Электронный кодовый замок

Схема электронного кодового замка. Разработка принципиальной электрическая схемы. Моделирование принципиальной схемы в программе P-CAD. Разработка печатной платы. Проектирования многослойных печатных плат вычислительных и радиоэлектронных устройств.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 20.12.2013
Размер файла 640,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Структурная схема

2. Разработка принципиальной схемы

3. Моделирование принципиальной схемы

4. Разработка печатной платы

Заключение

Список используемых источников

Введение

Электронный замок - это устройство, в котором кодовая комбинация хранится в памяти электронного блока и вводится обычно с клавиатуры.

К его достоинствам стоит отнести такие качества как:

1) Отсутствие ключа, который можно потерять, и который злоумышленник может в отсутствие владельца скопировать;

2) Возможность быстрой смены кода, которую можно производить ежедневно;

3) Возможность быстрой передачи кода другому лицу без привлечения посторонних лиц (мастерской по изготовлению ключей) и одновременно без потери доступа самому.

4) Легкость разблокировки двери, а после ее закрытия - автоматический переход в режим охраны.

Это изобретение относится к электронной технике для защиты объектов от несанкционированного доступа. Техническим результатом является уменьшение вероятности несанкционированного выявления эталонного кода. Устройство содержит контактный элемент, три счетчика у блок эталонного кода, схему сравнения, два триггера, дешифратор, элемент ИЛИ-НЕ, индикатор, генератор импульсов, регистр, переключатель кода, сумматор и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. 1 ил.

В настоящее время на многих производственных предприятиях существуют помещения служебного пользования, доступ в которые имеет ограниченный круг специалистов. К помещениям такого типа относятся: серверные, электрощитовые, компрессорные, - помещения с повышенной степенью опасности для жизни человека. С целью ограничения доступа посторонних лиц можно применить электронный кодовый замок.

Электронные замки способны определить любого сотрудника в вашем офисе и дать ответ на вопрос: где он сейчас находится - в офисе, или же за его пределами? Кроме того, кодовые замки предотвращают хаотичное хождение по служебным кабинетам. Также посредством всего лишь одной команды могут заблокироваться все замки в офисе.

Не менее распространенной областью применения кодовых замков являются сейфы. Для их защиты могут использоваться как механические, так и электронные, и даже сочетания механического и электронных замков.

Стоит также сказать, что к семейству современных кодовых замков можно добавить специальные панели с возможность набора на них кодовой комбинации. Уникальностью таких панелей могут быть их характеристики, которые обеспечивают высокую устойчивость ко всевозможным механическим деструктивным действиям (защита от вандализма), легкость сочетания с видеодомофонами, и прочее.

Что касается защиты входных дверей жилых помещений, то пока что безусловными лидерами в данном вопросе являются механические системы, однако и здесь нередко можно встретить и электронные кодовые замки. Потенциальных покупателей в этих системах привлекает одна очень важная особенность, а именно - скрытность замка. Как правило, разблокировка таких замков осуществляется посредством радиобрелков. Современные модели дополнительно имеют защиту от негативного воздействия агрессивных природных факторов в виде повышенной влажности, мороза, дождя, и пр. Таким образом, остается избавиться всего лишь от одного недостатка - зависимость от качественного и бесперебойного электропитания. Производители современных электронных кодовых замков дают гарантию, что аккумуляторных батарей, которые используются в составе их продукции, вполне достаточно для нормальной работы замков на протяжении нескольких лет. кодовых замков: электронные и механические.

Электронные кодовые замки по многим параметрам превосходят механические. Их легче перепрограммировать, удобнее использовать (нет никаких цилиндров и тугих железных кнопок, клавиатура миниатюрная, приятная, нередко - сенсорная). Они гораздо надежнее, безопаснее и поддерживают множество дополнительных функций, принципиально невозможных для механических замков (например, блокировка ввода или задержка открытия). Неудивительно, что для охраны ответственных помещений такие замки используются чаще всего. По достоинству ценят электронные кодовые замки охранные службы банков. Высокая стоимость является практически единственным их недостатком.

Практически всех отрицательных качеств механических кодовых замков лишены большинство конструкций электронных кодовых замков. Так, например, кодовый замок «С2-01» имеет всего лишь шесть кнопок для набора кода. При такой простоте наборного поля число комбинаций кодового набора превышает 36 миллиардов! Такое большое количество комбинаций достигнуто благодаря тому что при наборе кода разрешены совместные нажатия кнопок.

По многим параметрам электронные замки превосходят механические. Они легче перепрограммируются, удобнее в использовании, так как не имеют тугих железных кнопок и цилиндров. Электронный замок отличается миниатюрной клавиатурой. Информация о коде в электронном замке хранится на специализированной памяти, а код вводится при помощи любого электронного устройства. Электронные замки намного безопаснее, надежнее и поддерживают много дополнительных функций, которые невозможны для механических замков. Это блокировка ввода, задержка открытия и другие. Поэтому они используются для охраны ответственных помещений. Например, электронный кодовый замок прекрасно подходит для охраны в банках. Его единственный недостаток - высокая стоимость.

Технический результат, заключающийся в уменьшении вероятности несанкционированного выявления эталонного кода, достигается тем, что в электронный кодовый замок, содержащий контактный элемент, два счетчика, счетный вход и первый выход второго из которых соединены, соответственно, со стробирующим входом схемы сравнения и входом блока эталонного кода, выход которого соединен со вторым входом схемы сравнения, выход которой соединен с установочным входом первого триггера, выход которого соединен со стробирующим входом дешифратора, выход которого соединен с входом исполнительного механизма, второй триггер, прямой выход которого соединен с входом запрета индикатора, и элемент совпадения, введены третьи триггер и счетчик, регистр, генератор импульсов, делитель частоты, переключатель частоты, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а элемент совпадения выполнен в виде элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с выходом контактного элемента, стробирующим входом схемы сравнения, первым входом подключенной к входу индикатора, а также с тактовым входом регистра, первым входом переключателя частоты, первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и входом установки третьего триггера, инверсный выход которого соединен с входами сброса первого триггера, регистра и второго счетчика, второй выход которого соединен с входом дешифратора, инверсный выход второго триггера соединен с входом сброса третьего триггера и вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса третьего счетчика, первый и второй выходы которого соединены с входами установки и сброса, соответственно, второго триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входами сброса генератора импульсов и делителя частоты, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов и вторым входом переключателя частоты, а выход - со счетным входом третьего счетчика и третьим входом переключателя частоты, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого соединен с информационным входом регистра, выход которого соединен с входом индикатора.

Указанная совокупность признаков позволяет уменьшить вероятность несанкционированного определения эталонного кода путем дистанционного измерения момента включения контактного элемента за счет обеспечения случайного начального состояния первого счетчика в момент набора каждого символа кода.

1. Структурная схема

Проектируемое устройство должно состоять из следующих блоков:

Устройство ввода

Подавитель дребезга контактов

Устройство формирования импульсов

Устройство разрешения работы

Счетчик импульсов

Дешифратор кода

Блок управления исполнительным устройством

Исполнительное устройство

Структурная схема приведена на рис. 1.

Устройство ввода (блок 1) организовано на контактных переключателях без фиксации положения, с помощью которых осуществляется набор кода доступа.

Так как при использовании механических контактов возникает явление дребезга контактов, целесообразно включить в схему разрабатываемого устройства блок подавления дребезга контактов (блок 2).

На вход блока 2 сигнал поступает от устройства ввода, с выхода данного блока - на вход устройства разрешения работы (блок 4). С формирователя импульсов (блок 3) сигнал поступает на счетчик импульсов (блок 5). Если работа разрешена, введенный код проверяется на соответствие с ключом, установленном в дешифраторе (блок 6). Девятиразрядный код доступа задается распайкой перемычек так, что его невозможно изменить без механического вмешательства. В случае совпадения набранного кода с заданным срабатывает блок управления исполнительным устройством (блок 7), исполнительное устройство (блок 8), блок индикации 9, сигнализирующий об исправной работе кодового электронного замка.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1. Структурная схема электронного кодового замка

2. Разработка принципиальной схемы

Данная принципиальная электрическая схема - графическое изображение с помощью условных графических и буквенно-цифровых обозначений (пиктограмм) связей между элементами проектируемого устройства - кодового замка.

В отличие от разводки печатной платы эта схема не показывает взаимного (физического) расположения элементов, эта лишь указывает на то, какие элементы с какими соединяются.

На основании выбранной структурной схемы разработана принципиальная схема электронного кодового замка. Основные узлы, входящие в состав устройства, представлены на принципиальной схеме. Для разработки схемы использованы элементы:

Конденсатор (С1, К53-30-20В-1, 5мкФ~10%)

Микросхемы (DD1-К176ЛА9, DD2-К176ТМ2, DD3-К176ИД1, DD4-К176ИЕ2), (FU1-вставка плавкая ВП-1 0, 5А, FU2-вставка плавкая-ВП1-1 1А)

Светодиод (HL1-АЛ307АМ)

Резисторы (R1-МЛТ-0, 125-82 кОм±10%, R2, R3, R5-МЛТ-0, 125-27 кОм±10%, R4-МЛТ-0, 125-100 кОм±10%, R6-МЛТ-0, 125-4, 7 кОм±10%, R7-МЛТ-0, 125-15 кОм±10%, R8-МЛТ-0, 125-10 кОм±10%, R9-МЛТ-0, 125-680 Ом±10%, R10-МЛТ-0, 125-330 Ом±10%, R11-МЛТ-0, 25-10 кОм±10%, R12-МЛТ-0, 5-10 кОм±10%)

Переключатели КМ1-1 (SB1, SB2)

Оптрон (U1-АОУ103Б)

Диоды (VD1-VD10-КД522А, VD11-VD14-КД202Р)

Транзистор (VT1-КТ340Б)

Репе (Y1-МИС1100Е)

3. Моделирование принципиальной схемы

Моделирование данного устройства в программе P-CAD.

4. Разработка печатной платы

Для разработки печатной платы была использована программа P-CAD.

Система P-CAD предназначена для проектирования многослойных печатных плат (ПП) вычислительных и радиоэлектронных устройств. В состав P-GAD входят четыре основных модуля - P-CAD Schematic, P-CAD PCB, P-CAD Library Executive, P-CAD Autorouters и ряд других вспомогательных программ

P-CAD Schematic и P-CAD PCB - соответственно графические редакторы принципиальных электрических схем и ПП. Редакторы имеют системы всплывающих меню в стиле Windows, а наиболее часто применяемым командам назначены пиктограммы. В поставляемых вместе с системой библиотеках зарубежных цифровых ИМС имеются три варианта графики: Normal - нормальный (в стандарте США), DeMorgan - обозначение логических функций, IEEE - в стандарте Института инженеров по электротехнике (наиболее близкий к российским стандартам).

Редактор P-CAD PCB может запускаться автономно и позволяет разместить модулл на выбранном монтажно-коммутационном поле и проводить ручную, полуавтоматическую и автоматическую трассировку проводников. Если P-CAD PCB вызывается из редактора P-CAD Schematic, то автоматически составляется список соединений схемы и на поле ПП переносятся изображения корпусов компонентов с указанием линий электрических соединений между их выводами. Эта операция называется упаковкой схемы на печатную плату. Затем вычерчивается контур ПП, на нем размещаются компоненты и, наконец, производится трассировка проводников.

Применение шрифтов True Type позволяет использовать на схеме и ПП надписи на русском языке.

Автотрассировщики вызываются из управляющей оболочки P-CAD РСВ, где и производится настройка стратегии трассировки. Информацию об особенностях трассировки отдельных цепей можно с помощью стандартных атрибутов ввести на этапах создания принципиальной схемы или ПП. Первый трассировщик QuickRoute относится к трассировщикам лабиринтного типа и предназначен для трассировки простейших ПП. Второй автоматический трассировщик PRO Route трассирует ПП с числом сигнальных слоев до 32. Трассировщик Shape-Based Autorouter - бессеточная программа автотрассировки ПП. Программа предназначена для автоматической разводки многослойных печатных плат с высокой плотностью размещения элементов. Эффективна при поверхностном монтаже корпусов элементов, выполненных в различных системах координат. Имеется возможность размещения проводников под различными углами на разных слоях платы, оптимизации их длины и числа переходных отверстий.

P-CAD - система автоматизированного проектирования электроники (EDA) разработки компании Personal CAD Systems Inc. Предназначена для проектирования многослойных печатных плат вычислительных и радиоэлектронных устройств. В настоящее время в России P-CAD является наиболее популярной EDA.

В состав P-CAD входят два основных модуля - P-CAD Schematic, P-CAD PCB, и ряд других вспомогательных программ. P-CAD Schematic и P-CAD PCB - соответственно графические редакторы принципиальных электрических схем и печатных плат (ПП).

Заключение

электронный кодовый замок

Кодовые замки являются эффективным средством предотвращения доступа посторонних лиц к охраняемым помещениям. К их достоинствам можно отнести простоту в обращении, надёжность, возможность обеспечить высокую степень защиты, относительную лёгкость смены кода (по сравнению со сменой обычного механического замка). Также немаловажными являются отсутствие необходимости изготовления ключей при предоставлении доступа большому количеству людей и невозможность физической потери ключа. Недостатком таких систем можно назвать возможность для злоумышленника подсмотреть код или подобрать его. Однако, при большой разрядности кода или наличии конструктивных особенностей, препятствующих подбору кода, таких как ограничение количества попыток или введение временной задержки между неудачными попытками, эта задача сильно затрудняется, поэтому последний недостаток нельзя назвать существенным. В данном курсовом проекте осуществляется разработка электронного кодового замка с использованием микроконтроллера.

Кодовый замок представляет собой систему, отказ или сбои в работе которой могут привести к возникновению серьёзных трудностей и неудобств у владельца охраняемого помещения, поэтому система должна быть надёжной и обеспечивать стабильную работу.

Список используемых источников

Усатенко С. Т., Каченюк Т. К., Терехова М. В. Выполнение электрических схем по ЕСКД. Справочник. - М. : Издательство стандартов, 1989г.

Шевкопляс Б. В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения. - М. : Радио и связь, 1990г.

Сайт Википедия[Электронный ресурс] http: //ru. wikipedia. org/wiki/ (Дата обращения 17. 12. 2013)

Сайт Cхемотехника [Электронный ресурс] URL: http: //cxem. net/guard/3-19. php (Дата обращения 18. 12. 2013)

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Разработка электронного кодового замка, предназначенного для запирания дверей, с возможностью ввода кодовой комбинации. Системотехническое и схемотехническое проектирование. Расчет условных размеров печатной платы. Комплексные показатели технологичности.

    курсовая работа [333,3 K], добавлен 26.12.2014

  • Разработка электронного кодового замка с использованием микроконтроллера PIC16F676. Назначение отдельных функциональных блоков. Возможные варианты структурных схем. Обоснование выбора структурной схемы устройства. Алгоритм работы структурной схемы.

    курсовая работа [334,9 K], добавлен 18.06.2012

  • Принцип работы кодового замка. Проектирование кодового замка с возможностью звуковой сигнализации при попытке подбора кода, на базе микроконтроллера с архитектурой MCS-51. Функциональная схема устройства, составление программы для микроконтроллера.

    курсовая работа [3,2 M], добавлен 14.11.2010

  • Разработка печатной платы для схемы РЭА в программе DipTrace. Расчет основных показателей надежности (безотказности) схемы: интенсивности отказов, наработки на отказ и вероятности безотказной работы РЭА за 1000 часов. Система проектирования печатных плат.

    контрольная работа [524,4 K], добавлен 04.12.2009

  • Электронный замок: общая характеристика и принцип действия. Анализ вариантов реализации устройства. Разработка алгоритма функционирования, структурной и электрической принципиальной схемы электронного замка. Блок-схема алгоритма работы программы.

    курсовая работа [363,3 K], добавлен 10.05.2015

  • Разработка принципиальной схемы, статический и динамический расчет. Выбор электронных элементов схемы (операционного усилителя, конденсаторов, резисторов) и конструирование печатной платы. Расчёт надёжности устройства и области его нормальной работы.

    курсовая работа [393,0 K], добавлен 22.12.2010

  • Функциональная и электрическая схемы, алгоритм работы устройства сложения с накоплением суммы. Выбор серии ИМС. Пояснения к принципиальной и функциональной электрической схеме. Временные диаграммы. Разработка и расчет печатной платы, схемы монтажа.

    курсовая работа [117,8 K], добавлен 08.06.2008

  • Разработка принципиальной схемы и печатной платы СВЧ ГУН и квадратичного детектора в среде P-Cad. Монтаж печатных плат генератора и квадратичного детектора, анализ их характеристик. Метрологические характеристики установленных в устройство СВЧ-блоков.

    дипломная работа [2,4 M], добавлен 15.07.2014

  • Описание схемы электрической принципиальной приёмника для радиоуправляемой игрушки. Этап проектирования и расчет надежности микросхемы. Обоснование выбора элементов: резисторов, конденсаторов. Трассировка печатной платы и компоновка печатной платы.

    курсовая работа [29,8 K], добавлен 27.01.2009

  • Разработка печатной платы на основании схемы электрической принципиальной и трассировка электронного прибора "Тахометр-3". Анализ метода производства печатной платы, определение ее основных характеристик. Техника безопасности производства прибора.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 22.01.2014

  • Процесс автоматизированного проектирования в системе P-CAD для проектирования печатной платы усилителя мощности. Упаковка схемы на плату. Процедура автоматической трассировки печатной платы. Текстовое описание схемы электрической принципиальной.

    курсовая работа [935,9 K], добавлен 18.01.2014

  • Цифровые способы обработки электрических сигналов, передачи и приема их в цифровой форме. Принцип работы автоколебательного мультивибратора. Разработка схемы электрической принципиальной устройства управления. Моделирование электронного коммутатора.

    курсовая работа [584,8 K], добавлен 10.12.2012

  • Классификация радиопередающих устройств. Разработка принципиальной схемы устройства для передачи сигнала. Выбор и обоснование функциональной и принципиальной схем FM-модулятора. Изготовление печатной платы. Безопасность работы с электронной техникой.

    дипломная работа [4,0 M], добавлен 29.12.2014

  • Обзор аналогов изделия. Описание структурной схемы. Описание схемы электрической принципиальной. Разработка и расчет узлов схемы электрической принципиальной. Обоснование выбора элементов схемы. Расчет печатной платы. Тепловой расчет.

    дипломная работа [622,7 K], добавлен 14.06.2006

  • Понятие и классификация, типы широкополосных приемных устройств, их структура и функциональные особенности. Разработка и описание, элементы структурной, функциональной и принципиальной схемы устройства, особенности его конструктивного исполнения.

    дипломная работа [2,8 M], добавлен 11.02.2013

  • Разработка принципиальной схемы и описание работы контроллера клавиатуры/дисплея КР580ВД79. Схема сопряжения микроконтроллера с фотоимпульсным датчиком. Расчет потребляемого тока от источника питания. Блок-схема программы вывода информации на индикацию.

    курсовая работа [736,9 K], добавлен 18.02.2011

  • Технология сквозного проектирования. Разработка принципиальной электронной схемы устройства. Обоснование выбора цифровых электронных компонентов. Трёхмерное моделирование: разработка модели корпуса, 3D-печать. Разработка программы микроконтроллера.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 22.08.2017

  • Электрическая принципиальная схема устройства автоматической тренировки аккумулятора. Выбор элементной базы. Разработка схемы электрической принципиальной. Размещение компонентов на печатной плате. Разработка алгоритма программы микроконтроллера.

    дипломная работа [670,2 K], добавлен 20.10.2013

  • Методы создания печатных плат и характерные размеры элементов. Субтрактивный, аддитивный и полуаддитивный метод. Размеры сетки для отображения печатных плат, контактных площадок и отверстий. Создание макета печатной платы в среде Sprint-Layout 5.0.

    дипломная работа [2,5 M], добавлен 11.01.2016

  • Общая характеристика и принцип действия электронного термометра, его назначение и сферы использования, разработка принципиальной схемы. Разработка термометра, обоснование выбора датчиков температуры, расчет узла схемы питания и фактической себестоимости.

    курсовая работа [710,2 K], добавлен 13.12.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.