Как работает кодовый замок на микроконтроллере PIC16F628A. Какие компоненты входят в схему кодового замка. Как запрограммировать микроконтроллер для работы кодового замка. Каковы особенности монтажа и настройки устройства.
Принцип работы кодового замка на микроконтроллере PIC16F628A
Кодовый замок на базе микроконтроллера PIC16F628A представляет собой электронное устройство для ограничения доступа. Основные компоненты системы:
- Микроконтроллер PIC16F628A — «мозг» устройства
- Матричная клавиатура для ввода кода
- Электромагнитный замок
- Светодиодная индикация
- Звуковой излучатель
Принцип работы замка следующий:
- Пользователь вводит код на клавиатуре
- Микроконтроллер сравнивает введенный код с эталонным
- При совпадении кодов активируется электромагнитный замок
- Светодиод и звуковой сигнал подтверждают успешное открытие
- При неверном коде замок остается закрытым
Схема кодового замка на PIC16F628A
Рассмотрим основные элементы принципиальной схемы устройства:
- DD1 — микроконтроллер PIC16F628A
- SB1-SB12 — кнопки матричной клавиатуры
- VT1 — транзистор для управления электромагнитом
- Y1 — электромагнитный замок
- HL1 — светодиод индикации
- BQ1 — пьезоизлучатель
Питание осуществляется от источника 12В через стабилизатор напряжения DA1. Для резервного питания используется аккумуляторная батарея GB1.
Программирование микроконтроллера PIC16F628A
Для программирования PIC16F628A используется программатор PONYPROG. Основные этапы создания программы:
- Инициализация портов ввода-вывода
- Настройка прерываний от клавиатуры
- Реализация алгоритма опроса клавиатуры
- Сравнение введенного кода с эталонным
- Управление электромагнитным замком
- Формирование звуковых и световых сигналов
Программный код написан на ассемблере и оптимизирован для быстрого отклика системы.
Особенности монтажа кодового замка
При монтаже устройства следует учитывать следующие моменты:
- Использовать качественную матричную клавиатуру
- Обеспечить надежное питание электромагнита
- Установить стабилизатор DA1 на радиатор
- Экранировать сигнальные линии от помех
- Разместить компоненты в защищенном корпусе
Тщательный монтаж гарантирует стабильную работу кодового замка в различных условиях эксплуатации.
Настройка и тестирование кодового замка
После сборки устройства необходимо выполнить его настройку и тестирование:
- Запрограммировать микроконтроллер
- Проверить корректность ввода кода
- Настроить время удержания электромагнита
- Отрегулировать громкость звукового сигнала
- Провести комплексное тестирование всех функций
Важно убедиться в надежной работе замка при различных комбинациях вводимого кода.
Преимущества кодового замка на PIC16F628A
Использование микроконтроллера PIC16F628A дает ряд преимуществ:
- Низкое энергопотребление
- Высокая надежность и помехозащищенность
- Возможность гибкой настройки алгоритма работы
- Простота изменения кода доступа
- Компактные размеры устройства
Это делает данную схему оптимальным выбором для создания недорогого и функционального кодового замка.
Области применения кодового замка
Рассмотренная конструкция кодового замка может эффективно применяться в следующих сферах:
- Защита входных дверей квартир и офисов
- Ограничение доступа к отдельным помещениям
- Системы контроля доступа на предприятиях
- Защита автомобилей от угона
- Блокировка доступа к ценным вещам
Универсальность устройства позволяет адаптировать его под различные задачи обеспечения безопасности.
Как подобрать оптимальный код для замка?
При выборе кода для электронного замка следует руководствоваться следующими рекомендациями:
- Использовать не менее 4-6 символов
- Комбинировать цифры и буквы
- Избегать очевидных последовательностей
- Не использовать личные данные (даты, номера)
- Периодически менять код
Правильно подобранный код существенно повышает защищенность кодового замка от подбора.
Какие меры предосторожности нужно соблюдать при эксплуатации?
Для обеспечения надежной работы кодового замка важно следовать ряду правил:
- Не допускать попадания влаги на электронные компоненты
- Исключить механические повреждения клавиатуры
- Своевременно заменять элементы питания
- Не оставлять код в открытом доступе
- Регулярно проверять исправность электромагнита
Соблюдение этих мер значительно продлит срок службы устройства.
Кодовый замок на микроконтроллере
Рис. 2
:020000040000FA
:100000008228031383169B001C141A0803138312FF
:1000100008008B01031383169A001C150313831227
:100020008C130313831655309D00AA309D009C1439
:10003000031383128C1F1A28031383161C11031336
:1000400083120800A8000C30A900CF30AA00AA0B28
:100050002728A90B2528A80B232808003508B60057
:10006000FF30B100B2003608B5008514B50B362854
:100070008510B10B3328FF30B100B20B2D28FF30B3
:10008000B200B30B2C2808002C100330AF072F0848
:1000900082070000000000002D08A00008002D08C5
:1000A000A10008002D08A20008002D08A3000800E8
:1000B000000000002C1408000514C830B500FF3003
:1000C000B3002E20C830B500FF30B3002E20C8305A
:1000D000B500FF30B3002E20C830B500FF30B300AC
:1000E0002E20051E7128051E7328063001200311DD
:1000F000B00003190130B000FF302220B00B7C2883
:1001000005108228831603139F01831210302220CA
:1001100007309F009801900192019701A001A10171
:10012000A201A301A401A501A601A701AF01AC0191
:10013000850186018316F03086008501051681133E
:100140000313831204300120AD0003110301AD023B
:100150000319AC29AD01861F5C280E308600061EEF
:100160000000061EFE28861EFD28061FFC280D30F6
:100170008600061E0000061EFB28861EFA28061FA3
:10018000F9280B308600061E0000061EF828861E81
:10019000F728061FF62807308600061E0000061EF8
:1001A0001629861EF5282018E228A018E228201912
:1001B000E228201AE228051CE228FF30A800A90046
:1001C0000130AA00A80BAA28FF30A80000000000F8
:1001D0000000A90BAA2805102018F328A018F3285E
:1001E0002019F328201A06228228AD0AAD0AAD0A8A
:1001F000AD0AAD0AAD0AAD0AAD0AAD0AAD0A32309C
:100200002220061E0129061E0129861E0529861E9A
:100210000529061F0929061F092944202C18E4294D
:100220002130B5006430B3002E20DD28051869297F
:1002300000300120A40001300120A500023001207F
:10024000A60003300120A7002008A402031DE42912
:100250002108A502031DE4292208A602031DE429A2
:100260002308A702031DE4290313831605309B000E
:1002700003138312030109200313831604309B0028
:100280000313831204300920FF302220061A5C2851
:10029000061E4B295C283C30B500FF30B3002E20F1
:1002A0001E3022203C30B500FF30B3002E201E301F
:1002B00022203C30B500FF30B3002E2064302220D5
:1002C000061E6029061E6229061E6429AF01051458
:1002D000AA28031383169B01031383122008092005
:1002E0000313831601309B00031383122108092096
:1002F0000313831602309B00031383122208092084
:100300000313831603309B00031383122308092071
:10031000FA30B5003230B3002E20C830B50032308C
:10032000B3002E20A030B5003230B3002E206E3046
:10033000B5003230B3002E205030B5003230B3005B
:100340002E202130B5003230B3002E20FF30222085
:10035000FF302220051082288515031383160430F0
:100360009B00031383120301092005300120AD0017
:100370002D1CC629AD1CC6290313831605309B000E
:1003800003138312033009200515D129AD0A2D0866
:10039000AE000313831605309B00031383122E084F
:1003A0000920FA30B000861F5C28FF302220B00BF5
:1003B000D32985110313831604309B000313831282
:1003C0000130092005118228B430B500FF30B30098
:1003D0002E2014302220B430B500FF30B3002E2080
:1003E00014302220FF30B500FF30B3002E2004303F
:1003F0000120AD00AD0BFD29AC2903138316043099
:100400009B00031383122D08092082281430B500A5
:100410003230B3002E203230B5003230B3002E20FF
:100420005A30B5003230B3002E207830B50032306B
:10043000B3002E20B430B5003230B3002E20DC30B3
:0A044000B5003230B3002E20080092
:02400E00213F50
:0E4200000100090009000A000400000005008A
:00000001FF
торной батареи GB1 не превышает 100.
..200 мкА. При этом во время боль шого потребления тока, когда сработал электромагнит Y1, основную часть тока дает аккумуляторная батарея, что позволяет не перегружать стабилизатор DA1. Д и о д VD5 предназначен для защи
ты стабилизатора DA1 | в случае отсут | ||
ствия на его входе напряжения. | |||
Аккумуляторная батарея должна обес | |||
печивать | ток | 300…600 мА (емкость — | |
7 А ч ) . Стабилизатор DA1 следует уста | |||
новить | на | т е п л о о т в о д площадью | |
30…40 с м 2 . |
|
| |
Клавиатуру | м о ж н о | изготовить из | |
отдельных кнопок.
Подойдут, к примеру, DIPTRONICS DTSMW-66N. Но можно применить и готовую клавиатуру от кно почного телефонного аппарата или калькулятора. Как правило, можно легко подключить такую клавиатуру к устрой ству, собрав к н о п к и в подходящую матрицу. Также необходимо вынести на панель клавиатуры светодиод HL1.
Пьезоизлучатель подойдет любой из серии ЗП . Электромагнит Y1 применен от лентопротяжного механизма магни тофона, но подойдет любой д р у г о й , подходящий по габаритам и с макси мальным током обмотки не более 1,3 А. Если ток, потребляемый электромагни том, будет больше 1 А, то транзистор
VT1 | следует установить на | теплоотвод | |||
площадью 30…40 с м 2 . |
|
|
| ||
Программируют микроконтроллер с | |||||
помощью программатора |
| PONYPROG. | |||
Всю | н е о б х о д и м у ю | и н ф о р м а ц и ю | по | ||
сборке аппаратной | части | и | работе | с | |
п р о г р а м м о й можно | найти | в | [ 2 ] . Коды | ||
программы представлены в таблице. Печатные платы замка я не разраба
тывал, так как устройство очень простое и может быть легко смонтировано на монтажной плате любой конструкции.
ЛИТЕРАТУРА
1.PIC16F628A — основные характеристи ки. — <http://www.microchip.ru/d-sheets/
40044.htm:PIC16F628A:1 х1 >.
2.Корабельников Е. Самоучитель по про граммированию PIC контроллеров для начи нающих. — <http://www.ikarab.narod.ru/
Kea_20.html>
От редакции. Файлы программы мик роконтроллера размещены на FTP-сервере
редакции по адресу <ftp://radlo.
ru/pub 2007/11/zamcod.zip>.
Редактор — Л. Ломакин, графика — Л. Ломакин
Автоматический выключатель освещения — RadioRadar
Это устройство предназначено для автоматического включения осветительных приборов в темное время суток и их выключения при наступлении светлого периода. Основа устройства — микросхема КР1211ЕУ1[1, 2]. Она предназначена для нестабилизированных импульсных преобразователей напряжения и содержит RC-генератор, два мощных выходных усилителя, работающих в противофазе, и несколько элементов управления. Благодаря некоторым особенностям, о которых будет сказано далее, ее удалось использовать в простом автоматическом выключателе освещения, схема которого показана на рис. 1.
Рис. 1
На микросхеме DA1 собран генератор прямоугольных импульсов, наличие или отсутствие которых на ее выходе Q1 зависит от освещенности фоторезистора R3. На симисторе VS1 собран электронный коммутатор, замыкающий и размыкающий цепь питания осветительных ламп.
Для питания микросхемы предусмотрен выпрямитель сетевого напряжения на диодах VD1, VD2 с гасящим конденсатором С1. Напряжение стабилизировано стабилитроном VD3.
Частота импульсов на выходе Q1 микросхемы DA1 зависит от сопротивления резистора R4 и емкости конденсатора СЗ:
f = 0,1/(R4·СЗ)
причем сопротивление должно быть не менее 500 Ом, а емкость — не более 3000 пФ. При указанных на схеме номиналах импульсы следуют с частотой приблизительно 1300 Гц.
Логический уровень напряжения на входе FV микросхемы DA1 зависит от сопротивления фоторезистора R3. При низкой освещенности (в темное время суток) оно велико и уровень низкий, что разрешает работу выходных каскадов микросхемы. На управляющий электрод симистора поступают импульсы. Он открывается в начале каждого полупериода сетевого напряжения почти без задержки. Конденсатор С5 укорачивает импульсы, уменьшая мощность, рассеиваемую в цепи управления симистором.
В светлое время суток сопротивление фоторезистора уменьшается и логический уровень на входе FV становится высоким.
Работа микросхемы DA1 в этом состоянии заблокирована, импульсы на ее выходе отсутствуют, сими-стор закрыт, освещение выключено.
Проведенная автором проверка показала, что при плавном уменьшении напряжения на входе FV микросхемы КР1211ЕУ1 включение выходных импульсов происходит скачком при напряжении около 2 В. При изменении напряжения в сторону увеличения импульсы исчезают также скачком, но уже при напряжении 3,2 В. Такой гистерезис обеспечивает уверенное без «дребезга» изменение состояния микросхемы при непосредственном подключении фоторезистора к ее входу FV. Под-строечным резистором R2 устанавливают нужные пороги срабатывания по освещенности. Конденсатор С2 улучшает помехоустойчивость устройства.
Рис. 2
Большинство деталей выключателя размещены на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, показанной на рис. 2. Постоянные резисторы — МЛТ или С2-33, подстроечный — СПЗ-19. Фоторезистор R3 должен иметь темновое сопротивление не менее 1 МОм.
Кроме указанного на схеме, подойдет, например, СФ-3. При необходимости фоторезистор можно заменить фототранзистором ФТ-1К или фотодиодом.
Конденсатор С1 — К73-17, С2 и С4 — оксидные серии К50 и аналогичные импортные, СЗ, С5 — К10-17. Симистор ТС106-10 можно заменить на КУ208Г, а стабилитрон КС156Г — любым маломощным с напряжением стабилизации 5…8 В.
Так как устройство имеет гальваническую связь с сетью, следует позаботиться об электробезопасности, поместив его в корпус из изоляционного материала. При установке выключателя следует позаботиться, чтобы свет управляемых им ламп не попадал на чувствительную поверхность фоторезистора. Налаживание сводится к регулировке порога срабатывания устройства. Благодаря конденсатору С1 эта регулировка довольно инерционна, поэтому вращать движок подстроечного резистора следует очень плавно.
Рис. 3
Если необходима индикация включения и выключения освещения, в устройство нужно добавить элементы, показанные на рис.
3. Для питания све-тодиода в данном случае использованы импульсы, появляющиеся на выходе Q2 (выв. 4) микросхемы DA1 вместе с импульсами на выходе Q1.
Последовательно со стабилитроном VD3 можно включить еще один светодиод, свечение которого будет свидетельствовать о том, что прибор подключен к сети. Хотя напряжение питания микросхемы при этом увеличится на значение прямого падения напряжения на светодиоде, оно не превысит допустимых для нее 9 В. При необходимости можно скомпенсировать это увеличение, выбрав стабилитрон с меньшим напряжением стабилизации.
ЛИТЕРАТУРА
- Гореславец А. Преобразователи напряжения на микросхеме КР1211ЕУ1. — Радио, 2001, № 5, с. 42, 43.
- Нечаев И. Малогабаритный мощный преобразователь напряжения. — Радио, 2003, № 2, с. 29. 30.
Автор: И. Нечаев, г. Москва
Таймер (Часть 2) | Скачать чертежи, чертежи, блоки Autocad, 3D модели
- Русский
- Автокад
- Образовательный
Узнайте, как скачать этот материал
Telegram бот для поиска материалов
Подпишитесь, чтобы получать информацию о новых материалах:
t.
me/alldrawings
vk.com/alldrawings
Описание
9011 ON TIMER 2 KEUR 2 ЧИПСодержание проекта
схемаплата.dwg [ 140 КБ ] |
Аналогичные материалы
Таймер
Чертеж детали Крышка (Переходный фланец) и план цеха для изготовления этой детали
Разработка технологического процесса ремонта патрона с пневмоприводом станка 16Б16 и технологического процесса изготовления детали и ремонта детали.
