка, как это часто бывает, возникла в результате необходимости.
Было необходимо разработать самую дешевую и простую в использовании систему контроля доступа, с помощью которой можно управлять входной дверью, оснащенную электромагнитным затвором.
Дополнительное требование, которому должно было удовлетворять разрабатываемое устройство — оснащение его дружественным и оригинальным пользовательским интерфейсом. Вот так и родился дизайн этого кодового замка, который, может иметь много практических применений.
Принципиальная схема предлагаемого решения кодового замка показана на рисунке ниже. Это несложная микроконтроллерная система, в основе которой лежит небольшой микроконтроллер ATtiny2313, реализующий всю необходимую функциональность.
Микроконтроллер управляет работой 7-сегментного светодиодного индикатора (с общим анодом) в режиме мультиплексирования. Катоды светодиодного дисплея подключены через токоограничивающие резисторы непосредственно к PORTB микроконтроллера, а четыре анода — через транзисторные PNP ключи (BC560) — к PORTD.
Управление замком происходит посредством реле К1, которое управляется транзистором VT1 (BC547). Диод VD1 (1N4148) предназначен для защиты транзистора от напряжения самоиндукции при отключении реле.
Правильно собранное устройство с использованием запрограммированного микроконтроллера не требует настройки и должно заработать сразу после включения питания. В зависимости от используемого цвета светодиодного дисплея может потребоваться подобрать сопротивление резисторов, ограничивающих ток отдельных его сегментов (R5… R12).
Код замка по умолчанию «0000». Этот код мы можем аварийно восстановить путем короткого замыкания вывода № 5 микроконтроллера на массу питания при включении устройства.
При создании программного обеспечения стояла задача максимально упростить работу замка, сохранив при этом всю необходимую функциональность. Это было важно, поскольку единственным регулирующим элементом является энкодер со встроенной кнопкой.
Прежде всего, был введен режим настройки, который можно запустить только при включении устройства нажатием кнопки, встроенной в энкодер.
Режим настройки позволяет установить время активации реле (0…5 секунд), сопровождающее разблокировку / блокировку кодового замка.
В случае установки времени 0 сек реле остается все время включенным после закрытия замка и выключенным после разблокировки. В случае установки значения в диапазоне 1…5 сек реле включается на время, соответствующее настройке (1…5 сек) при каждом закрытии / открытии нашего кодового замка.
Счетчик Гейгера
Высококачественный счетчик Гейгера с высокой чувствительностью для обнаружен…
Подробнее
Выход из режима настройки возможен путем повторного нажатия кнопки энкодера. После этого мы переходим в режим ожидания устройства (дисплей выключен). Важно отметить, что по умолчанию при включении питания или выходе из режима настройки замок остается разблокированным.
После нажатия кнопки энкодера переходим в режим ввода секретного кода, чтобы закрыть замок. Это сопровождается миганием первой цифры справа, которую мы можем изменить, вращая энкодер (в диапазоне «0» … «9», «A» … «F»).
Подтверждение введенной цифры производится нажатием кнопки энкодера. В этот момент эта цифра переместится влево на одну позицию и перестанет мигать, а первая цифра справа, как и раньше, снова начнет мигать, что говорит о возможности ее изменения.
Другими словами, код вводим слева направо, при этом постоянно редактируемая цифра отображается всегда на первой позиции справа, а ранее введенные цифры сдвигаются на соответствующее количество позиций влево.
Эти шаги повторяем 4 раза, до ввода всего кода. После этого замок будет зарыт (будет соответствующая реакция реле), код будет записан в энергонезависимую память EEPROM микроконтроллера и устройство перейдет в режим ожидания. Факт блокировки замка сигнализируется свечением десятичной точки в 0 позиции дисплея даже во время ожидания.
Также стоит отметить, что для удобства пользователя был введен дополнительный механизм, с помощью которого мы можем пропустить ввод пользовательского кода для закрытия замка, приняв по умолчанию ранее использованный и сохраненный код.
Для этого после входа в режим ввода секретного кода (из режима ожидания) нажмите и удерживайте кнопку энкодера в течение длительного времени, после чего замок закроется (будет соответствующая реакция реле) и устройство перейдет в режим ожидания. В этот момент (после блокировки замка) нажатие кнопки энкодера приведет к вводу пользовательского кода (как и раньше), но на этот раз для разблокировки замка.
Правильный ввод кода приведет к разблокировке замка (будет соответствующая реакция реле), а ошибочный код — к переходу в спящий режим в ожидании ввода нового кода разблокировки.
Если в режиме ввода кода в течение 5 секунд не будет никаких изменений, то устройство перейдет в режим ожидания. Это время отсчитывается заново каждый раз после внесения какого-либо изменения.
Кроме того, чтобы сигнализировать о рабочем состоянии, устройство отображает следующую текстовую информацию:
- dEF — Восстановление кода по умолчанию, т. е.,, 0000″.
- Err — Код введен неверно.
- OPEn — Замок открыт (правильно введенный код).
- cLOSE — Замок закрыт.
Скачать прошивку (1,5 KiB, скачано: 556)
Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор
Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…
Подробнее
Кодовый замок | Образовательная социальная сеть
ЧАСТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
Татьянинская школа
г. Москва
Проектная работа:
«Изготовление электронного кодового замка»
Работу выполнила: Ученица 8 класса Шаповалова Юлия Руководитель: Учитель физики Черепанова Светлана Викторовна |
2021 г.
Оглавление
Введение……………………………………………………………………………………….3 стр.
Глава 1.
Основная часть………………………………………………………………….5 стр.
1.1. История появления замков……………………………………………………….5 стр.
1.2 Виды замков……………………………………………………………………………..7 стр.
1.3 Виды кодовых замков………………………………………………………………..8 стр.
Глава 2. Практическая часть…………………………………………………………..10 стр.
2.1 Изучение работы кодового замка………………………………………………10 стр.
2.2. Изготовление кодового замка…………………………………………………..13 стр.
2.3. Анкетирование учащихся………………………………………………………..16 стр.
Заключение……………………………………………………………………………………18 стр.
Список литературы.
……………………………………………………………………….19 стр.
Приложение 1……………………………………………………………………………….20 стр.
Приложение 2……………………………………………………………………………….21 стр.
Приложение 3………………………………………………………………………………..22 стр.
Приложение 4………………………………………………………………………………..23 стр.
Введение
Замки имеют длинную историю. Со временем они изменялись и совершенствовались. Современные замки стали не механическими, а электронными или электронно-механическими. Я решила разобраться в их устройстве и технологии изготовления.
Цель проекта: познакомиться с устройством вычислительной техники и научиться управлять ею.
Объектом моего исследования является микроконтроллер электронного замка.
Предметом исследования станет электронный замок.
Гипотеза исследования: Я предполагаю, что, изучив конструкцию электронного замка и механизм его работы, смогу создать свой электронный замок в домашних условиях.
Задачи исследования:
а) приобретение знаний по физике, расширение кругозора;
б) приобретение универсальных умений:
— осуществлять самостоятельный поиск, отбор и структурирование информации;
— проводить исследования и делать выводы по его результатам;
-создавать презентацию и писать доклад к защите проекта.
в) изучение информатики и компьютерной техники на реальных примерах;
г) повышение интереса к занятиям программированию, совершенствование знаний английского языка, организации самостоятельной работы.
Методы исследования:
Теоретические:
Изучение литературы по заявленной теме исследования,
классификация собранных материалов, обобщение материалов.
Эмпирические:
Подбор комплектующих и разработка конструкции и схемы замка; изготовление замка; разработка программы замка; тестирование работы замка; анкетирование среди учащихся.
Материально-техническое и учебно-методическое оснащение, информационное обеспечение:
а) Учебники физики (школьные), научно-популярная литература по теме, интернет;
б) Паяльное оборудование, осциллограф, электронные компоненты. Дополнительно привлекаемые:
— специалист по техническому оборудованию, программному обеспечению
— учитель физики.
В результате проведённой работы мною будет изучена работа микроконтроллера и электронного замка.
В этой работе я научусь новым практическим приемам:
а) проводить поиск и проверку информации из различных источников
б) проводить опыты с лабораторным оборудованием
в) составлять вопросы анкеты и проводить исследование с ее помощью
г) изготавливать кодовый замок в домашних условиях.
Глава 1. Основная часть.
1.1. История появления замков.
Изучение информатики и программирования интереснее всего проводить на реальных задачах и простых бытовых устройствах, с которыми мы сталкиваемся ежедневно.
Это также позволит лучше понять, как устроен окружающий нас мир, состоящий из множества электронных приборов различного назначения. Мне интересны головоломки, тайны и их разгадки. Замки хранят секреты, но и сами замки являются секретами и содержат тайну. Сотни лет в мире идет сражение между создателями замков и взломщиками. Это сражение ещё не закончено и возможно не закончится никогда. Что может быть интереснее разгадывания секрета, спрятанного в тайне.
Замо́к — механическое, электронное или комбинированное устройство фиксации. Применяется для запирания дверей, крышек, ёмкостей и пр., а также для обеспечения блокировки предметов с целью предотвращения их похищения и/или ограничения доступа. В зависимости от принципа действия привода различают замки механические и электронные. В зависимости от крепления различают замки навесные, накладные, врезные (встроенные) и другие (например, для ювелирных изделий).
Слово, обозначающее фиксирующее устройство у большинства славянских народов, имеет близкое звучание и восходит к праславному *zamъkъ с тем же значением, образованному от глагола *zamъknǫti «замкнуть»[1].
Оно родственно слову «умыкнуть» — украсть, близкому к современному жаргонному «увести». Также отметим существующее у многих центральноевропейских народов совпадение слов, обозначающих устройство и укреплённый узел вооружённой защиты, — «замо́к» и «за́мок».
Удивительно, но идея создания замка появилась одновременно в двух бесконечно удалённых по тем временам точках планеты – в Китае и в Египте.
Наряду с возникновением колеса изготовление замка стало знаковым историческим фактом, оказавшим значительное влияние на ход истории в целом и жизнь человека в частности.
Замок и колесо вместе взятые фактически стали символами свободы человечества, передвижения, поиска и исследований.
В самом деле, кому будет необходимо колесо, если на нём нельзя уехать, надолго покинув жильё без присмотра?
Возникновение замка зародило истоки новой отрасли – точной механики, хотя сначала замок был не металлическим, а деревянным.
В древние времена, когда уже появились первые замки из железа, они подразделялись в основном на два типа:
навесные (так называемые дорожные, которые брали с собой в дорогу, чтобы запереть кладь в сундуке или ящике) и накладные (которые накладывались на полотно двери и являлись стационарными)
Стремление иметь собственный замок, и не один, имеет глубокие корни.
Сохранение ценного, припрятывание интимного, пресечение незаконного – именно эти главные функции выполнял замок.
1.2 Виды замков
Первые цельнометаллические замки создали между 870 и 900 гг. английские ремесленники. Это были обыкновенные железные засовы с выступами вокруг замочных скважин для предотвращения взлома.
Медные и железные висячие замки, которые обнаруживают в Европе и на Дальнем Востоке, широко применялись римлянами и китайцами. Им оказывали особое предпочтение потому, что они были портативными. Они открывались ключами, которые можно было поворачивать, ввинчивать и нажимать.
На Руси висячие пружинные замки использовали с X века. В XVIII веке эти замки вывозили за границу. В Западной Европе их называли русскими. Пружинные висячие замки применяют и по сей день.
Появление в России навесных замков тоже было связано с необходимостью защитить имущество. Такие замки брали с собой в дорогу торговые караваны, чтобы шальной приблудный цыган не вытащил чего-нибудь ненароком из обоза.
Тяжелые и грубоватые навесные замки, с простыми механизмами, были легкой добычей злоумышленников.
Исключением из общего правила и одним из лучших образцов замочного ремесла был «Русский висячий замок».
Он был тщательно выкован вручную умельцами в конце XIX века (в ранее царствование последнего царя, Николая II (1895-1918г)), и отличающийся уникальным механизмом секретности. Ключ не вставлялся, а ввинчивался в замок благодаря особой резьбе.
В запертый замок вставлялась затычка, прикрывающая замочную скважину, а ключ ввинчивался в специальный футляр.
1.3 Виды кодовых замков
В целях большей эффективности появились замки на буквах, или кодовые замки, для открытия которых не требовалось ключей, а нужно было набрать определенные буквы или цифры на вращающихся дисках.
Классификация кодовых замков:
— по типу установки;
— по способу набора кода;
— по возможности замены кода.
Виды замков в зависимости от способа установки
Кодовый замок на дверь может быть:
— врезным;
— накладным;
— навесным.
По способу набора секретного кода, являющегося ключом различают:
— замки с кнопочными панелями;
— замки с кругами набора.
Виды замков по заменяемости кодов
— без возможности перекодировки. При изготовлении в механизм замка устанавливается определенный код;
— перекодируемым.
Перекодировка может осуществляться при:
— разборе замка и замене рабочего механизма;
— воздействии дополнительного ключа.
Врезной замок может быть установлен на деревянных и пластиковых дверях, а так же на металлических дверях, имеющих дополнительную обшивку.
Накладные замки преимущественно используются для фиксации стеклянных дверей или калиток.
Навесные кодовые замки не обладают повышенной надежностью, поэтому используются для хранения велосипеда на стоянке, фиксации чемодана или в виде дополнительного защитного устройства на калитку, ворота или дверь дома.
Глава 2. Практическая часть
2.
1 Изучение работы кодового замка
Для своего проекта я выбрала накладной замок с кнопочной панелью без возможности перекодировки.
Этапы осуществления практической части:
— Изучение литературы по проекту и аналогичных устройств.
— Подбор деталей
— Сборка печатной платы (практическая часть)
— Изучение основ программирования и устройства микроконтроллеров
— Программирование микроконтроллера
— Изготовление корпуса для демонстрации работы кодового замка
— Подготовка отчета и презентации
Практическая значимость состоит в том, чтобы показать возможность самостоятельного изучения новых областей науки и техники, которые не
изучают в школе.
Кодовый электромеханический замок — устройство, позволяющее ограничить доступ к материальным ценностям посторонних людей. Достоинством кодового замка является ключ, который хранится в памяти человека и его не нужно изготавливать. Можно легко передать другому, даже не находясь около замка (по телефону или другим средствам связи) или изменить ключ без помощи мастера в будущем на другой, если кто-то посторонний его узнал.
Для того, чтобы разработать своё устройство необходимо сначала провести изучение уже существующих устройств. Я изучила устройство и принципиальную схему самодельного кодового замка (рис. 3). Вместо электрозащелки там используется электромотор, который трудно использовать для отпирания двери. Так как выбран контроллер с маленьким количеством портов, автор был вынужден использовать измененную клавиатуру (рис. 4). Для своего замка я буду использовать контроллер с большим количеством портов для работы со стандартной клавиатурой и электрозащелку (электромагнит). Моя задача сделать действующий замок, запирающий реальную дверь.
Как я увидела ранее, кодовый замок состоит из следующих составных частей и механизмов:
— Клавиатура, как устройство ввода информации (кода)
— Светодиоды, как устройства вывода информации (открытие замка,
неправильный код и индикация нажатия клавиши)
— Электро-механический замок-защелка, как исполнительное устройство
— Плата управления замком с микроконтроллером.
Плата управления замком с микроконтроллером состоит из:
-Преобразователя напряжения 12 вольт в 5В так как защелка управляется 12В, а контроллер от 5В
— Силового транзистора для управления электрозамком
— 2 штук светодиодов-индикаторов
— Контроллера
— Разъема для программирования контроллера
— Разъема для подключения клавиатуры
При изучении свойств контроллера я узнала, что он имеет 3 типа памяти:
— оперативная память, где мы храним переменные и результаты вычислений
— память программы, куда мы записываем программу для постоянного хранения
— энергонезависимая память для переменных (кода открытия замка)
2 порта ввода-вывода, PORTA и PORTB
PORTA — 2 выхода порта используются для управления светодиодами
PORTB — 1 выход используется для управления замком и 7 входов-выходов используются для клавиатуры.
Всего я буду использовать 10 выходов.
Подбор комплектующих- см. приложение 1.
Электрическая схема замка в приложении 2.
2.2. Изготовление кодового замка
Изготовление платы кодового замка. Пайка . Обучение работе с паяльником и другими монтажными инструментами. Изучение смачивания припоем выводов электронных компонентов. Использование флюса.
После пайки проводим проверку включения платы и собираем плату вместе с клавиатурой. Для изучения контроллера, разработки и отладки программы этого вполне достаточно. Можно начинать знакомиться с отдельными устройствами в контроллере и с языком программирования.
Собранная плата контроллера замка и клавиатура . Изучение начинается с включения и выключения светодиодов, подключенных к контроллеру. Далее, переходим к изучению работы клавиатуры и написанию программы получения кодов при нажатии кнопок. После изучения устройств ввода и вывода, приступаю к написанию самой программы замка.
Замок для демонстрации должен быть установлен на настоящей дверце коробки . Каждый может попробовать угадать его код. Кто угадает, получит содержимое коробки.
2.3. Анкетирование учащихся
Проведя исследования в 7 и 8 классах, я получила результат, который выложила в виде двух диаграмм (диаграммы в приложении 3.). Самые популярные замки — механические и электронно-механические (кодовые), менее известные- пружинные.
Ребятам были заданы вопросы:
1) Какие из ниже представленных видов замков вы знаете?
- Механические
- Электронно-механические ( Кодовые )
- Пружинные
- Все из представленных
2) Какие замки вам больше нравятся?
3) С какими замками вы чаще всего встречаетесь в жизни?
4) Какой замок вы бы установили в своей квартире или доме для надежности?
Наиболее предпочтителен кодовый замок, наименее — пружинный. На вопрос «С какими замками вы чаще всего встречаетесь в жизни?» большинство ответило «с механическими и кодовыми». В своей квартире или доме лидером в выборе замка стал кодовый. Исходя из проведённого исследования, могу сделать вывод, самым популярным и применяемым в современном мире замком является бесспорно кодовый замок.
Заключение
В результате выполнения данного проекта, я убедилась, что создание простых электронных устройств для школьника не является невыполнимой задачей. Для изучения различных устройств можно использовать интернет, где легко найти любую нужную информацию об этих устройствах и доступные объяснения как они работают.
Для создания любого нового устройства необходимо изучить уже существующие и найти те свойства, которыми они не обладают, чтобы собственное устройство было лучше. Изучение уже существующих устройств позволяет быстрее получить необходимый опыт, чтобы не начинать всё с самого начала. Но к любому полученному опыту нужно относиться критически. Изучаемые устройства могут содержать ошибки и цель исследования состоит в том, чтобы увидеть это.
Я увидела, что изучение информатики на реальном устройстве очень интересно. С помощью всего нескольких команд я могу управлять светодиодами и другими устройствами. Программа заставляет работать устройство так, как я запланировала.
Изучение английского языка помогает получать те знания, которые существуют в документации только на английском языке. Много технической литературы издано только на английском.
Список литературы
1. http://signalsam.blogspot.com/2016/02/blog-post.html?m=1 Самодельный кодовый замок
2. https://labkit.ru/html/Assembler_for_PIC — Программирование на Ассемблере для PIC
3. http://rl.odessa.ua/media/_For_Liceistu/Physics/Pyoryshkin_Fizika-8.pdf — А. В. Перышкин. Учебник для 8 класса
4. https://narfu.ru/university/library/books/2991.pdf — В.И. Кочергин. Большой англо-русский толковый научно-технический словарь.
5. https://www.krugosvet.ru/enc/tehnologiya-i-promyshlennost/zamok — Замок, его история.
6. Е. Г. Серкова. Основы алгоритмизации и программирования.
7. https://habr.com/ru/post/319370/ — Организация создания электронных устройств.
8. https://www.onlinecharts.ru/ — Создание диаграммы.
Приложение 1.
Подбор комплектующих.
Клавиатура — https://arduino-kit.ru/product/matrichnaya-plenochnaya-membrannaya-klaviatura-3h5
Контроллер — https://www.chipdip.ru/product/pic16f819-i-p
Транзистор — https://www.chipdip.ru/product/irlr2905ztrpbf-infineon
Светодиод — https://www.chipdip.ru/product/gnl-3012gd
Стабилизатор напряжения 5 Вольт — https://www.chipdip.ru/product/ta78l05f
Резистор — https://www.chipdip.ru/catalog/smd-resistors?x.429=ZGQ&x.430=MXs
Конденсатор — https://www.chipdip.ru/product/grm188r61e106m
Замок — https://russian.alibaba.com/product-detail/dc-12v-mini-electric-solenoid-lock-assembly-for-door-cabinet-drawer-60724735503.html
Электронный дверной RFID-замок с батарейным питанием
- Загрузить Zip-файл с исходным кодом, макетом платы и спецификациями — 3,3 МБ
Последняя версия статьи и Zip-файла: 7 мая 2018 г. первый проект Desfire, когда-либо написанный для Arduino/Teensy!
С очень небольшими изменениями вы также можете скомпилировать код на Windows, Linux или других платформах.О грабителях
Недавно Spiegel опубликовал статью о грабителях в Германии:
- Грабители предпочитают темные месяцы . В декабре страховые компании сообщают о кражах со взломом в 3 раза больше, чем в июле.
- Полиция сообщает, что преступников очень трудно найти. В основном нет ни свидетелей, ни следов. Только в 2,6% квартирных краж виновный может быть осужден.
- Воры взламывают не только дома богатых людей. Каждый может стать жертвой. Почти в каждом доме они находят удобные вещи, ноутбуки или деньги наличными. Особенно наркоманы выбирали дома в ближайшем окружении.
- По опыту полиции лучшая профилактика механическая защита на дверях и окнах и внимательные соседи. В основном грабители пытаются проникнуть в дом всего за 2-3 минуты. Но в 60% случаев они успешны.
- В этой статье говорится, что немецкая полиция отмечает, что все больше и больше квартирных краж организуется профессиональными бандами из Сербии, Румынии, Турции, Албании и Грузии. Эти люди просят убежища и путешествуют по разным странам Европы, чтобы сделать только одно: воровать.
- Также есть еще одна статья с картой Германии, на которой указаны города, где происходит большинство взломов. Полиция насчитала 152 000 дел в 2015 году – тенденция к росту.
Большинство дверных замков крайне ненадежны
Защищает ли ваш дверной замок вас от грабителей?
Если ваш ключ выглядит так:
это точно не так.
Ваша дверь может быть открыта за несколько секунд, и вы даже не заметите, что кто-то вошел, пока вас не было дома, потому что повреждений нет ни на двери, ни на замке. Также ваши соседи ничего не услышат, потому что взлом замков абсолютно бесшумный.Вы в это не верите?
Тогда посмотрите это видео:Как вы видели: взлом очень прост.
Вору даже не нужны специальные инструменты. Он может открыть твой замок двумя шпильками!
Когда вы ищете «взлом» на Youtube, вы найдете 169 000 результатов.С электрическими вибраторами (отмычкой) требуется менее 10 секунд, чтобы открыть замок, как вы видите в этом видео.
Даже для кроссовых замков есть специальные инструменты для взлома, которые отпирают замок за 10 секунд, как вы видите в этом видео.
Улучшенные механические замки
Есть лучшие замки, в которых ключ имеет круглые отверстия, а не выемки, как этот ключ KESO 2000.
Эти замки очень дорогие. Тем не менее, их также можно открыть с помощью взлома, хотя, как вы видите в этом видео, для их открытия может потребоваться 3 минуты.Наконец, замки можно сломать большими плоскогубцами или открыть дрелью, как показано в этом видео.
Заключение: Вы не найдете действительно безопасный механический замок.
Копирование ключей
Если вы снимаете квартиру, ваш арендатор может сделать копии ключа и передать их другим лицам. Так что он может сдать вашу квартиру в субаренду. И если он когда-нибудь уедет, и вы захотите снять квартиру заново, вам придется сменить замок, потому что в противном случае предыдущий жилец все еще может войти в квартиру.
Электронные дверные замки
Преимущество электронного дверного замка заключается в том, что вышеперечисленные вопросы безопасности не применяются.
Гораздо лучше иметь безопасный дверной замок, который предотвращает проникновение вора, чем иметь систему сигнализации, которая издает шум, когда вор уже внутри. Пока не приедет полиция, его не будет, и, вероятно, некоторые ценные вещи будут потеряны. . Надежные замки всегда лучше, чем сигнализация или камеры.Какие варианты есть на рынке?
Искал электронную альтернативу, но то, что нашел, меня не удовлетворило:- Есть сканеры отпечатков пальцев, но водонепроницаемого не нашел, поэтому для наружной установки не годится. Кроме того, вы выставляете на улицу электронное устройство, которое злоумышленник может легко уничтожить.
- Есть такие электронные дверные замки, которые вы, наверное, видели в отелях, которые открывают дверь с помощью карты.
Но они предназначены только для внутренней установки и зависят от крошечной батарейки в замке, срок службы которой скоро сядет. - Ни одно из электронных решений, которые я нашел, не будет работать, когда у вас сбой питания, потому что у них нет мощной резервной батареи. Замок, который не открывается при отключении электричества, бесполезен.
- В основном электронные решения слишком дороги.
Мой проект
Итак, я разработал собственное решение со следующими характеристиками :
- Предназначен для главной двери здания: Электронное устройство не подвергается воздействию улицы или дождя. Вы просто устанавливаете считыватель RFID на внутри двери , который считывает RFID-карту через закрытую дверь.
- С внешней стороны двери не видно ничего, чем мог бы манипулировать злоумышленник.
- Мощная резервная батарея гарантирует, что устройство будет работать даже при отключении питания более одной недели.
- Процессор проверяет напряжение батареи и предупреждает, если оно выходит за допустимые пределы.
- Процессор проверяет, старая ли батарея и предупреждает о необходимости замены батареи.
- Обеспечивает очень простой в использовании интерфейс , доступный через USB-кабель с терминальной программой, которая позволяет добавлять или удалять пользователей в течение нескольких секунд. Даже новичок в компьютере может быстро справиться с авторизацией пользователя.
- Вы можете хранить 64 пользователя с их картами в EEPROM микропроцессора. Более 64 пользователей возможны путем изменения исходного кода.
- Доступ к терминальному интерфейсу можно защитить с помощью пароль .
- Если вы или ваш арендатор потеряете карту RFID, вы можете легко удалить карту из EEPROM, не меняя механический дверной замок.
- Я разработал макет для платы, которую сможет паять начинающий электронщик.
- Все решение дешевле по сравнению с коммерческими решениями.
- Предположим, что у вас есть защищенная дверь, которую нельзя открыть ломом , это решение намного дешевле любого страховка которую вы платите всю жизнь. Я больше не плачу страховку.
- Весь проект был разработан и протестирован очень опытным инженером по оборудованию и программному обеспечению.
RFID-карты и жетоны
Что заменит ваш механический ключ?
Вы можете выбрать RFID-карту или такой жетон:Карты чувствительны к изгибу, поэтому не следует носить их в кармане, поскольку они могут сломаться.
Другими названиями жетонов являются «бирка» и «брелок». 956 возможных идентификаторов: гораздо больше, чем у любого механического ключа.Мой проект поддерживает любые карты 13,56 МГц, соответствующие стандартам смарт-карт ISO 14443 A и B или ISO 18092. Подробнее в Википедии.
Вы можете скомпилировать исходный код для двух возможных режимов работы:
- Для карт Mifare Classic : В этом режиме для распознавания пользователя и открытия двери используется только идентификатор карты. (не рекомендуется)
- Для Mifare Desfire 956 возможных идентификаторов карт. Это невозможно, потому что код, работающий в Teensy, делает задержку в 1 секунду после недействительной попытки открыть дверь. Злоумышленник не проживет достаточно долго, чтобы проверить все возможности, потому что на это уйдет 140 лет.
Карты Mifare Classic
На картах Mifare Classic можно хранить секретное значение и защищать его с помощью ключа. Но это не имеет смысла, потому что шифрование Mifare Classic было взломано. Когда Philips разрабатывала карты Classic, они допустили ошибку, реализовав слабый криптографический алгоритм (Крипто-1) и доверие к «безопасности через неизвестность». Причина того, что эти карты так широко распространены (продано более 4 миллиардов), заключается в том, что алгоритм держался в секрете в течение 14 лет. Но в 2008 году исследовательская группа проанализировала чип под микроскопом, и удалось вывести алгоритм, реализованный в аппаратном обеспечении. Они обнаружили, что ключ представляет собой 48-битный ключ с несколькими конструктивными недостатками.
Дополнительные сведения см. в документе Reverse Engineering карт Mifare Classic.pdf в ZIP-файле. В результате сегодня карты Mifare Classic можно клонировать за несколько секунд , включая все данные, хранящиеся в EEPROM, даже если данные защищены ключом.Обычно уникальный идентификатор RFID-карты присваивается на заводе и впоследствии не может быть изменен. Но на eBay можно купить китайских клонов , которые позволяют записать на карту любой ID. (Выполните поиск «UID сменная карта»)
Таким образом, теоретически возможно, что злоумышленник прочитает вашу карту Mifare Classic через ваш карман и клонирует ее, чтобы получить доступ к вашему дому. Это можно сделать с помощью приложения Android NFC, которое взаимодействует с RFID-картами. Существуют также такие устройства, как Tastic RFID Thief, которые могут считывать RFID-карты с расстояния в полметра. Поэтому, если вы решите использовать карты Mifare Classic, вам следует купить Бумажник из нержавеющей стали с металлическим экраном, который блокирует любую внешнюю радиочастоту, попадающую на вашу карту, поэтому клонирование вашей карты становится невозможным:
Старые карты Mifare Desfire
В 2002 году компания Philips представила карты Desfire, которые не полагаются на проприетарный алгоритм больше.
Desfire использует (как следует из названия) шифрование DES. Однако для карт Desfire первого поколения была опубликована атака, которая позволяет получить зашифрованные данные из EEPROM с помощью атаки по побочному каналу. При использовании сложного оборудования энергопотребление карты измеряется в процессе шифрования. Но эта атака намного сложнее, чем атака Mifare Classic, и занимает около 7 часов.На Youtube вы найдете видео, в котором Тимо Каспар из Рурского университета в Бохуме, Германия, объясняет (на английском), как они взломали старые карты Desfire. На 18:20 он начинает говорить об атаке Desfire и о том, как они извлекли все ключи шифрования из карты , но остальное видео тоже очень интересное.
Вам больше не следует использовать старые карты Desfire. Мой проект не поддерживает их, потому что они требуют устаревшей аутентификации, которая не реализована.
Карты Mifare Desfire EV1
В 2009 году на рынок вышло следующее поколение: карты Mifare Desfire EV1 , которые были еще раз улучшены, и до сегодняшнего дня ни одна атака не известна.
Поэтому, если вы используете карты Desfire EV1, вам не нужен бумажник из нержавеющей стали.Купить карты Desfire EV1 сложнее. Предложений не так много, а более дешевые требуют, чтобы вы покупали 50, 100 или даже 500 карт. Я нашел эти две компании, которые также продают меньшие суммы: RyscCorp и Smartcard Focus. Вы также можете заказать у Smartcard America, которые продают через eBay, но их доставка в другие страны очень дорогая.
Будьте осторожны с поддельными предложениями от China на eBay: нет никакой гарантии, что китайские клоны соответствуют тем же критериям безопасности, что и оригинальные карты NXP.
Карты Mifare Desfire EV2
Карты EV2 — это улучшенные карты EV1. Они обладают расширенным функционалом и сниженным энергопотреблением. Я не тестировал карты EV2 самостоятельно. Но пользователи сообщают, что они используют карты EV2 от Karteo или ZutrittsShop и что они даже могут считывать их на расстоянии до 8 см с помощью считывателя от Elchouse или Paradisetronic, у которого антенна меньше, чем у считывателя Adafruit.
Версия V4 от Elchouse имеет улучшенный дизайн печатной платы для большего расстояния считывания.
ПРИМЕЧАНИЕ. Карта, поставляемая с считывателем Elchouse, не является картой Desfire.Сравнение MIFARE Classic
<-> DesfireMIFARE Classic MIFARE DESFIRE EV1 Уникальный идентификатор 4 BYTES
UID IID IID. считывается без шифрования в обычном режиме, но требует мастер-ключа PICC в режиме произвольного идентификатора.Хранилище EEPROM На карте памяти 1 КБ:
16 секторов по 4 блока по 16 байт каждый
(блоки и сектора имеют фиксированный размер)До 28 приложений, каждое из которых может содержать до 32 файлов переменный размер Ключи Каждый сектор может быть защищен двумя ключами (ключ A и ключ B) с разными разрешениями для каждого ключа Каждое приложение может быть защищено до 14 различных ключей с разными разрешениями для каждого ключа Шифрование Собственное (Крипто-1, 48 бит) DES (56 бит), 2K3DES (112 бит), 3K3DES (168 бит), AES (128 бит) 9 90 взломана в 2008 г. На сегодняшний день атак не известно В то время как карты Classic полностью статичны, карты Desfire хранят данные в « файлах » динамического размера, которые содержатся в « приложениях ». Что такое приложение? Приложение — это не что иное, как контейнер для файлов.
Представьте себе RFID-карту, выданную студентам университета.
С этой же картой студент может есть в столовой и парковать машину.
В этом примере на карте должно быть два независимых приложения: одно приложение для столовой и одно приложение для парковки.
Студент может брать деньги за обед и за парковку, которые хранятся в файле в соответствующем приложении.
Каждое приложение имеет один или несколько ключей шифрования ( ключи приложения ), которые позволяют изменить значение, хранящееся в соответствующем приложении.
Каждый ключ может иметь разрешение только на чтение, только на запись или и то, и другое.Кроме того, карта имеет еще один важный ключ: мастер-ключ PICC , который является «ключом бога».
Мастер-ключ PICC позволяет создавать и удалять приложения, назначать ключи для каждого приложения или даже форматировать всю карту. Но что интересно, главный ключ PICC НЕ может получить доступ к данным, хранящимся в приложениях.Ни в столовой, ни на парковке нет главного ключа PICC.
У них есть доступ только к соответствующему приложению, но не за его пределами.Считыватель RFID
Плата PN532 от Adafruit (40 долларов США) оснащена чипом от NXP (ранее Phillips).
При заказе этой платы она уже поставляется с белой картой MIFARE.
Доска имеет размеры 12 см х 5 см и толщину 3 мм.
Работает от внутреннего напряжения 3,3В, но может питаться от 5В.Эта плата читает не только карты Mifare. Он также считывает ваш биометрический паспорт, карты FeliCa и выполняет NFC (коммуникацию ближнего поля). Он также взаимодействует с картами Mastercard и Visa, в которые встроена технология RFID (PayPass, PayWave, ExpressPay), Calypso и многими другими.
..Основным преимуществом этой платы перед другим оборудованием является то, что антенна (напечатанная на плате) очень большая (размер RFID-карты). Это обеспечивает большее расстояние считывания, чем другое оборудование с меньшими антеннами.
Adafruit говорит, что антенна обнаруживает карту с расстояния до 10 см .
Это верно для белой карты Mifare Classic, которая поставляется вместе с платой.
Но у меня есть другая карта (от общественного транспорта) которая требует 7,5 см для обнаружения.
А у меня есть токен, для определения которого требуется 5,5 см. (антенна жетона меньше антенны карты)Для карт Desfire EV1 максимальное расстояние зависит от шифрования, т.к. шифрование увеличивает энергопотребление карты:
- При сборке в классическом режиме (без шифрования) расстояние может достигать 6,3 см.
- При компиляции в режиме Desfire с шифрованием DES расстояние может быть до 5,3 см.
- При компиляции в режиме Desfire с шифрованием AES расстояние может быть до 4,0 см.
ОБНОВЛЕНИЕ: Пожалуйста, ознакомьтесь с картами EV2.
Дополнительно я измерил, что карта потребляет больше энергии, чем больше у нее памяти .
Карта на 4 кБ может быть прочитана с большего расстояния, чем карта на 8 кБ. Разница около 5 мм.
Поскольку мой проект занимает всего несколько байт EEPROM карты, вам следует покупать самые маленькие карты, какие только сможете найти.Вы монтируете коммутационную панель на внутренней стороне двери.
Сверху можно установить пластиковый или деревянный ящик для защиты от механических повреждений.
В эту коробку вы также монтируете двухцветный светодиод (красный/зеленый), который всегда показывает, правильно ли работает система.Длинный плоский кабель соединяет его с основной платой.
Здесь вы видите фотографию коммутационной платы с подключенным плоским кабелем и двухцветным светодиодом:Сначала необходимо припаять две перемычки на плате, определяющие режим связи.
I2C слишком слаб для более длинного кабеля, поскольку I2C представляет собой шину с открытым коллектором и подтягивающими резисторами.
Я использую связь SPI с низкой скоростью 10 кГц.
Итак, вы должны установить перемычки: SEL0 = OFF и ВЫБОР1 = ВКЛ .
Прочтите Википедию о SPI и I2C.Я намеренно не использую здесь заглушки, потому что пайка намного надежнее на двери, которую можно захлопнуть.
ВНИМАНИЕ :
Если вы думаете, что можете сэкономить деньги, купив в Китае гораздо более дешевую плату PN532, как та, что справа, вы ошибаетесь. Эти платы предлагаются во многих местах, но НЕ работают с картами Desfire.Антенна этих плат слишком мала (4 см x 4 см), чтобы посылать на карту достаточно ВЧ-энергии. В результате вы увидите Ошибки TIMEOUT в момент аутентификации.
Вы должны заказать плату PN532 у Adafruit, иначе вы потратите свое время и деньги.
ОБНОВЛЕНИЕ: Пожалуйста, ознакомьтесь с картами EV2.
Кабельное соединение между панелями
Между коммутационной платой (установленной на внутренней стороне двери) и основной платой (которую вы кладете в безопасном месте рядом с дверью) требуется более длинный кабель. Я использую плоский кабель из 10 жил.
Если вы не хотите использовать плоский кабель, вы также можете использовать сетевой кабель . А вот сетевые кабели имеют всего 8 проводов. В этом случае вы можете установить светодиод в другом месте (не на двери) и вам понадобится всего 8 проводов.Шины SPI обычно работают со скоростью в несколько мегагерц. Это не может быть передано по более длинным кабелям. Поэтому я использую SPI на скорости 10 кГц . Даже по кабелю 3 метра сигналы выглядят абсолютно чистыми на осциллографе. Я полагаю, что даже 10 метров будут работать без каких-либо проблем.
При использовании карт Defire вы даже можете подключить к кабелю SPI-шпион, но вы никогда не увидите криптографический ключ, передаваемый по кабелю.
Во время аутентификации передаются только зашифрованные случайные значения, а во время смены ключа новый ключ отправляется в зашифрованном виде с помощью секретного сеансового ключа, который никогда не покидает Teensy.Teensy 3.2
Сердцем основной платы является микропроцессор. Я использую Teensy 3.2 от PJRC.com.
Teensy имеет ряд преимуществ по сравнению с другими Arduino-подобными платами:- Очень быстрый (32-разрядный процессор ARM, работающий на частоте 96 МГц)
- Очень маленький (3,5 см x 1,5 см) ), чем другие платы, и имеет EEPROM.
Более новые платы Arduino (Due, Zero, 101) вообще не имеют EEPROM, что делает их бесполезными. - Дешево (20 долларов США)
- Низкое энергопотребление.
- Работает от внутреннего напряжения 3,3В, но может питаться от 5В.
- Библиотека Teensy (TeensyDuino) обладает большей и лучшей функциональностью, чем официальные библиотеки Arduino.
Сначала вы должны разрушить крошечную перемычку на нижней стороне Teensy ножом для картона.
В противном случае 5 В, поступающие от USB-кабеля, будут напрямую связаны с питанием 5 В основной платы.
Это приведет к протеканию тока, если основная плата включена, а компьютер выключен, или наоборот.ВНИМАНИЕ :
Если вы думаете, что можете сэкономить деньги, купив более дешевую плату Arduino, вы ошибаетесь. Эти платы не имеют достаточно памяти.Когда вы компилируете скетч для Teensy, вы получаете следующий вывод компилятора:
Это означает, что скетчу требуется 11% от 64 КБ = 7,6 КБ ОЗУ только для глобальных переменных. Кроме того, требуется больше оперативной памяти для стека, в котором хранятся локальные переменные. Этот дополнительный объем оперативной памяти является динамическим и не может быть рассчитан заранее. Arduino Uno имеет смехотворный объем оперативной памяти 2 КБ. Скетч даже не запускается на Arduino Mega 9.0012 с 8 КБ ОЗУ. Вы должны купить Teensy 3.2 с 64 КБ ОЗУ, иначе вы потратите впустую свои деньги и время.
Когда вы запускаете код на плате с недостаточным объемом оперативной памяти, следствием могут быть ошибки, искаженные сообщения в терминале или даже сбои . Вы замечаете сбой, когда плата больше не отвечает. Светодиод перестает мигать.Аккумулятор
Чтобы дверь открывалась даже при отключении электроэнергии, я использую стационарный свинцово-кислотный аккумулятор 12 В (аккумулятор глубокого разряда). Аккумулятор обеспечивает высокий ток (1..2 Ампера), необходимый для открытия двери.
В случае сбоя питания батарея может поддерживать работу системы более одной недели.
Электроника постоянно поддерживает напряжение батареи на уровне 13,6В . При этом напряжении (так называемый «плавающий заряд») батарея имеет самый длительный срок службы. Если бы аккумулятор заряжался и разряжался через более длительные интервалы, срок службы сократился бы.
Слишком высокое напряжение (> 14,4 В) приводит к коррозии сетки положительного электрода.
Слишком низкое напряжение приводит к сульфатации отрицательной пластины.При напряжении 13,6 В батарея имеет очень высокий импеданс. Когда вы отключите питание, вы увидите, что напряжение быстро (в течение 2 минут) падает с 13,6 В до 12,8 В, а затем очень-очень медленно до 12,0 В (в течение нескольких дней). Это нормально.
На этой диаграмме показано состояние заряда свинцово-кислотного аккумулятора, которое можно определить непосредственно по напряжению.
Вы видите, что при 12,8В батарея заряжена на 100%.Существуют различные типы свинцово-кислотных аккумуляторов:
- Стартерные батареи с тонкими пластинами для скутера.
- Аккумуляторы глубокого цикла с толстыми пластинами, используемые в инвалидных креслах, ИБП, системах сигнализации или для хранения энергии от солнечной панели.
Существуют различные технологии свинцово-кислотных аккумуляторов:
- Залитые аккумуляторы (время от времени необходимо доливать дистиллированную воду)
- Гелевые аккумуляторы (необслуживаемые)
- Абсорбирующее стекло (AGM Absorbent Glass) батареи (необслуживаемый)
Если вы хотите узнать больше об аккумуляторах, посетите сайт batteryuniversity.
com.Я использую стационарную батарею AGM глубокого цикла емкостью 15 Ач (30 долларов США). 12Ач тоже достаточно. Размер 94 х 151 х 98 мм. Это аккумулятор MF (Maintenance Free), что означает, что в него никогда не потребуется заливать дистиллированную воду, как в старые добрые времена. Когда вы покупаете его, он поставляется уже заряженным и запечатанным.
Так как содержимое батареи не жидкое, можно установить батарею в любая позиция . Аккумулятор можно положить на заднюю сторону, а поверх него установить основную плату для экономии места.
Свинцово-кислотные аккумуляторы не любят высоких температур и хранить их следует только в заряженном состоянии, иначе сокращается срок их службы.
Будьте очень осторожны с батареей! Если произвести перемычку, то ток, который течет, будет более 100 Ампер! Все, что находится между полюсами, превратится в облако дыма!
ВАЖНО: Свинец токсичен. Старая батарея должна быть переработанный .
Основная плата
При переключении реле дверь открывается. Реле активируется на 100 мс (интервал настраивается в исходном коде).
Второе реле является дополнительным и отсутствует на схеме для простоты. Но вы найдете его на схеме платы (см. ниже).Трансформатор имеет мощность только для зарядки аккумулятора. Аккумулятор нельзя заряжать током выше 10% от его емкости, иначе срок службы сократится. Для батареи 12 Ач это приводит к максимальному зарядному току 1,2 А, что больше, чем максимальный ток 7815, поэтому он никогда не будет достигнут. Трансформатор на 16 В обеспечивает пиковое напряжение 16 В * √2 = 22,5 В. Когда батарея очень разряжена, это напряжение может рухнуть.
7815 представляет собой регулятор напряжения со следующими характеристиками:
Мин. Входное напряжение: 17,5 В Макс. Input Voltage:35V Output voltage: 15V Max Current: 1A Voltage Drop (at 1A) 2V Shortcut Protection yes Защита от перегрева да Когда батарея заряжена, 7815 подает ток только для Teensy и PN532 (в среднем 46 мА). Только после длительного отключения питания в батарею будет поступать больший ток. Так нормально 7815 греться не будет и кулер не нужен. Если в вашей стране случаются длительные перебои с электричеством, рекомендуется использовать кулер. На фото выше вы видите кулер (алюминиевая пластина), который используется как для 7805, так и для 7815.
Когда процессор обнаруживает, что что-то не так с напряжением (< 13,0 В или > 14,0 В), красный светодиод начинает мигать, указывая на наличие проблемы.
Причиной может быть сбой питания или неисправность.Когда процессор обнаруживает, что напряжение батареи падает более чем на 1 Вольт при открытии дверцы, это означает, что батарея устарела и должна быть вскоре заменена. Новая батарея может отдавать несколько ампер без падения напряжения. Но чем старше становится батарея, тем выше становится ее импеданс. При необходимости замены батареи красный и зеленый светодиоды мигают попеременно.
Резистор, отмеченный желтым восклицательным знаком , действует как предохранитель. В случае короткого замыкания (например, в 7805) он умрет и предотвратит протекание по цепи более 100 А. Этот резистор должен быть 1/4 Вт.
Список деталей
- 1 x Adafruit PN532 (поставляется с одной картой Mifare Classic)
- 1 x Teensy 3.2
- 1 x Стационарный аккумулятор 12 В, 12 Ач или 15 Ач (см. главу об аккумуляторе) 3 5, макетная плата см x 11 см
- 1 x 7805
- 1 x 7815 (необязательно с охладителем, если ваша страна имеет длительные сбои питания)
- 1 x bc546
- 1 x 1n4148
- 2 x by255
- 1 x Relay: Соленоид 12 В, переключатель 220V, 16a
- 1 x x. Двухцветный светодиод с 3 контактами (красный/зеленый)
- 1 x Выпрямитель не менее 80 В, 1 А или лучше 400 В, 3 А для очень длительного срока службы
- 1 x Трансформатор 16 В (или 15 В) и 0,25 А (до 0 ,5A)
- 1 предохранитель 30 мА
- 1 гнездо предохранителя
- 1 x 0,22 Ом, 1/4 Вт ( не более, не менее )
- 2 x 820 Ом, 1/4 Вт
- 1 x 10 кОм, 1/4 Вт
- 1 x 220 кОм, 1 %, 1/4 Вт
- 1 x 15 кОм, 1 % , 1/4 Вт
- 1 x Rx (см. следующую главу)
- 1 x 100 нФ, 63 В ( не более! )
- 1 x 330 нФ, 63 В
- 1 x 10 мкФ, 35 В (электролит имеет более длительный срок службы, чем тантал)
- 1 x 1000 мкФ, 50 В
- 1 x разъем, 10-контактный, вилка, с золотыми контактами
- 1 x Заглушка, 10-контактная, розетка, с золотыми контактами
- 1 x Длинный плоский кабель из 10 проводов
- 1 x Длинный 2-жильный кабель для открывания двери (для тока 2 А)
- 1 x Силовой кабель с вилка питания
- 1 x толстый медный кабель диаметром 1 мм, красный (для аккумулятора)
- 1 x толстый медный кабель диаметром 1 мм, черный (для аккумулятора)
- 1 x микрокабель USB
- 1 x термоусадочная трубка , диаметр 3 мм, длина 20 см (для светодиода)
- 2 x Винт M3 + гайка + шайба (для трансформатора)
- Дополнительные карты Mifare или токены
Если вы хотите открыть 2 двери независимо от того, что вам нужно дополнительно:
- 1 x Реле: Соленоид 12 В, переключатель 220V, 16a
- 1 x 1n4148
- 1 x bc546
- 1. 10 кОм
- 1 x 330 нФ, 63 В
Если вы хотите открыть дверь изнутри без карты, вам необходимо дополнительно: кнопка
- Грабители предпочитают темные месяцы . В декабре страховые компании сообщают о кражах со взломом в 3 раза больше, чем в июле.
Эти люди просят убежища и путешествуют по разным странам Европы, чтобы сделать только одно: воровать. 
Я больше не плачу страховку.
Это невозможно, потому что код, работающий в Teensy, делает задержку в 1 секунду после недействительной попытки открыть дверь. Злоумышленник не проживет достаточно долго, чтобы проверить все возможности, потому что на это уйдет 140 лет.
Дополнительные сведения см. в документе Reverse Engineering карт Mifare Classic.pdf в ZIP-файле. В результате сегодня карты Mifare Classic можно клонировать за несколько секунд , включая все данные, хранящиеся в EEPROM, даже если данные защищены ключом.
Desfire использует (как следует из названия) шифрование DES. Однако для карт Desfire первого поколения была опубликована атака, которая позволяет получить зашифрованные данные из EEPROM с помощью атаки по побочному каналу. При использовании сложного оборудования энергопотребление карты измеряется в процессе шифрования. Но эта атака намного сложнее, чем атака Mifare Classic, и занимает около 7 часов.
Поэтому, если вы используете карты Desfire EV1, вам не нужен бумажник из нержавеющей стали.
Версия V4 от Elchouse имеет улучшенный дизайн печатной платы для большего расстояния считывания. 
..
Во время аутентификации передаются только зашифрованные случайные значения, а во время смены ключа новый ключ отправляется в зашифрованном виде с помощью секретного сеансового ключа, который никогда не покидает Teensy.
Когда вы запускаете код на плате с недостаточным объемом оперативной памяти, следствием могут быть ошибки, искаженные сообщения в терминале или даже сбои . Вы замечаете сбой, когда плата больше не отвечает. Светодиод перестает мигать.
com.
Input Voltage:
Причиной может быть сбой питания или неисправность.
Двухцветный светодиод с 3 контактами (красный/зеленый)
10 кОмЕсли у вас нет местного магазина электроники, вы можете заказать все из этого списка в DigiKey, Farnell, TME или Newark, которые являются очень хорошими онлайн-продавцами по почте, предлагающими сотни тысяч электронных деталей.
Макет платы
В ZIP-архиве вы найдете мой дизайн однослойной макетной платы для пайки вручную. Эту плату очень легко паять даже новичкам в электронике. На все подключение у меня ушло всего полдня.
На плате вы видите два реле. верхнее реле не является обязательным. Это позволяет открывать две двери независимо друг от друга. Если вам это не нужно, вы можете опустить зеленые части.
Как рассчитать Rx
Резистор Rx ограничивает ток через соленоид открывателя двери, который вы видите на рисунке ниже.
Здесь вы видите, что замок открыт (нижняя пластина снята).
Я устанавливаю этот замок поверх внутренней части двери. Я снял прежний замок с ключом, чтобы снаружи ничем нельзя было манипулировать.
Сначала вы подключаете соленоид к регулируемому источнику питания постоянного тока. Медленно повышайте напряжение от нуля до тех пор, пока замок не откроется.
В моем случае это происходит при 2,8В.
Но это слишком небезопасно. Необходимо подавать более высокое напряжение, чтобы быть уверенным, что он всегда открывается.
Я решил применить 3,5В.
Затем я измеряю ток, протекающий при 3,5В, который составляет 1,3А.
Поскольку мне нужно открыть две двери одновременно, я подключаю оба соленоида последовательно.
Значит мне нужно 7В при токе 1,3А на оба.
На Rx будет напряжение 12 В — 7 В = 5 В, что дает резистор:
R = U/I = 5 В/1,3 А = 3,8 Ом
Теперь рассчитайте мощность резистора:
P = U*I = 5В*1,3А = 6,5Вт
Если в вашем местном магазине электроники нет этого значения, вы можете подключить несколько резисторов параллельно.
Например 4*15Ом из которых каждый должен иметь мощность 2 Ватт.
Это даст общее сопротивление 3,75 Ом с мощностью 8 Вт.
Для расчета двух параллельных резисторов можно использовать формулу:
R total = (R1 * R2) / (R1 + R2)
Значение светодиода
Двухцветный светодиод должен быть установлен на внутренней стороне двери или в любом месте, где он виден.
Постоянно показывает, все ли работает правильно.
| Зеленый светодиод постоянно быстро мигает | Все в порядке |
| Зеленый светодиод мигает один раз в 1 секунду0014 | |
| Красный светодиод постоянно быстро мигает | Напряжение аккумулятора вне допустимого диапазона. Причиной может быть сбой питания или неисправность. |
| Красный светодиод мигает один раз в течение 1 секунды | Постороннее лицо пытается открыть дверь с помощью недействительной карты или жетона. |
| Красный светодиод постоянно очень медленно мигает | Указывает на проблему связи с платой PN532. Это серьезная ошибка. |
| Зеленый светодиод и Красный светодиод мигают попеременно | Аккумулятор устарел и должен быть скоро заменен. |
| Светодиод постоянно выключен | Это указывает на неисправность. |
Оптимизация энергопотребления
Все сделано для снижения энергопотребления:
Наибольшее энергопотребление приходится на плату PN532: Поскольку чип-карты и жетоны не имеют батареи, они должны питаться от внешнего источника.
PN532 должен генерировать радиочастотное поле частотой 13 МГц , которое подает питание на чип-карту через антенну. При формировании этого поля PN532 потребляет 110 мА. Есть команда, позволяющая отключить радиочастотное поле. Но без радиочастотного поля обнаружение карты невозможно.
Итак, что делает мой код, так это включает поле RF на 100 мс, чтобы проверить, есть ли карта, а затем отключает поле на 1 секунду. Когда радиочастотное поле выключено, PN532 потребляет всего 18 мА. В результате среднее потребление составляет 26 мА.
Потребляемая мощность Teensy составляет 40 мА при тактовой частоте процессора 96 МГц. Поскольку такая высокая скорость не нужна, тактовая частота установлена на 24 МГц, что снижает энергопотребление до 20 мА.
Наконец, общий ток составляет в среднем 46 мА.
Оптимизирован интервал подачи питания на реле . Через соленоид протекает большой ток. Вы должны проверить, какой интервал работает для вашего соленоида. Вы можете изменить это в исходном коде. В моем случае соленоид уже срабатывает с интервалом 20 мс. Но чтобы сделать его пуленепробиваемым, я запрограммировал 100 мс.
Срок службы
Сегодня мы привыкли к тому, что электронные устройства имеют короткий срок службы, особенно те, которые поступают из Китая .
Но с тех пор так не было.
Когда-то был старый добрый « Сделано в Германии «, который всегда означал высокое качество и долгий срок службы. У меня есть усилитель от Grundig , который я купил в начале 1990-х. Он все еще работает сегодня. Я ремонтировал его только один раз за почти 30 лет!
Но уже в 1980-х на рынке появились первые японские товары, которые были только дешевле, но хуже по качеству. В те годы клиенты предпочитали платить меньше за более дешевый японский продукт, чем за высококачественный немецкий бренд. В эти годы во всем мире наблюдалось резкое снижение качества. Сегодня Китай продолжает эти тенденции.
Есть даже люди, которые подозревают, что компании создают свои устройства преднамеренно, чтобы иметь короткую жизнь (« Запланированное устаревание «). Но это не могло быть подтверждено до сегодняшнего дня. Правда в том, что отрасль находится в жесткой ценовой войне. Компании ДОЛЖНЫ проектировать свои продукты дешево, потому что иначе клиент их не купит.
Клиент виноват, потому что он не готов платить больше за более высокое качество.Помните войну между дешевым японским VHS и намного лучшим немецким Video 2000?Худшая система выиграла войну, потому что клиент не хотел платить цену, которую стоит качество!
Каким образом компании снижают цены? В первую очередь за счет использования самых дешевых электронных компонентов.0011 недоработанный . Если, например, транзистор рассчитан на максимальное напряжение 1500 Вольт и постоянно работает при напряжении 1200 Вольт, очевидно, что этот транзистор будет иметь короткий срок службы (около 5 лет), потому что он постоянно работает при это пределы. С другой стороны, транзистор, рассчитанный на 100 вольт, но работающий на 5 вольт, будет иметь значительно более длительный срок службы (> 30 лет). То же самое относится к токам .
Также в основном 9Охладители 0011 для силовых транзисторов или интегральных схем спроектированы слишком маленькими (или даже отсутствуют) для экономии денег и места.
Еще одной распространенной причиной отказов являются вилки и выключатели. С годами их контакты окисляются и связь может полностью потеряться. Хорошие вилки имеют золотые контакты, но поскольку золото дорогое, компании в основном их не используют.
Но существует и другая крайность. Подумайте о высококачественной электронике , которая не должна отказывать:
Например, в медицине, на спутнике или в военном самолете.
Здесь инженеры, конечно же, НЕ будут выбирать самые дешевые детали (которые работают на пределе своих возможностей), чтобы сделать электронику как отказоустойчивой настолько, насколько это возможно. Они могут даже добавлять электронные компоненты, которые берут на себя управление, когда другие компоненты выходят из строя. Например, 5 конденсаторов включаются параллельно, тогда как одного будет достаточно.
Я ремонтирую электронные устройства уже много лет и имею большой опыт в том, какие электронные детали выходят из строя в первую очередь.
Как правило, это полупроводники, которые работают с высокими напряжениями, большими токами и нагреваются. Также часто выходят из строя электролитные конденсаторы, работающие с большими токами (что является наиболее распространенной причиной гибели импульсных блоков питания).
Я разработал этот открыватель двери для долгой жизни . Нет частей, которые нагреваются при нормальной работе. Большой ток для соленоида открывания двери переключается реле, а не транзистором, потому что реле намного надежнее.
Я рекомендую использовать выпрямитель , который выдерживает 3 ампера, хотя при полном заряде батареи протекает всего несколько мА.
НЕ заменяйте трансформатор и выпрямитель блоком питания постоянного тока (например, для ноутбуков). Импульсные блоки питания из Китая имеют дешевые электронные компоненты внутри, которые подвергаются воздействию 220 В и скоро сдохнут. С другой стороны, обычный трансформатор имеет вечную жизнь. Мне никогда не приходилось заменять разряженный силовой трансформатор за десятилетия ремонта всевозможной электроники.
ЕДИНСТВЕННОЕ преимущество импульсных блоков питания в том, что они меньше и имеют меньший вес, но в остальном они являются худшим решением, потому что имеют короткий срок службы.
По возможности следует избегать розеток. На моем фото вы видите, что у Teensy припаян прямо на плате, чтобы избежать проблем с контактами в будущем. Штекер для плоского кабеля должен иметь позолоченные контакты. Я также припаял кабели напрямую к аккумулятору, чтобы избежать штекеров. Для облегчения отсоединения аккумулятора я добавил 2 винтовых соединения. Другие модели аккумуляторов уже поставляются с винтовыми зажимами.
Единственная деталь, которую необходимо заменять через несколько лет, это аккумулятор . Когда вы видите, что светодиод попеременно мигает зеленым и красным цветом, батарея разряжается.
Наконец, я предполагаю, что ожидаемый срок службы электроники должен быть 20 — 30 лет или даже больше.
Загрузка прошивки в Teensy
- Вариант A :
Вы можете либо установить компилятор Arduino с arduino. cc, либо библиотеку Teensyduino с PJRC.com и скомпилировать скетч, который вы найдете в ZIP-файле выше. Вы должны настроить параметры компилятора следующим образом:
- Вариант B :
Или вы ничего не устанавливаете и загружаете предварительно скомпилированную прошивку непосредственно на плату Teensy 3.1 или 3.2. Вы найдете файл HEX и файл TeensyLoader.exe в файле ZIP.
cc, либо библиотеку Teensyduino с PJRC.com и скомпилировать скетч, который вы найдете в ZIP-файле выше. Вы должны настроить параметры компилятора следующим образом:Связь с Teensy
Для подключения компьютера к Teensy вам понадобится кабель Micro USB .
Сначала вам необходимо установить драйвер для Teensy Serial , благодаря которому Teensy отображается как виртуальный COM-порт на вашем ПК.
Вы нашли драйвер в ZIP-файле.
Вы можете связаться с Teensy с помощью терминальной программы.
Вы можете использовать бесплатное ПО TeraTerm или Serial Monitor, встроенный в компилятор Arduino.
Вам не нужно заботиться о скорости передачи , потому что Teensy ее игнорирует (в отличие от старых плат Arduino).
Данные всегда передаются со скоростью USB.
Если вы используете последовательный монитор , вы должны выбрать COM-порт (меню «Инструменты», см. изображение выше) и настроить его для отправки перевода строки:
Если вы используете TeraTerm , вам нужно только выбрать COM-порт:
ВАЖНО : Если у Teensy нет питания (если вы отключите аккумулятор) или если вы нажмете «Программировать » на Teensy, пока COM-порт открыт в терминальной программе, вам сначала придется закрыть COM-порт, отключить USB-кабель, снова подключить его, а затем снова открыть COM-порт!
Чтобы избежать этого, вы должны сначала закрыть COM-порт (меню «Отключить» в TeraTerm), прежде чем отключать питание от Teensy или нажимать кнопку «Программировать».
Причина в том, что Windows не удаляет COM-порт, пока он открыт какой-либо программой (хотя Teensy уже был отключен).
Управление пользователями
После открытия COM-порта в терминальной программе вы сначала ничего не увидите.
Если защита паролем включена, вы должны ввести пароль сейчас и нажать Enter, в противном случае вы нажмете только Enter .
В обоих случаях появится главное меню:
Меню показывает доступные команды и текущее состояние.
Вы можете сохранить более 64 пользователей в EEPROM, если уменьшите количество символов для имени пользователя.
ОЧИСТИТЬ
Первое, что вы всегда должны сделать на новой плате Teensy, это очистить EEPROM:
Введите «clear» и нажмите Enter.
ДОБАВИТЬ
Чтобы добавить права доступа для нового пользователя, введите «добавить», а затем имя пользователя и Enter.
Как видите, эти карты используют 7-байтовый UID (Desfire).
Помимо сохранения идентификатора карты и имени пользователя в EEPROM Teensy, на карте Desfire выполняются несколько шагов. Смотри ниже.
Можно хранить несколько карт для одного и того же имени пользователя.
Если вы позже удалите этого пользователя с помощью команды DEL, все его карты будут удалены сразу.
Если вы предпочитаете удалять карты по отдельности, вы можете присвоить каждой карте уникальное имя, например «Джон Хилтон 1», «Джон Хилтон 2» и т. д. новый пользователь может открыть только дверь 1. Вы можете дать пользователю разрешение открыть одну из дверей или обе.
LIST
Чтобы показать всех авторизованных пользователей, используйте команду LIST. Пользователи отсортированы по алфавиту.
DEL
Эта команда удаляет пользователя и его карту из EEPROM, поэтому он больше не сможет открывать дверь.
Команда DEL не требует присутствия карты, поэтому изменения, сделанные на карте, не будут отменены.
Используйте эту команду, если пользователь потерял свою карту.
ВОССТАНОВЛЕНИЕ
Команда RESTORE также удаляет карту и ее пользователя из EEPROM, но дополнительно отменяет все изменения на карте.
RESTORE сбрасывает главный ключ PICC на заводской ключ по умолчанию и удаляет приложение, созданное на карте Desfire по умолчанию.
RESET
Команда RESET переводит линию RSTPDN PN532 в состояние LOW на 400 мс, что приводит к сбросу платы.
После этого заново выполняется инициализация чипа и считываются возможности чипа.
Помимо этой команды, PN532 автоматически сбрасывается при обнаружении ошибки связи.
MAKERANDOM
Эта команда настраивает карту Desfire так, чтобы она всегда отправляла другой случайный идентификатор и скрывала свой настоящий UID.
Подробнее о различных режимах работы см. ниже.
ТЕСТ
Выполняет самопроверку, которая проверяет все команды Desfire. (см. ниже)
Протокол связи PN532
PN532 использует очень сложный протокол связи. Вы найдете описание в руководстве в ZIP-файле.
- Сначала хост отправляет один единственный байт ( DW = запись данных), который сообщает PN532, что данные будут отправлены.
- Затем хост отправляет кадр команды , который содержит инструкцию для выполнения.
- Затем хост отправляет один единственный байт ( SR = Статус прочитан), который запрашивает статус PN532.
- Если PN532 еще не готов, он отвечает байтом 0x00. Это означает, что хост должен ждать. Когда PN532 готов, он отвечает байтом 0x01.
- Затем хост отправляет один единственный байт ( DR = чтение данных), который сообщает PN532, что он ожидает пакет данных.
- Затем PN532 отправляет кадр ACK (подтверждение), который представляет собой фиксированную последовательность байтов (00, 00, FF, 00, FF, 00). Это подтверждает, что команда была принята правильно.
- Затем хост отправляет один единственный байт ( SR = статус прочитан), который запрашивает статус PN532.
- Когда PN532 готов, он отвечает байтом 0x01.
- Затем хост отправляет один единственный байт ( DR = чтение данных), который сообщает PN532, что он ожидает пакет данных.
- И, наконец, PN532 отправляет кадр ответа .
Кадры данных
Кадр команды и кадр ответа выглядят следующим образом:
Преамбула и Последующая часть являются необязательными.
Получатель пакета должен сначала найти начальную последовательность {00, FF}, которая отмечает начало пакета.
Затем идет длина данных, за которой следует контрольная сумма длины.
Идентификатор кадра (TFI) равен 0xD4, если кадр отправляется с хоста на PN532, и 0xD5 для противоположного направления.
После пакета данных идет контрольная сумма.
Библиотека Adafruit
Для связи с PN532 требуется библиотека из 1000 строк кода.
С сайта Adafruit вы можете загрузить код Arduino и примеры, демонстрирующие связь с PN532. Но, к сожалению, этот код можно использовать только для тестирования, но код небрежен и содержит ошибки, и его нельзя использовать в производстве.
Мне пришлось полностью переписать код Adafruit. Вот список моих изменений:
- Удалены все предупреждения компилятора, появлявшиеся при компиляции кода Adafruit.
- Исправление : (серьезная ошибка) Adafruit использовал
strncmp()для сравнения двоичных данных (которые содержат нули). Это совершенно неправильно -> заменено наmemcmp() - Исправление : (Серьезная ошибка) Код Adafruit не проверяет действительные пакеты ответа. Контрольная сумма полностью игнорируется. Байты, полученные до стартового кода, не пропускаются!
- Исправление : (Серьезная ошибка) Код Adafruit использовал тайм-аут = 0 (ожидание навсегда). Это совершенно неправильно. Если чип не отвечает, код висит навсегда! Мой код является «самовосстановлением», что означает, что даже после отключения платы PN532 и ее повторного подключения чип будет сброшен, а затем снова заработает.
- Исправление : Код Adafruit не позволяет различить, почему
readPassiveTargetID()возвращает false. (Из-за отсутствия карты или из-за проблем со связью?) - Добавлена поддержка блоков Value (в Mifare. cpp)
- Добавлен дамп памяти (в Mifare.cpp)
- Линия IRQ больше не требуется в режиме I2C . Теперь вместо этого используется программное рукопожатие.
- Добавлена медленная скорость программного SPI (чтобы получить тактовую частоту 10 кГц)
- Реализована правильная процедура пробуждения (отправка PN532_WAKEUP) вместо отправки getFirmwareVersion.
- Ошибка в выводе отладки: байты контрольной суммы отображались как 0xFFFFFFFC вместо 0xFC. Удалены бесполезные «0x» перед каждым байтом.
- Отсутствовали подробные выходные данные отладки.
- Добавлено отображение допустимых байтов данных внутри пакета в выводе отладки.
- Использование
getFirmwareVersion()было очень неуклюжим -> полностью переписано -
writeGPIO()переписано -> больше нет предупреждений о неправильном использовании. -
AuthenticateDataBlock(),ReadDataBlock()иWriteDataBlock()переписаны. -
setPassiveActivationRetries()вообще не было проверки ошибок. - Уродливый код в
writecommand()полностью переписан - Удален дрянной код:
int offset = _usingSPI ? 5 : 6; - Библиотека полностью избегает оператора
new.
cpp)
Моя новая библиотека PN532, которую вы найдете в ZIP-файле, поддерживает 3 режима связи:
- Программный SPI:
Этот используется, потому что он позволяет дросселировать шину SPI, чтобы она работала на частоте 10 кГц для передачи по длинному кабелю.
Преимущество программного SPI в том, что вы можете выбрать любой вывод Teensy для SCK, MISO, MOSI и SSEL. - Аппаратный SPI:
Это тоже работает, но с одним недостатком заключается в том, что Teensy использует тот же контакт для аппаратного SCK, что и встроенный светодиод на плате. (Контакт 13) Таким образом, светодиод нельзя использовать в этом режиме. Кроме того, библиотека Teensy не позволяет установить частоту 10 кГц. - I2C:
Это тоже работает, но шина с открытым коллектором не может передаваться по длинному кабелю. Я изменил код I2C, так что линия IRQ больше не нужна.
Читайте Википедию о SPI и I2C.
Библиотека Desfire EV1
В дополнение к переписыванию кода PN532 я создал новую библиотеку Desfire (около 2700 строк кода). В настоящее время в Интернете нет кода для управления картами Desfire с помощью Ardiuno/Teensy.
Это первая библиотека, когда-либо написанная для семейства Arduino . Вам нужно изменить всего несколько строк в Utils.h, и вы можете скомпилировать библиотеку в Visual Studio, Linux или других платформах.
Пользоваться моей библиотекой очень просто, а встроенный Selftest дает живой пример вызова функций.
Библиотека полностью избегает оператора new .
Код представляет собой профессиональный код C++, пригодный для повторного использования, очень хорошо структурированный и прокомментированный.
Библиотека не будет работать со старыми картами Desfire (устаревшими), так как устаревшая аутентификация не реализована. Вам действительно нужны карты EV1.
Если вы будете искать техническое описание карт Desfire EV1, вы найдете только «короткую версию» на веб-сайте NXP, что совершенно бесполезно.
Чтобы получить полную документацию, вы должны заключить с NXP соглашение о неразглашении (NDA), в котором вы обещаете никому не передавать эту документацию. Это соглашение о неразглашении заключается только с компаниями. Невероятно, что NXP не научилась на своих ошибках в прошлом. Разве катастрофа Mifare Classic не показала ясно, что «безопасность через неизвестность» не работает? Является ли Windows более безопасной, чем Linux, потому что Microsoft хранит исходный код в секрете? И действительно ли NXP считает, что сокрытие информации все еще работает в эпоху обмена файлами, Wikileaks и Эдварда Сноудена? Или NXP настолько наивно полагает, что китайская компания, которая хочет произвести поддельную карту, не может получить эту документацию? Какой бы ни была идея этого NDA: любой здравомыслящий человек согласится, что это полная ерунда.
Однако я никогда не заключал этот контракт с NXP, поэтому у меня нет полной документации.
Но эта документация вообще не нужна, потому что я нашел несколько проектов Desfire с открытым исходным кодом, размещенных на Github: easypay, libfreefare и liblogicalaccess. Изучая их код, исправляя их ошибки, экспериментируя с картой и с помощью Google я написал свою собственную библиотеку Desfire:
| Функция | Описание | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
GetCardVersion() | Получает сведения о карте Desfire, такие как версия аппаратного и программного обеспечения, размер EEPROM, неделя и год производства, номер партии и т. д. карта, кроме главного ключа PICC | ||||||||||
Authenticate() | Аутентификация с помощью ключа 2K3DES, 3K3DES (аутентификация ISO) или ключа AES либо на уровне PICC, либо на уровне приложения | ||||||||||
ChangeKey () | Изменения главный ключ PICC или любой ключ приложения | ||||||||||
GetKeyVersion () | Получает ключевую версию (дополнительная стоимость, хранящая () | Получает настройки ключа (разрешения) | |||||||||
ChangeKeySettings() | Изменяет настройки ключа | ||||||||||
GetApplicationIds () | Перечисляет все приложения на карте | ||||||||||
SELECTAPPLICATIO со всеми его файлами и ключами | |||||||||||
CreateApplication() | Создает новое приложение с ключами 2K3DES, 3K3DES или AES. Вы можете комбинировать разные типы ключей на одной карте. | ||||||||||
getFileids () | Перечисляет все файлы в приложении | ||||||||||
GetFilesSttings () | Получает информацию о файле (тип файла, Encryption, Remissions, Size, ETC.) | Получает файл (тип файла, Encryption, Remissions, Size, ETC ..) | 9 9 | . | DeleteFile() | Удаляет файл | |||||
CreateStdDataFile() | Создает стандартный файл данных (размер файла может быть определен во время создания, но не может быть изменен позже) | ||||||||||
READFILEDATA () | Данные чтения из файла данных | ||||||||||
writefiledata () | Написывает данные в файл данных | . файл значений | |||||||||
EnableRandomIDForever() | Включает режим случайного ИД, при котором карта каждый раз отправляет новый ИД (!Это невозможно отменить!) | ||||||||||
GetRealCardID() | Получает реальный UID карты. (Полезно в режиме случайного ID) | ||||||||||
GetFreeMemory() | Возвращает оставшуюся свободную память в EEPROM карты. | ||||||||||
Selftest() | Выполняет самопроверку, которая проверяет ВСЕ вышеуказанные команды на пустой карте. Вы найдете отладочный вывод всего самотестирования со всеми отправленными и полученными байтами в ZIP-файле. |
Написание этой библиотеки было действительно проблемой , особенно из-за отсутствия документации. Потребовались недели моей жизни, чтобы закончить этот проект. Наиболее сложными частями являются аутентификация с помощью криптографического ключа и смена ключа. Во время аутентификации случайных значений шифруются и обмениваются между картой и хостом, чтобы доказать, что обе стороны используют один и тот же главный ключ. Из этих случайных значений генерируется сеансовый ключ . Все шифрование проходит через Цепочка блоков шифра , где NXP проводит различие между шифрованием/дешифрованием и режимом отправки/получения.
Вектор криптографической инициализации ( IV ) сбрасывается только один раз при аутентификации, затем для всех дальнейших команд его необходимо поддерживать в актуальном состоянии. Если ваш вектор IV не синхронизируется с вектором, рассчитанным картой внутри, вы получите ошибку целостности. Все данные, отправляемые на карту, и все данные, получаемые с карты, должны проходить через CMAC 9.Расчет 0012 (что-то вроде хеша). Одни функции вычисляют CMAC, другие нет. При изменении ключа необходимо вычислить два значения CRC32 , а старый ключ и новый ключ подвергаются операции XOR, дополняются и затем шифруются сеансовым ключом. Каждый тип ключа имеет свои особенности: AES шифрует блоки по 16 байт, тогда как DES использует блоки по 8 байт, а длина самого ключа может быть 8, 16 или 24 байта. Как следствие, длина случайных значений и сеансового ключа зависят от типа ключа. Все это ОЧЕНЬ сложно, и у вас есть тысячи ловушек. И хуже всего то, что в интернете почти нет полезной информации.
Я чувствую себя пионером в разработке Defire EV1.
Я выбрал самые маленькие криптографические библиотеки с открытым исходным кодом, которые смог найти: AES128 от Texas Instruments и 3DES от Эрика Янга. Хотя весь исходный код Desfire содержит около 2700 строк, размер скомпилированного кода невелик:
- Скомпилировано для карт Mifare Classic использует 18% флэш-памяти
- Скомпилировано для карт Mifare Desfire использует 27% флэш-памяти память
Таким образом, вся криптография потребляет только 9% флэш-памяти . Обратите внимание, что компилятор опускает из компиляции все функции, которые не используются.
Три режима работы
В зависимости от переключателей компилятора и типов карт у вас может быть 3 различных режима работы:
- Компилируется с
#define USE_DESFIRE falseвы получаете Классический режим , USE_DESFIRE true и карты Desfire по умолчанию, которые вы получаете Desfire Default mode, - Скомпилировано с
#define USE_DESFIRE trueи случайный ID карты Desfire вы получаете Desfire Случайный режим .
Это зависит только от карты, работает ли система в режиме Desfire по умолчанию или в случайном режиме Desfire. Таким образом, эти два типа карт можно использовать одновременно.
Чтобы преобразовать карту Desfire по умолчанию в случайную карту Desfire, вы должны выполнить команду MAKERANDOM .
ВНИМАНИЕ: Если карта когда-то была преобразована для использования случайного идентификатора, NXP больше не позволяет отменить это. (Почему??)
| Classic Mode | Desfire Default Mode | Desfire Random Mode | |
|---|---|---|---|
| Supported cards | Classic cards, Desfire cards with default ID | Desfire cards | Desfire cards |
| Неподдерживаемые карты | Карты Desfire со случайным ID | Карты Classic | Карты Classic |
| Доступ к карте UID | UID можно получить всегда. | UID можно получить всегда. | Карта отправляет случайный идентификатор. Для получения реального UID требуется криптографическая аутентификация. |
| Аутентификация пользователя | Только по UID карты. | По UID карты и мастер-ключу приложения. | По UID карты и мастер-ключу PICC. |
| Безопасность | Небезопасно , поскольку карту можно очень легко клонировать. В Китае можно купить карты, позволяющие писать любые UID. Вам нужен бумажник из нержавеющей стали, чтобы предотвратить это. | Очень безопасный , потому что в настоящее время нет известных атак на карты Desfire EV1. Секретный главный ключ приложения (AES или 3K3DES) потребуется для клонирования карты. | Очень безопасный , потому что в настоящее время нет известных атак на карты Desfire EV1. Секретный мастер-ключ PICC (AES или 3K3DES) потребуется для клонирования карты. |
| Персонализация карт | Классические карты не персонализируются. (Было бы возможно хранить секретные данные на классической карте, но из-за взломанного шифрования это было бы небезопасно.) | При персонализации карты (командой ADD ) мастер-ключ PICC заменяется на секретный ключ и новый файл в новом приложении создается на карте, которая хранит 16-байтовое секретное значение хранилища. Файл и приложение защищены секретным главным ключом приложения. Мастер-ключ приложения заморожен, поэтому его нельзя изменить позже. Как 16-байтовое секретное значение хранилища, так и главный ключ приложения диверсифицированы за счет их получения из UID карты, имени пользователя и дополнительных случайных данных, которые хранятся в EEPROM Teensy. | При персонализации карты (с помощью команды ADD ) главный ключ PICC заменяется секретным ключом. |
| Доступ к двери | UID карты сравнивается с UID, хранящимся в EEPROM Teensy. | UID карты сравнивается с UID, хранящимся в EEPROM устройства Teensy. После аутентификации с помощью главного ключа диверсифицированного приложения значение хранилища секретов считывается из файла и сравнивается с ожидаемым значением. | После аутентификации с помощью главного ключа PICC реальный UID карты считывается и сравнивается с UID, хранящимся в EEPROM Teensy. |
В исходном коде вы можете дополнительно выбрать, какие мастер-ключи вы хотите использовать для карт Desfire:
- Скомпилировано с
#define USE_AES trueвы используете 128-битные ключи AES (макс. расстояние считывания: 4,0 см ) - Скомпилировано с
#define USE_AES falseвы используете 168-битные ключи 3K3DES (макс. расстояние считывателя: 5,3 см)
В исходном коде вы найдете файл Secrets.
h , который содержит:
- Главный ключ PICC (AES или 3K3DES),
- Криптографический ключ (3K3DES) для получения главного ключа приложения из идентификатора карты, пользователь имя и случайные данные (для режима Desfire по умолчанию),
- Криптографический ключ (3K3DES) для получения значения секретного хранилища из идентификатора карты, имени пользователя и случайных данных (для режима Desfire по умолчанию).
Перед компиляцией исходного кода в первый раз вы должны изменить эти 3 ключа на что-нибудь другое.
ВНИМАНИЕ: Если у вас уже есть персонализированные карты, а затем вы изменили мастер-ключ PICC в исходном коде, вы больше не сможете аутентифицировать эти карты. Поэтому важно, чтобы вы сначала выполнили команду RESTORE на всех персонифицированных картах, а затем изменили мастер-ключ PICC в коде. Команда RESTORE сбрасывает главный ключ PICC на заводской ключ DES по умолчанию, полный нулей.
Уровень отладки 1
Если что-то пойдет не так в общении, вы можете использовать реализованную мной отладку.
Через терминал введите команду « debug 1 », чтобы активировать базовую отладку.
Здесь вы видите часть выходных данных отладки на уровне 1, когда карта Desfire по умолчанию персонализирована:
ПРИМЕЧАНИЕ. Вы найдете выходные данные отладки всего самотестирования в ZIP-файле.
Уровень отладки 2
Введите » debug 2 » и дополнительно будут показаны пакеты данных:
Теперь вы видите команды, отправленные на PN532, и ответы, полученные от PN532.
Байты данных отмечены между символами ‘<' и '>‘ в каждом допустимом пакете.
Команда ReadPassiveTargetID включает поле RF и проверяет наличие карты.
Если карты нет, возвращаются только 3 байта данных (D5 4B 00).
Команда SwitchOffRfField отключает радиочастотное поле для экономии заряда батареи.
Если карта была обнаружена, ответ выглядит следующим образом:
Вы видите, что теперь передается больше байтов.
Они содержат уникальный идентификатор карты и дополнительную информацию о карте.
В этом примере код был скомпилирован для карт Mifare Classic . Идентификатор имеет длину 4 байта.
Когда карта авторизована, дверь открывается и зеленый светодиод мигает в течение 1 секунды.
Если карта не авторизована, красный светодиод мигает 1 секунду и дверь не открывается.
Если код скомпилирован для карт Mifare Desfire , перед открытием двери выполняются дополнительные криптографические операции.
Уровень отладки 3
Введите » debug 3 «, чтобы активировать подробную отладку:
Теперь вы видите каждый байт, который передается между Teensy и PN532, включая пакет ACK и байты состояния.
Ошибки
Всякий раз, когда Teensy обнаруживает это PN532 не ответил, как ожидалось, на терминал выводится сообщение об ошибке
В этом примере показан случай, когда PN532 вообще не ответил. пакет (см. руководство) и снова пытается связаться с чипом.
0021
Кроме того, красный светодиод будет мигать очень медленно, поэтому вы сразу увидите серьезную ошибку.
Если вы используете карты Desfire, вы, вероятно, будете время от времени сталкиваться с ошибкой Timeout . Это происходит только тогда, когда карта находится слишком далеко от антенны PN532. Этот тайм-аут означает, что PN532 не получил ответа от карты. В этом случае любая дальнейшая команда, отправленная на карту, вернет еще одну ошибку тайм-аута. Любая связь с картой остановлена. Единственный выход — звонить SwitchOffRfField() и снова подключитесь с помощью ReadPassiveTargetID() . Команды, выполненные первыми ( GetKeyVersion() и SelectApplication() ), работают нормально, но когда дело доходит до аутентификации, связь прерывается. Причина в том, что шифрование увеличивает энергопотребление карты. Как ни странно, AES потребляет больше энергии, чем DES. При использовании AES карта должна находиться на расстоянии 4,0 см от PN532.
При использовании DES расстояние может быть до 5,3 см.
Обратите внимание, что в основном существует два типа тайм-аутов: (первый, когда Teensy ожидает ответа от PN532, и второй, когда PN532 ожидает ответа от карты). ошибка тайм-аута. Включите отладку, чтобы посмотреть, что произойдет.
Другие проекты с Teensy
Это мой третий электронный проект с Teensy, опубликованный на Codeproject. Вас также могут заинтересовать:
- Инфракрасный пульт дистанционного управления для вашего компьютера
Он использует Teensy и ИК-приемник для управления музыкальным плеером / видеоплеером на вашем компьютере. - A USB HID Keyboard Эмулятор сенсорного экрана мыши
Он использует Teensy для имитации мыши, клавиатуры и сенсорного экрана через USB.
Система дверных замков с паролем с использованием Arduino и IoT – IJERT
Система дверных замков с паролем с использованием Arduino и IoT 103, Аркада Вишнудаса,
Mannagudda, Mangaluru – 575003
Siddhesh Praveen Kini Final Semester, BE (EEE) 81/2418, Prarthana CHS,
Pantnagar, Ghatkopar (E), Mumbai – 400075
: 9002 приобрело первостепенное значение, будь то дом, машина или их цифровые учетные записи.
Решения, доступные в настоящее время на рынке, удовлетворительны, но решения с высоким уровнем безопасности обходятся дорого. Следовательно, экономически целесообразная система безопасности стала потребностью часа.В этой статье мы представляем систему дверных замков с электронным управлением, в которой используется Arduino, плата микроконтроллера с открытым исходным кодом, которая может воспринимать, отслеживать, хранить и контролировать приложения. В этой системе также используется журнал на основе IoT, который отслеживает вход и выход пользователей.
Общие термины: встроенная система, автоматизация
Ключевые слова: Arduino, модуль ESP8266P, электромагнитный замок, модуль матричной клавиатуры 4×4
ВВЕДЕНИЕ
Систему запирания дверей с помощью пароля можно использовать в домах, офисах, настольных устройствах и т. д. Система проверит правильность пароля, введенного пользователем, и разблокирует только для авторизованных пользователей.
Эта система оказывается оптимальным решением для предотвращения несанкционированного проникновения.Дверной замок представляет собой систему из двух блоков, где один блок контролирует вход пользователя, а другой следит за выходом пользователя. На практике количество паролей будет зависеть от пользователя. Каждый пользователь получает свой уникальный 5-значный пароль, который он будет использовать для отпирания двери. Поскольку у разных пользователей разные пароли, это позволяет нам вести журнал людей, которые использовали дверной замок. Этот журнал будет храниться в документе в облаке. Документ будет состоять из имени, времени входа и времени выхода пользователя. Эта функция помогает обеспечить дополнительную безопасность системы блокировки дверей. Дверной замок также оснащен механизмом защиты от угадывания, при котором система блокируется после 5 неправильных попыток. Для повторного использования блокировки необходимо выполнить сброс системы.
НЕОБХОДИМЫЕ КОМПОНЕНТЫ
2.
1 Ардуино МегаArduino Mega — плата микроконтроллера на базе ATmega2560 производства и разработки компании Arduino. Эта плата разработки с открытым исходным кодом предоставляет платформу для простого создания цифровой или аналоговой системы.
Платасостоит из 54 цифровых входных/выходных контактов (включая 15 контактов ШИМ), 16 аналоговых входных контактов, 4 UART (аппаратных последовательных портов) и кварцевого генератора 16 МГц среди других функций. Микроконтроллер этой платы может быть предварительно запрограммирован с помощью загрузчика, который упростит загрузку кода во встроенную память.
Рис. 1: Arduino Mega на базе ATmega2560
2.2 Модуль матричной клавиатуры 4×4
Модуль матричной клавиатуры 4×4 подключен к Arduino Mega, чтобы принимать ввод от пользователя. Затем этот ввод сопоставляется с предварительно установленным паролем для проверки правильности пароля. Если пароль действителен, дверной замок будет разблокирован. Если недействительно, дверной замок останется заблокированным.
Модуль матричной клавиатуры 4×4 состоит из 4 строк и 4 столбцов. Есть переключатель, который соединяет каждую строку и столбец. То же самое показано на рисунке ниже:Рис. 2: Матричная клавиатура 4×4 со схемой
В модуле «Клавиатура», показанном на рис. 2, мы не собираемся использовать все доступные клавиши. Мы будем использовать только цифровые клавиши 0-9 вместе с * и #.
Модуль ESP8266P
Этот модуль представляет собой беспроводной модуль, который используется для подключения мегаплаты Arduino к Интернету. Плата Arduino будет действовать как веб-клиент, подключенный к облаку для записи записей. Модуль ESP8266P не может быть напрямую подключен к Arduino, поэтому используется преобразователь Arduino/USB-to-TTL.
4. СХЕМА ЦЕПЕЙ
Электромагнитный замок
Соленоидный замок, также известный как приводной замок, используется для фактической блокировки. Соленоиды — это, по сути, электромагниты: они сделаны из большой катушки медной проволоки с якорем (металлической пластиной) посередине.
Когда катушка находится под напряжением, пуля втягивается в центр катушки. Это позволяет соленоиду тянуть с одного конца. Этот соленоид, в частности, красивый и прочный, имеет заглушку с наклонным вырезом и хороший монтажный кронштейн. По сути, это электронный замок, предназначенный для обычного шкафа, сейфа или двери. Обычно замок активен, поэтому вы не можете открыть дверь, потому что на пути стоит соленоид. В этом состоянии он не использует никакой энергии. Когда 9Подается -12 В постоянного тока, заглушка втягивается, чтобы она больше не торчала, и дверь можно было открыть.4.1 РАБОЧИЙ
Рис. 4: Принципиальная схема
Рис. 3: Электромагнитный замок
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ IDE ARDUINO
Arduino можно запрограммировать с помощью Arduino IDE. Заголовочный файл keypad.h добавлен в библиотеку для работы клавиатуры. ATmega2560 на arduino mega может быть предварительно запрограммирован с помощью загрузчика, который позволяет загружать в него новый код без использования внешнего аппаратного программатора.
Библиотека Esp8266 должна быть добавлена в список библиотек для использования модуля Wi-Fi.Рис. 5: Блок-схема работы механизма дверного замка
Сначала модуль Wi-Fi устанавливает соединение. После чего пользователь вводит свой 5-значный пароль в матричную клавиатуру 4×4. Как правило, клавиатура имеет восемь соединительных проводов через резисторы R1, R2, R3, R4 и C1, C2, C3, C4, соответствующие строкам и столбцам соответственно. Схема матричного кодирования требует меньшего количества выходных контактов и, следовательно, меньшего количества соединений, которые необходимо выполнить для работы клавиатуры. Поскольку каждый пользователь имеет уникальный пароль, мы определяем, какой пользователь получил доступ к дверному замку, и отправляем эти данные в облако. Пароль совпадает с предварительно установленным паролем. Если это совпадение, срабатывает соленоидный замок, и дверной замок открывается. По умолчанию дверной замок остается открытым в течение 2 минут после того, как замок был открыт, после чего катушка соленоида обесточивается, и дверь запирается.
Эта же операция показана на блок-схеме ниже.Для дополнительной безопасности присутствует элемент защиты от угадывания, т.е. после 4 неправильных попыток система блокируется и ее необходимо перезагрузить для дальнейшего использования. Кнопка сброса будет известна только основному пользователю.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Вышеупомянутая модель системы блокировки дверей с паролем разработана и протестирована. Результаты модели соответствовали ожиданиям. Эта система может оказаться более дешевой альтернативой дорогой системе дверных замков, использующей сканирование сетчатки глаза, сканирование радужной оболочки глаза и сканирование отпечатков пальцев. Будущая работа по этому проекту включает компактную компоновку контроллера и его периферийных устройств, а также добавление биометрического сканера вместо клавиатуры.
БЛАГОДАРНОСТЬ
Мы признательны экспертам за усилия, которые внесли свой вклад в разработку системы дверных замков, управляемой Arduino.
Эта статья была бы неполной, если бы не следующие люди:
Мы хотели бы поблагодарить Департамент электротехники и электроники Инженерного колледжа Канара, Мангалуру, за предоставленную нам возможность реализовать и применить наши знания. Мы хотели бы выразить нашу глубокую признательность доктору Раджалаксми Самаге Б.Л., заведующему отделением EEE инженерного колледжа Канара, Мангалуру, за их восторженную поддержку и готовность так щедро уделить нам свое драгоценное время. Наконец, мы хотели бы поблагодарить наши семьи и друзей, которые предоставили нам ресурсы и их поддержку, которая привела к успешному завершению этого документа.
ССЫЛКИ
Эта система оказывается оптимальным решением для предотвращения несанкционированного проникновения.
1 Ардуино Мега
Модуль матричной клавиатуры 4×4 состоит из 4 строк и 4 столбцов. Есть переключатель, который соединяет каждую строку и столбец. То же самое показано на рисунке ниже:
Когда катушка находится под напряжением, пуля втягивается в центр катушки. Это позволяет соленоиду тянуть с одного конца. Этот соленоид, в частности, красивый и прочный, имеет заглушку с наклонным вырезом и хороший монтажный кронштейн. По сути, это электронный замок, предназначенный для обычного шкафа, сейфа или двери. Обычно замок активен, поэтому вы не можете открыть дверь, потому что на пути стоит соленоид. В этом состоянии он не использует никакой энергии. Когда 9Подается -12 В постоянного тока, заглушка втягивается, чтобы она больше не торчала, и дверь можно было открыть.
Библиотека Esp8266 должна быть добавлена в список библиотек для использования модуля Wi-Fi.
Эта же операция показана на блок-схеме ниже.
[1] Принцип работы Arduino, Abuja, Electronics Computer and Computation (ICECCO): 11-я международная конференция IEEE.
[2] Т.Б.Захариадис и А.К.Сакинцис, Введение в специальный раздел о беспроводной домашней сети, Обзор мобильных вычислений и связи ACM, Том 7, №: 2, апрель 2013 г.
[3] Нихил Агарвал, Система домашней безопасности на основе микроконтроллера с удаленным мониторингом, Департамент инженерии ЕС, Массачусетский технологический институт, Manipal.
[4] М. Фаундез Зани, Уязвимость биометрической системы безопасности, IEEE Aerospace and Electronic System Magazine, 2014.
[5] В.Дурфи, Руководство по микроконтроллерам Arduino, Миннесотский университет, версия 2014.
[6] Джанаки Венукумар, Навин С., Контроль доступа к дверям на базе Arduino, Международный журнал исследований в области адвентистских технологий, том 4, № 8, август 2016 г.
[7] Винай Сагар К.Н., Кусума С.М., Домашняя автоматизация с использованием Интернета вещей, Международный исследовательский журнал инженерии и технологий (IRJET) Том: 02 Выпуск: 03 | январь 2015 г.
Умный замок Arduino – ELEGOO Official
INTRODUCTION
На этот раз мы представляем вам прототип дверного замка, сочетающий в себе Arduino и 3D-печать , который вы можете легко собрать для своего шкафа, ящика или садовой двери.
Чтобы сделать его версией RFID , версией с паролем или вашим собственным практичным дизайном? Делайте это как ваши мысли.
ЭЛЕКТРОНИКА, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ В ЭТОМ ПРОЕКТЕ
1) Соберите замок RFID
1) Соберите замок с паролем
Избранное продукт:
Elegoo Neptune FDM 3D Printer
Elegoo Uno Project Super Starter Kit
: СКАЧАТЬ
Загрузите код и схему этого проекта здесь: http://bit.ly/33eyioT
И не забудьте поделиться с нами своими наработками в социальных сетях.
Ардуино
Учебник
ELEGOO Smart Robot Car V4.0 с камерой: Загрузить код в модуль камеры
Как загрузить код в модуль камеры в Smart Robot…
Читать далее
Учебное пособие: напечатанный на 3D-принтере мини-расщепитель луча Prism TV
Как пользоваться призменным мини-телевизором с разделителем луча? Показать Марс…
Читать далее
Учебное пособие. Автоматический диспенсер для бумажных полотенец на базе Arduino
Большинство изобретений и творений делается для удобства или удовольствия…
Читать далее
Учебное пособие: создание устройства для определения качества воздуха на базе Arduino
Устройство для определения качества воздуха на базе Arduino СПИСОК МАТЕРИАЛОВ: Рекомендуемый продукт: ELEGOO Mega 2560…
Читать далее
Учебное пособие. Создание лампы накаливания с помощью платы Arduino UNO
Можете ли вы представить себе создание лампы накаливания с платой Arduino UNO для любого…
Читать далее
Лучший бюджетный 3D-принтер для миниатюр
Источник: https://www.pinterest.com/pin/28569778875058723/
Читать далее
Лучший 3D-принтер на полимерной основе для удовлетворения ваших потребностей
Источник: https://www.pinterest.com/pin/821977369495545022/ Печать смолой немного сложнее, чем печать филаментом….
Читать далее
Лучшие 3D-принтеры для начинающих в 2021 году
Читать далее
Устранение неполадок при 3D-печати 101
Источник: https://unsplash.com/photos/KshEaH06rV8 3D-принтеры и аксессуары были феноменальными с момента их создания…
Читать далее
3D Pen vs. 3D-принтер: полное руководство
Источник: https://unsplash.com/photos/aCniNTiIFd8 Использование технологий 3D-печати стало очень…
Читать далее
Учебник: игра Arduino «Угадай число»
Скучаете на вечеринке и можете играть только на телефоне? Давайте…
Читать далее
Выставка 3D-печати древних китайских построек
3D-печать проникла во все аспекты нашей жизни. Наблюдая…
Читать далее
Система дверных замков с клавиатурой Arduino
23 Декабрь
0 Комментариев
3036 просмотров
Arduino Project
Привет,
В этом уроке мы узнаем, как построить систему дверных замков с помощью Arduino.
Необходимое оборудование Ардуино Уно
Клавиатура 4X4
ЖК-дисплей
Замок постоянного тока
Реле
Батарея 9 В
Потенциометр 10 кОм
Резистор 220 Ом
Необходимое программное обеспечение Arduino IDE
Также имеет дополнительную функцию смены текущего пароля. Вам нужно нажать клавишу «#». После нажатия этой клавиши на ЖК-дисплее появится запрос на ввод текущего пароля. После ввода текущего пароля вам будет предложено ввести новый пароль. Вот как пароль будет изменен.
Клавиатура 4×4 - Клавиатура 4×4 содержит 16 клавиш. 12 телефонных клавиш и 4 клавиши с указанием алфавитов «A, B, C, D»
- Поскольку имеется 4 столбца и 4 строки, для ввода данных со всей клавиатуры требуется всего 8 контактов.
Реле - Реле — это электромагнитный переключатель, который можно использовать для управления потоком электрического тока в цепи. Основным компонентом реле является электромагнит, который можно активировать при необходимости.
- Реле также могут работать как усилители. Все, что вам нужно, чтобы включить реле, это небольшой ток. И, в свою очередь, реле могут замыкать гораздо большую токовую цепь. Таким образом, малый ток можно использовать для производства гораздо большего тока. Вот как реле используются в качестве усилителей.
- Реле были изобретены американским пионером электромагнетизма Джозефом Генри в 1835 году. На демонстрации в Нью-Джерси он использовал меньший электромагнит для включения и выключения большего.
Схема - Подключите первые 6 контактов клавиатуры к шести аналоговым контактам Arduino Uno. Подключите последние два контакта к цифровым контактам 2 и 3 на плате Arduino.
- Подключите контакт 1 (VSS) на ЖК-дисплее к GND на Arduino.
- Подключите контакт 2 (VDD) к контакту 5V на Arduino.
- Подключите контакт 3 (V0) к середине потенциометра 10k и подключите два других контакта потенциометра к 5V и GND на Arduino.
- Подключите контакт 4 (RS) к контакту 7 на Arduino.
- Подключите контакт 5 (R/W) к контакту GND на Arduino.
- Подключите контакт 6 (ENABLE) к контакту 6 на Arduino.
- Подключите контакты 11, 12, 13 и 14 (контакты данных) к контактам 5, 4, 3 и 2 на Arduino.
- Подключите контакт 15, который является контактом подсветки ЖК-дисплея, к 5 В на Arduino через резистор 220 Ом.
- Подключите контакт 16 на Arduino, который является отрицательным контактом подсветки, к GND на Arduino.
Теперь мы подключим блокировку постоянного тока напрямую к Arduino. Но для замка требуется более 5 вольт, поэтому нам нужно будет подключить реле между замком и Arduino.
- Подключите сигнальный контакт реле к контакту 10 Arduino. Подключите VCC и GND к 5V, а GND к Arduino.
- Подсоедините положительную клемму аккумулятора к положительной клемме дверного замка, а отрицательную клемму к отрицательной клемме дверного замка через реле.
Рабочая концепция
- Рабочая концепция этого проекта включает четыре процесса: ввод, обработка и сопоставление, вывод на ЖК-дисплей и блокировка/разблокировка двери.
- Сначала, после установки пароля, пользователь вводит пароль с помощью клавиатуры. Клавиатура отправляет эти данные на плату Arduino, чтобы проверить, правильный или неправильный пароль.
- Если пароль правильный, плата Arduino отправит команду как на ЖК-дисплей, так и на дверной замок через реле.
- Команда, отправленная на ЖК-дисплей, будет отображать текст «Пропуск принят». Команда, отправленная на дверной замок, будет открывать замок.
- Если введен неправильный пароль, Arduino отправит на ЖК-дисплей только команду «Неверный пароль».
- Это завершает концептуальный цикл для этого проекта.
- Начальный пароль 1234.
-
Загрузите код на плату Arduino. Выполнить электрическую схему.
Теперь дверной замок с клавиатурой Arduino готов к использованию.
Теги:
Ардуино , клавиатура , соленоид , замок , реле ,
- сопутствующие товары
Мои подписки - сопутствующие товары
- Последние посты
- Самые читаемые
09 июнь
02 Январь
0
384
7-сегментный дисплей
Здравствуйте!
В этой статье мы узнаем больше о семисегментном дисплее. Мы также будем любить..
Читать далее
02 Январь
31 декабрь
30 декабрь
15 июль
23 июль
30 июнь
2
7168
Робот следящего за линией
(Источник: Indian LifeHacker) Привет,
В этом уроке мы узнаем, как сделать Line..
Читать далее
04 декабрь
0
6308
Датчик моргания глаз
Здравствуйте!
В этом уроке мы узнаем, как сделать датчик моргания с помощью Arduino. Ха..
Читать далее
14 мая
Дверной замок RFID на базе Arduino
Электронные дверные замки безопаснее обычных дверных замков. В таких дверных замках нет возможности взлома, так как весь механизм электронный. Такие дверные замки имеют базовую встроенную систему контроля доступа, которая, как правило, непроницаема. В электронных дверных замках используется несколько систем контроля доступа. Наиболее распространенными системами контроля доступа, используемыми в электронных замках, являются PIN-код (персональный идентификационный номер), отпечаток пальца и RFID.
Системы контроля доступа по отпечаткам пальцев предпочтительны только для решений с высокой степенью безопасности или личной безопасности, они очень персонализированы и являются дорогостоящими. PIN и RFID являются экономически эффективными решениями, применимыми к системам общего доступа, таким как гостиничные номера, классы и офисы. Из этих двух систем контроля доступа RFID обеспечивают более высокий уровень безопасности и предлагают более широкое применение. Например, решения RFID можно использовать одновременно для контроля доступа и контроля посещаемости в школах/колледжах.
В этом проекте мы разрабатываем систему дверных замков с радиочастотной идентификацией и изучаем различные способы создания запорного механизма.
Необходимые компоненты
- Arduino UNO/Arduino Mega x1
- RC522 RFID-считыватель x1
- MFRC522 Карты/метки RFID x2
- SSD1306 OLED-дисплей x1
- Релейный модуль и электромагнитный замок или серводвигатель x1
- Соединительные провода/перемычки
Соединения цепей
Система дверных замков состоит из двух важных цепей – системы контроля доступа и запорного механизма. Для системы контроля доступа здесь используется RFID. В этом дверном замке используется считыватель RFID RC522 для чтения карт RFID, совместимых с MIFARE и NTAG. Каждый замок пропускает доступ только к одной RFID-карте, поэтому всем остальным картам доступ запрещен. Систему также можно запрограммировать на предоставление дополнительного доступа к мастер-карте, которую можно использовать вместо утерянной карты. Пользовательский интерфейс разработан с использованием OLED-дисплея SSD1306. Таким образом, полная система контроля доступа разработана путем сопряжения считывателя RFID RC522 и OLED-дисплея SSD1306 с Arduino UNO.
Считыватель RFID RC522 взаимодействует с Arduino по протоколу SPI. Следующие соединения схемы выполнены для взаимодействия считывателя RFID с Arduino UNO. Чтобы узнать больше о считывании RFID-карт с помощью RC522, перейдите по этой ссылке.
OLED-дисплей SSD1306 взаимодействует с Arduino по протоколу I2C. Чтобы узнать больше о взаимодействии OLED-дисплея SSD1306 с Arduino с использованием последовательного интерфейса I2C, перейдите по этой ссылке. Для сопряжения SSD1306 с Arduino выполняются следующие схемные соединения.
Принципиальная схема системы доступа RFID на основе Arduino
Механизм блокировки может быть построен двумя различными способами. Замок своими руками можно сконструировать с помощью серводвигателя одним методом. Если запирающий механизм построен с использованием серводвигателя, для управления ему требуется вывод ШИМ на Arduino.
Рекомендуется, чтобы сервопривод был снабжен отдельным источником питания с использованием батарей, поскольку колебания мощности серводвигателя могут повредить плату Arduino.
Во втором способе замок может быть выполнен с помощью электромагнитного замка. В этом случае управлять замком можно с помощью любого GPIO на Arduino через релейный модуль.
Принципиальная схема дверного замка RFID на базе Arduino с сервоприводом.
Само реле разделяет источники питания Arduino и соленоида.
Эскиз Arduino (контроль доступа RFID)
Как работает система доступа RFID
Считыватель RFID, использованный для разработки этого дверного замка, — RC522. Этот считыватель RFID может считывать RFID-карты, совместимые с MIFARE и NTAG. Карты RFID имеют либо 7-байтовый уникальный идентификационный номер (UID), либо 4-байтовый неуникальный идентификационный номер (NUID). Даже если используются карты NUID, почти нет возможности получить две карты с одинаковым NUID. Системы запирания сконструированы таким образом, что идентификационный номер отсканированной карты не разглашается в процессе контроля доступа. Даже если доступ к идентификатору карты осуществляется с другого устройства, получить RFID-карту с тем же идентификационным номером невозможно.
Когда карта RFID сканируется через RC522, он считывает NUID/UID конкретной карты. Отсканированный NUID сравнивается с предварительно сохраненным идентификационным номером системы дверного замка. Если идентификатор отсканированной карты совпадает с запрограммированным идентификатором, на OLED-дисплее отображается приветственное сообщение. Если идентификатор отсканированной карты не совпадает с запрограммированным идентификатором, дверь остается незапертой, а на OLED-дисплее отображается сообщение об отказе в доступе. В то же время дверь отпирается либо вращением сервопривода в случае самодельного сервозамка, либо активацией реле в случае соленоидного замка. Замок запрограммирован на пропуск доступа только к одной RFID-карте.
Код
Скетч начинается с импорта библиотеки SPI и MFRC522 для работы со считывателем RC522. В этом проекте используется библиотека Arduino MFRC522 от miguelbalboa, доступная на Github. Загрузите библиотеку в виде ZIP-файла. Перейдите к Sketch->Include Library->Add .ZIP Library в Arduino IDE. Выберите файл rfid-master.ZIP, и библиотека для RC522 будет добавлена в среду Arduino.
Затем следует импорт библиотек Wire, Adafruit_GFX и Adafruit_SSD1306 для работы с SSD1306 OLED. Эти библиотеки можно легко найти в менеджере библиотек.
Затем определяются константы для соединений схемы с OLED-дисплеем и создается экземпляр класса Adafruit_SSD1306. Определены константы для соединений цепи с RC522, и создан объект класса MFRC522. Определена переменная для хранения ключа MIFARE. Массив байтов ‘nuidPICC[]’ определен для хранения 4 байтов RFID NUID. Переменные объявлены для хранения строковых представлений NUID в десятичном и шестнадцатеричном форматах. Точно так же определяется переменная для хранения строкового представления ключа MIFARE. Растровое изображение хранится в PROGMEM для лога сайта, и для него определяется массив.
В функции setup() скорость передачи данных для последовательной связи установлена на 9600 бит/с. OLED-дисплей инициализируется вызовом метода display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC), а дисплей мигает вызовом метода display.display(). Протокол SPI инициализируется вызовом метода SPI.begin(). Модуль RFID инициализирует метод PCD_Init() для объекта RFID. Байты ключа MIFARE устанавливаются в FF и сохраняются в строковом представлении в верхнем регистре. Ключ MIFARE публикуется в Serial Monitor. OLED-дисплей очищается, а логотип сайта мигает.
В функции loop() некоторые начальные сообщения сначала выводятся на экран. Карта/ключ/метка RFID обнаруживается путем вызова метода PICC_IsNewCardPresent() для объекта RFID. Затем NUID/UID карты считывается путем вызова метода PICC_ReadCardSerial() для объекта RFID. Тип карты MIFARE определяется с помощью метода PICC_GetType(rfid.uid.sak) и отображается на последовательном мониторе. Затем осуществляется доступ к отдельным байтам NUID с использованием свойства rfid.uid.uidByte[]. Сначала байты сериализуются в десятичном формате и преобразуются в строковый объект. Строка, содержащая десятичное представление NUID, публикуется в Serial Monitor. Затем байты сериализуются в шестнадцатеричном формате и преобразуются в строковый объект. Строка, содержащая шестнадцатеричное представление NUID, публикуется на последовательном мониторе.
Прочитанные байты NUID хранятся в массиве символов. Этот массив символов сравнивается с предопределенным NUID с помощью определяемой пользователем функции compareNUID(). Функция возвращает логическое значение, используемое для определения контроля доступа. Если отсканированный NUID совпадает с запрограммированным ID, на OLED-экране отображается сообщение о предоставлении доступа. Если отсканированный NUID не соответствует запрограммированному ID, на OLED-экране отображается сообщение об отказе в доступе.
Читатель останавливается от чтения карты, вызывая метод PICC_HaltA() для объекта RFID. Наконец, шифрование останавливается вызовом метода PCD_StopCrypto1() для объекта RFID.
Функция loop() использует две определяемые пользователем функции — printtext() и compareNUID(). Функция printtext() предназначена для отображения сообщений на OLED-экране. Функция compareNUID() предназначена для сравнения отсканированных карт с запрограммированным идентификатором.
Сборка и управление запорным механизмом
Электронный запирающий механизм может быть выполнен несколькими способами. Здесь мы обсудим два способа. В первом способе мы можем создать замок с сервоприводом своими руками. Сервопривод остается на 0 градусов в разблокированном положении и поворачивается на 90 градусов в закрытом положении. Его вывод данных должен быть подключен к выводу PWM Arduino для управления сервоприводом. Сервопривод управляется через контакт D3 Arduino UNO на принципиальной схеме выше.
Второй метод выполняется путем подключения электромагнитного замка к Arduino через модуль реле. Реле 5 В можно управлять с любого GPIO Arduino UNO. Контакт D3 Arduino также является цифровым входом/выходом, поэтому его также можно использовать для управления реле.
Эскиз Arduino для самодельного сервозамка
Набор Arduino для электромагнитного замка
Рубрики: Arduino, Electronic Projects, Featured
С тегами: Arduino, Arduino MFRC522 RC522 RFID-считыватель, Arduino MFRC522 RFID-считыватель, Arduino MIFARE RFID , проекты Arduino, RFID-считыватель Arduino RC522, система контроля доступа RFID Arduino, дверной замок RFID Arduino, сервопривод дверного замка RFID Arduino, соленоид дверного замка RFID Arduino
Система автомобильных замков с использованием Arduino и GSM
Инженерные проекты
Безопасность является серьезной проблемой в современном мире. Преступно настроенных людей, считающих грабежи лучшим способом заработка, с каждым днем становится все больше. Ранее мы опубликовали систему обнаружения аварий и оповещения с использованием Arduino, которая также работает по той же логике.
Автомобили более уязвимы для кражи, так как есть тонны транспортных средств, оставленных неиспользованными, и тот факт, что каждая часть системы обеспечивает неплохую сумму денег, делает ее более увлекательной. Среди многих других автомобилей автомобили возглавляют список угоняемых во всем мире. Воры считают автомобили легкой мишенью еще и потому, что они предлагают меньше функций безопасности. Люди представили решения для повышения безопасности, но они не смогли положить конец этой растущей проблеме.
Components Required for Car Lock System using Arduino and GSM
Arduino UNO x1
SIM900 GSM Module x 1
BC337 Transistor x 1
1N4007 Diode x 1
7809 Регулятор напряжения IC x 1
10K Резистор X 1
1000UF, 20В. 1896
4.7uF, 20V Electrolytic Capacitor x 1
12V DPDT Relay x 2
1A Fuse x 1
Push-to-on Switch x 1
Больше автомобильных схем размещено на bestengineeringprojects.com
- Индикатор неисправности автомобильных тормозов
- Автомобильная сигнализация заднего хода на базе Arduino
- Автоматический стеклоочиститель для автомобиля с использованием Arduino и Rainsensor
- Цепь обслуживания аккумуляторной батареи автомобиля
- Звуковой сигнал для автомобильного мигающего устройства с использованием 555
- Цепь звукового сигнала заднего хода автомобиля
Описание схемы Система автомобильного замка с использованием Arduino и GSM
Проект включает модем GSM (SIM 800/900) в качестве основного компонента проекта вместе с платой Arduino. Проект обеспечивает безопасность системы зажигания автомобиля, которая более уязвима для взлома. Систему зажигания и центральный замок автомобиля можно включить или отключить с помощью схемы реле, подключенной к плате Arduino. Нам также требуется действующая SIM-карта с активированным планом SMS для передачи информации из этого проекта по сниженной цене из-за предложений SMS, распространяемых сетевым провайдером.
Глядя на полную схему автомобильного центрального замка GSM на основе Arduino:
Общая схема намного проще для понимания и реализации. Сначала установите связь между GSM-модемом и платой Arduino Uno, подключив контакты Tx и Rx модема к контактам Rx и Tx Arduino. Затем установите соединение «земля-земля» между двумя устройствами.
Что касается источника питания, необходимого для проекта, мы должны быть очень осторожны. Любая нерегулярная подача напряжения может повредить используемые модули, что имеет место, если мы используем аккумулятор в качестве источника питания, поскольку оно склонно меняться во время зажигания и зарядки. Итак, мы выбрали 9. Регулятор напряжения 7809, который подает постоянное напряжение на модем GSM и плату Arduino.
Номер контакта 7 платы Arduino назначен как выходной терминал, который подает вход на центральный замок и механизм замка зажигания. Диоды, включенные в схему, предотвращают выход из строя из-за выброса высокого напряжения от реле из-за обратной ЭДС. Чтобы избежать возможности короткого замыкания в проекте, на входной клемме должен быть установлен предохранитель. Выключатель расположен внутри капота, который можно использовать для отключения цепи в случае, если автомобиль не будет использоваться более недели для экономии заряда аккумулятора.
Когда выключатель выключен, центральный замок и замок зажигания автомобиля активированы, и, следовательно, автомобиль находится в безопасности.
Программный код для системы автомобильных замков с использованием Arduino и GSM:
Ардуино Уно
Клавиатура 4X4
ЖК-дисплей
Замок постоянного тока
Реле
Батарея 9 В
Потенциометр 10 кОм
Резистор 220 Ом
Arduino IDE
Также имеет дополнительную функцию смены текущего пароля. Вам нужно нажать клавишу «#». После нажатия этой клавиши на ЖК-дисплее появится запрос на ввод текущего пароля. После ввода текущего пароля вам будет предложено ввести новый пароль. Вот как пароль будет изменен.
Загрузите код на плату Arduino. Выполнить электрическую схему.
Мы также будем любить..
Ха..
Из этих двух систем контроля доступа RFID обеспечивают более высокий уровень безопасности и предлагают более широкое применение. Например, решения RFID можно использовать одновременно для контроля доступа и контроля посещаемости в школах/колледжах.Система дверных замков состоит из двух важных цепей – системы контроля доступа и запорного механизма. Для системы контроля доступа здесь используется RFID. В этом дверном замке используется считыватель RFID RC522 для чтения карт RFID, совместимых с MIFARE и NTAG.
Каждый замок пропускает доступ только к одной RFID-карте, поэтому всем остальным картам доступ запрещен. Систему также можно запрограммировать на предоставление дополнительного доступа к мастер-карте, которую можно использовать вместо утерянной карты. Пользовательский интерфейс разработан с использованием OLED-дисплея SSD1306. Таким образом, полная система контроля доступа разработана путем сопряжения считывателя RFID RC522 и OLED-дисплея SSD1306 с Arduino UNO.
Считыватель RFID, использованный для разработки этого дверного замка, — RC522.
Этот считыватель RFID может считывать RFID-карты, совместимые с MIFARE и NTAG. Карты RFID имеют либо 7-байтовый уникальный идентификационный номер (UID), либо 4-байтовый неуникальный идентификационный номер (NUID). Даже если используются карты NUID, почти нет возможности получить две карты с одинаковым NUID. Системы запирания сконструированы таким образом, что идентификационный номер отсканированной карты не разглашается в процессе контроля доступа. Даже если доступ к идентификатору карты осуществляется с другого устройства, получить RFID-карту с тем же идентификационным номером невозможно.
В то же время дверь отпирается либо вращением сервопривода в случае самодельного сервозамка, либо активацией реле в случае соленоидного замка. Замок запрограммирован на пропуск доступа только к одной RFID-карте.Скетч начинается с импорта библиотеки SPI и MFRC522 для работы со считывателем RC522. В этом проекте используется библиотека Arduino MFRC522 от miguelbalboa, доступная на Github. Загрузите библиотеку в виде ZIP-файла. Перейдите к Sketch->Include Library->Add .ZIP Library в Arduino IDE. Выберите файл rfid-master.ZIP, и библиотека для RC522 будет добавлена в среду Arduino.
Массив байтов ‘nuidPICC[]’ определен для хранения 4 байтов RFID NUID. Переменные объявлены для хранения строковых представлений NUID в десятичном и шестнадцатеричном форматах. Точно так же определяется переменная для хранения строкового представления ключа MIFARE. Растровое изображение хранится в PROGMEM для лога сайта, и для него определяется массив.
Затем NUID/UID карты считывается путем вызова метода PICC_ReadCardSerial() для объекта RFID. Тип карты MIFARE определяется с помощью метода PICC_GetType(rfid.uid.sak) и отображается на последовательном мониторе. Затем осуществляется доступ к отдельным байтам NUID с использованием свойства rfid.uid.uidByte[]. Сначала байты сериализуются в десятичном формате и преобразуются в строковый объект. Строка, содержащая десятичное представление NUID, публикуется в Serial Monitor. Затем байты сериализуются в шестнадцатеричном формате и преобразуются в строковый объект. Строка, содержащая шестнадцатеричное представление NUID, публикуется на последовательном мониторе. Если отсканированный NUID не соответствует запрограммированному ID, на OLED-экране отображается сообщение об отказе в доступе.Электронный запирающий механизм может быть выполнен несколькими способами. Здесь мы обсудим два способа. В первом способе мы можем создать замок с сервоприводом своими руками. Сервопривод остается на 0 градусов в разблокированном положении и поворачивается на 90 градусов в закрытом положении. Его вывод данных должен быть подключен к выводу PWM Arduino для управления сервоприводом.
Сервопривод управляется через контакт D3 Arduino UNO на принципиальной схеме выше.С тегами: Arduino, Arduino MFRC522 RC522 RFID-считыватель, Arduino MFRC522 RFID-считыватель, Arduino MIFARE RFID , проекты Arduino, RFID-считыватель Arduino RC522, система контроля доступа RFID Arduino, дверной замок RFID Arduino, сервопривод дверного замка RFID Arduino, соленоид дверного замка RFID Arduino
1896 Систему зажигания и центральный замок автомобиля можно включить или отключить с помощью схемы реле, подключенной к плате Arduino. Нам также требуется действующая SIM-карта с активированным планом SMS для передачи информации из этого проекта по сниженной цене из-за предложений SMS, распространяемых сетевым провайдером. Регулятор напряжения 7809, который подает постоянное напряжение на модем GSM и плату Arduino. Программный код для системы автомобильных замков с использованием arduino написан на языке программирования arduino и скомпилирован в среде arduino IDE. Вы можете загрузить полный код по ссылке ниже и использовать его в своей системе.
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ СКАЧАТЬ КОД ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Вот как работает план SMS:
- При передаче любой информации на GSM-модем на номер телефона владельца автомобиля отправляется SMS с информацией о текущем состоянии замка.
- Состояние центрального замка и замка зажигания можно изменить только с помощью правильного пароля.
- Когда указанная информация отправляется на номер SIM-карты, вставленной в GSM-модем, он повторно отправляет подтверждающее SMS-сообщение о текущем состоянии замка на номер телефона владельца автомобиля.
- В приведенном выше случае, если правильный пароль (т. е. /qwerty/ для этого проекта) предоставлен модему GSM, он разблокирует замок, а также отправит подтверждение.
- Чтобы заблокировать замок, отправьте тот же правильный пароль еще раз.
