Универсальный электронный замок – иммобилайзер с ключами iButton. Схема и описание

Данный электронный замок – иммобилайзер, в качестве ключей для авторизации использует ключи iButton (Dallas Touch Memory) типа DS1990 . Каждый такой ключ имеет свой уникальный 64-битный серийный номер, который является кодом доступа, позволяющий держателю ключа, к примеру, открыть дверь.

Основные параметры электронного замка:

  • память  до 15 ключей;
  • три режима работы: моностабильный, бистабильный и с регулируемым временем включения реле;
  • световая индикация работы замка (индикатор считывателя);
  • питание от 9 до 15 В / 100мА;
  • ток потребления в режиме ожидания: 6мА;
  • размеры платы: 34×46 мм;
  • работа схемы протестирована в Proteus (ссылка в конце статьи)

Принципиальная схема замка показано на рисунке ниже. Его основным элементом является микроконтроллер PlC12F675 с внутренним АЦП. В данном случае АЦП микроконтроллера используется для настройки параметров замка.

электронный замок – иммобилайзер с ключами iButton

Микроконтроллер тактируется от внутреннего RC-генератора с частой 4МГц. Схема запитана постоянным напряжением 12 В. Это может быть любой аккумулятор или блок питания, с ток нагрузки не менее 100мА.

Диод VD2 защищает систему от неправильной полярности подключения входного напряжения. Входное напряжение подается на стабилизатор DAl типа 78L05, конденсаторы C1…C4 выполняют функцию фильтра питания. В роли исполнительного элемента использовано миниатюрное реле типа JQC3FF (катушка 12 DC, контакты 10 А/230 В).

universalnyj-elektronnyj-zamok-immobilajzer-s-klyuchami-ibutton-sxema-i-opisanie-min

Выходной сигнал с микроконтроллера (вывод 2) поступает на базу транзистор VT1, в коллектор которого включена катушка реле. Резистор R7 ограничивает ток, протекающий через базу, в то время как диод VD1 защищает транзистор от ЭДС самоиндукции, возникающая в момент отключения реле.

Резисторы R2 и R3 вместе с потенциометром R1, в зависимости от положения перемычки JP2, определяют режим работы замка:

  1. Если перемычка JP2 не установлена, то на вход G4 через резистор R3 подается напряжение высокого уровня. В этом случае микроконтроллер переведет работу замка в моностабильный режим. В этом режиме прикосновение ключа к считывателю приведет к включению реле. Это состояние будет постоянным вплоть до отключения питания, независимо от того, будет ли ключ снова приложен. Такой режим работы может быть использован для работы в качестве иммобилайзера в машине.
  2. Установка перемычки на выводы [2-3] переведет замок в бистабильный режим работы. В этом режиме каждое касание ключа приведет к переключению реле.
  3. Установка перемычки на выводы [2-1] задает временный режим работы. В этом режиме прикосновение зарегистрированного ключа к считывателю приведет к включению реле на определенное время. Это время зависит от величины напряжения, поданного на вход G4 микроконтроллера. Для задания этой величины используется делитель напряжения, собранный из элементов R2, R3 и R1. Время включения реле находится в диапазоне от l…30 секунд.

В качестве устройства чтения ключей  можно использовать готовую головку, содержащий двухцветный диод сигнализирующий рабочее состояние замка. Перемычка PROG служит для переключения микроконтроллера в режим регистрации ключей.

Данная схема протестирована в Proteus:

9853-universalnyj-elektronnyj-zamok-immobilajzer-s-klyuchami-ibutton-prot

Регистрация ключей

Чтобы замок мог реагировать на наш ключ, необходимо предварительно зарегистрировать его в памяти микроконтроллера. Возможна запись до 15 ключей. Для перевода замка в режим регистрации необходимо при выключенном питании установить перемычку PROG и включить питание.

После этого красный светодиод мигнет 10 раз и микроконтроллер перейдет в режим регистрации ключей. При этом из памяти будут удалены все сохраненные ранее ключи. С этого момента к считывателю следует по очереди приложить ключи, которые должны быть зарегистрированы.

Если во время регистрации появятся ошибка, то этот ключ не будет сохранен, и вы должны приложить его снова. Ошибочное считывание данных с DS1990 будет отображается свечением красного светодиода в течении одной секунды, в то время как правильное чтение отобразиться свечением зеленого светодиода.

Ошибки во время передачи могут быть вызваны помехами, возникающими при прикладывании ключа к считывателю, поэтому чтобы иметь уверенность, что ключ считан правильно, его следует приложить на время около двух секунд.

После записи пятнадцатого ключа микроконтроллер выйдет из процедуры записи ключей и дальнейшее сохранение будет невозможно. Это состояние сигнализируется одновременным миганием обоих светодиодов. Теперь необходимо выключить питание и снять перемычку PROG. После повторного включения питания замок будет готов к работе.

В ситуации, когда нет необходимости в регистрации всех 15 ключей, необходимо после ввода в память микроконтроллера необходимого количества ключей отключить питание от замка и снять перемычку PROG. В памяти будут сохранены только указанные ключи, и только на них будет реагировать микроконтроллер.

Работая в нормальном режиме, микроконтроллер постоянно проверяет, был ли к считывателю приложен зарегистрированный ключ. В случае обнаружения незарегистрированного ключа на одну секунду загорится красный диод, а при касании к считывателю зарегистрированного ключа приведет к включению реле замка в зависимости от положения перемычки J2.

Вся схема уместилась на односторонней печатной плате размером 34×46 мм.

universalnyj-elektronnyj-zamok-immobilajzer-s-klyuchami-ibutton-sxema-i-opisanie-2

Следует иметь в виду, что все изменения в конфигурации замка, такие как изменить время включения реле или выбор режима работы (J2), будут активными только после выключения и повторного включения напряжения питания замка.

Печатная плата, прошивка и модель для Proteus (30,6 Kb, скачано: 223)

редактор

1 комментарий

  • 16.04.2017 в 19:43

    А какой версии у тебя Proteus?

    Ответить

Добавить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

*