10-przyciskowy zamek szyfrowy z procesorem AT89C2051.pdf

10 − przyciskowy zamek szyfrowy

z procesorem AT89C2051

3001

Projekty − 3000“. To wielkie wy−

darzenie w dziejach EdW, dlatego

koniecznie przeczytajcie najpierw

„Manifest“ na stronie 17.

zapisywania go na kartce, a tym samym wiąza−

łoby się z ograniczeniem komfortu obsługi

urządzenia. Jednak odgadnięcie nawet liczby

10−cyfrowej jest w zasadzie niemożliwe,

a w każdym razie równie trudne, jak trafienie

głównej wygranej w Toto Lotka. Istnieje także

możliwość stosowania i zapamiętywania liczb

dłuższych: po prostu jako fragmentów takiego

kodu należy stosować sobie tylko znane i do−

brze pamiętane dane liczbowe, np. daty urodzin

członków rodziny czy numery telefonów znajo−

mych. Nie radzę jedynie wprowadzania do ko−

du daty własnego ślubu lub własnych urodzin.

Tę pierwszą wartość z pewnością zapomną

mężczyźni, a drugą − kobiety.

2. Układ wyposażony jest w typowe wyjście

przekaźnikowe, do którego dołączyć można

praktycznie dowolny odbiornik energii elek−

trycznej. Jest to jednak tylko jedno z dwóch

wyjść układu zamka. Przewidując, że propo−

nowany układ znajdzie zastosowanie głównie

jako urządzenie do blokowania dostępu do po−

mieszczeń, wyposażyłem je w drugie wyjście,

radykalnie rozwiązujące problemy z mecha−

nicznym układem zamka do drzwi. Powszech−

nie stosowane rygle elektromagnetyczne mają

jedną, dość istotną wadę: zamknięte za ich po−

mocą drzwi można otworzyć bez najmniej−

szych problemów za pomocą ... nieco moc−

niejszego kopnięcia! Natomiast stosowanie

solidnych zasuw napotykało jak dotąd na pro−

blemy z wykonaniem poruszającej je mecha−

niki. Nasz zamek rozwiązuje wszystkie te pro−

blemy, sterując bezpośrednio dowolną liczbą

serwomechanizmów modelarskich. Serwome−

chanizm bez najmniejszego trudu może poru−

szyć nawet najcięższą i najsolidniejszą zasu−

wę, skutecznie chroniącą zabezpieczane po−

mieszczenie przed wtargnięciem niepowoła−

nych osób. Zastosowanie kilku serwomecha−

nizmów lub dodatkowej przekładni mecha−

nicznej umożliwi natomiast konstruowanie

skomplikowanych, wieloryglowych blokad,

niemożliwych do sforsowania bez użycia cze−

goś w rodzaju M1A1 ABRAMS.

3. Układ może pracować w dwóch, ustawia−

nych za pomocą jumpera, trybach:

− w pierwszym trybie każde prawidłowe

wybranie kodu zmienia stan wyjść układu na

przeciwny, to znaczy, że np. pierwsze wybra−

nie kodu otwiera drzwi, a drugie je zamyka,

− w drugim trybie wprowadzenie popraw−

nego kodu powoduje otwarcie drzwi na okres

ok. 20 sekund, po czym układ automatycznie

zamyka strzeżone pomieszczenie.

4. Umieszczenie całej "inteligencji" układu we−

wnątrz zaprogramowanego procesora pozwoli−

ło na radykalne uproszczenie urządzenia. Kon−

strukcja zamka jest banalnie prosta i możliwa

do wykonania nawet dla zupełnie początkują−

cych elektroników. Program umieszczony

w procesorze został napisany i skompilowany

z wykorzystaniem pakietu BASCOM, a opis

działania układu będzie poparty obszernymi li−

stingami, tak aby Studenci prowadzonego na

łamach EdW BASCOM College mogli spróbo−

wać własnych sił i napisać własny program ste−

rujący pracą zamka.

Do czego to służy?

"... Moim zdaniem, stosowanie typowej wie−

loprzyciskowej klawiatury w nowoczesnej kon−

strukcji zamka szyfrowego automatycznie dys−

kwalifikuje takie urządzenie i naraża konstruk−

tora na posądzenie o pójście na łatwiznę, chy−

ba że jego konstrukcja w założeniu miała być

jedynie zabawką. Złamanie kodu takiego za−

mka jest zawsze dziecinnie łatwe, nawet bez

analizowania stanu zużycia klawiszy... "

No cóż, moi Drodzy Czytelnicy, będę

strzelał do własnej bramki! Powyższy cytat

pochodzi nie z niczego innego, jak z mojego

własnego artykułu, który napisałem nie tak

dawno temu. A zatem, muszę się Wam wytłu−

maczyć, dlaczego tak nagle zmieniłem zdanie,

i proponuję Wam budowę niedawno wyśmia−

nego urządzenia.

Powód zmiany moich poglądów jest bardzo

prosty: zmieniły się także czasy, w Elektronice

dla Wszystkich dokonano wielkiego przełomu,

udostępniając Czytelnikom technikę mikropro−

cesorową. Pisząc powyżej cytowane słowa, mia−

łem na myśli prymitywne konstrukcje, zbudo−

wane z przerzutników i innych elementów za−

wartych w kostkach rodzin 74 i 4000. Natomiast

wykorzystując technikę mikroprocesorową mo−

żemy zbudować zamek szyfrowy o "klasycz−

nej", 10−przyciskowej konstrukcji, który wcale

nie będzie zabawką, ale w pełni profesjonalnym

systemem zabezpieczającym nasze mienie. Zre−

sztą, niech parametry proponowanego urządze−

nia powiedzą same za siebie:

1. Nasz zamek szyfrowy umożliwia używanie

jako kodu dostępu liczby o praktycznie dowol−

nej liczbie cyfr. Przez "praktycznie dowolnej"

rozumiem, że maksymalna długość kodu wy−

nosi aż 253 cyfr. Stosowanie kodów dłuższych

niż dziesięć, no powiedzmy 20 cyfr jest niereal−

ne, ponieważ zapamiętanie tak długiego ciągu

znaków wymagałoby już (dla większości osób)

Rys. 1 Płytka zamka szyfrowego

AVT−144 z EdW 1/96

(12x8cm, 12 układów scalonych)

skala 1:2

Elektronika dla Wszystkich

Tym projektem inaugurujemy serię

„

Jeżeli ktoś ma jeszcze wątpliwości w ocenie

możliwości techniki mikroprocesorowej,

to prosimy porównać tę konstrukcję z ukła−

dem zamka szyfrowego, jaki opublikowałem

w EdW 1/96. Ówczesny układ miał znacznie

uboższe możliwości funkcjonalne, ale zawie−

rał 12 układów scalonych na płytce o wymia−

rach 14 x 8 cm ( rys. 1 ).

Jak to działa?

Schemat elektryczny zamka szyfrowego został

pokazany na rysunku 2 . Jak już wspomniano,

sercem układu jest dobrze nam znany procesor

typu AT89C2051, wspomagany przez jeden tyl−

ko dodatkowy układ: pamięć EEPROM typu

AT24C04. Zastosowanie tego układu było abso−

lutnie konieczne, ponieważ procesor

AT89C2051 nie posiada wewnętrznej nieulotnej

pamięci danych. Pamięć zewnętrzna pozwoli na

przechowywanie kodu zamka, bez ryzyka "wy−

walenia" się całej konstrukcji w przypadku wy−

stąpienia przerwy w zasilaniu. Pozostała część

urządzenia to już tylko garstka elementów dys−

kretnych niezbędnych do prawidłowego funk−

cjonowania układu, zasilacz zbudowany z wy−

korzystaniem scalonego stabilizatora napięcia

typu 7805, i oczywiście, klawiatura z 12 przyci−

skami. W wykonaniu praktycznym układ został

podzielony na dwie części umieszczone na osob−

nych płytkach obwodów drukowanych i połą−

czonych za pomocą złącza CON2 + CON3.

Sądzę, że analizę sposobu działania układu,

a właściwie zaszytego w pamięci EEPROM pro−

cesora programu, najlepiej rozpocząć w momen−

cie pierwszego włączenia zasilania, kiedy to

w pamięci EEPROM IC2 nie ma jeszcze zapi−

sanych jakichkolwiek informacji.

Pierwszą czynnością, jaką program ma do

wykonania, będzie właśnie sprawdzenie za−

wartości pamięci EEPROM i próba ustalenia,

czy został w niej zapisany jakikolwiek kod.

Wykonanie następujących instrukcji:

Rys. 2

mocą którego będziemy mogli otwierać nasz

zamek. Podprogram ten wygląda następująco:

z dużym prawdopodobieństwem, czy w pa−

mięci zapisane są już potrzebne do pracy za−

mka dane. Dlaczego napisałem " z dużym

prawdopodobieństwem", a nie z pewnością?

Dlatego, że takie sprawdzenie zawartości EE−

PROM−u daje całkowitą pewność jedynie

w przypadku kostki "fabrycznie nowej",

której cała zawartość zapisana jest wyłącznie

FF−ami (FF(HEX) = 255(DEC)). Tylko w tym

przypadku nieodczytanie spod adresu 255 me−

tafizycznej (ukłon w stronę naszego Wieszcza

Narodowego) wartości 40 i 4 (zapisywanej

tam podczas rejestracji szyfru) jest dowodem,

że kostka nie była jeszcze nigdy użyta do za−

pisywania kodów zamka szyfrowego. Jeżeli

jednak zastosowaliśmy w układzie używany

element, w którym były już zapisywane dane,

to mamy jedną szansę na 256, że układ źle zin−

terpretuje odczytaną wartość i będziemy mu−

sieli uruchomić go powtórnie, tym razem ze

zwartym jumperem JP2. Fakt ten zostanie wy−

kryty przez podprogram:

Sub Rejestracja

For Licznik = 1 To 10 'dziesięciokrotnie:

Call Ledshort 'wezwij podprogram

krótkiego włączenia diody LED i sygnału akustycznego

Next Licznik 'jeszcze raz

Licznik = 0 'wyzeruj zmienną LICZNIK

Do 'wejście w pętle DO ....

LOOP

Digit = 255 'zmienna DIGIT przyjmuje

wartość FF

Call Keyscan 'wezwij podprogram

skanowania klawiatury

If Digit < 10 Then 'jeżeli wartość odczytana

z klawiatury jest mniejsza niż 10, to:

Call Write_eeprom Licznik , Digit 'zapisz ją w

pamięci pod adresem LICZNIK

Incr Licznik 'zwiększ zmienną LICZNIK

End If 'koniec uwarunkowania

If Digit = 11 Or Licznik = 254 Then 'jeżeli

wartość odczytana z klawiatury równa jest

11 (klawisz 'ENTER) lub jeżeli wprowadzono już

253 cyfry (mało 'prawdopodobne!), to:

For R = 1 To 10 'dziesięciokrotnie:

Call Ledshort 'wezwij podprogram

krótkiego włączenia diody LED i sygnału akustycznego

Next R ' jeszcze raz

Call Write_eeprom 255 , 44

'zapisz w EEPROM wartość 44 pod adresem 255

Call Write_eeprom , 254 , Licznik 'zapisz w

EEPROM ilość cyfr w kodzie

Call Read_eeprom 255 , Value 'odczytaj

zawartość adresu 255 pamięci EEPROM

If Value <>44 Then 'jeżeli

odczytana wartość nie jest równa 44 to:

Call Rejestracja 'wezwij

podprogram REJESTRACJA

End If

'koniec

uwarunkowania

gdzie podprogram:

Sub Read_eeprom(adres As Byte , Value As

Byte)

I2cstart 'start transmisji I2C

I2cwbyte 160 'podanie adresu

pamięci EEPROM

I2cwbyte Adres 'podanie adresu

spod jakiego mają zostać odczytane dane

I2cstart 'ponowny start

transmisji I2C

I2cwbyte 161 'ustawienie pamięci

w tryb odczytu danych

I2crbyte Value , Ack 'odczytaj wartość

bajtu z potwierdzeniem

Set P1.1 'ustaw na

wejściu P1.1 stan wysoki

If P1.1 = 0 Then 'jeżeli próba

nieudana, to:

Call Rejestracja 'wezwij podprogram

REJESTRACJA

End If

Licznik = 0

'wyzeruj zmienną LICZNIK

Exit Do

'wyjdź z pętli

Return

'powróć do programu

głównego

End If

'koniec uwarunkowania

Loop

'kontynuuj pracę w pętli

'koniec

uwarunkowania

programowej

End Sub

'koniec podprogramu

I2cstop

'koniec transmisji

danych

Zarówno w pierwszym, jak i drugim opisy−

wanym przypadku następuje wywołanie pod−

programu REJESTRACJA, który umożliwi

nam wprowadzenie do pamięci kodu, za po−

Wykonanie powyższego podprogramu

spowoduje, że w pamięci EEPROM zosta−

nie zapisany szyfr, który może zostać wyko−

rzystany do otwierania zamka, i informacje

End Sub

odczytuje wartość "VALUE" spod wskaza−

nego adresu pamięci, pozwala na ustalenie

Elektronika dla Wszystkich

o liczb i cyfr w kodzie oraz o fakcie jego za−

programowania. Wprowadzanie kodu, pod−

czas którego wykorzystujemy wszystkie cy−

fry dostępne z klawiatury, kończymy naci−

śnięciem klawisza S12 − ENTER.

Warto teraz wyjaśnić, w jaki sposób proce−

sor odczytuje dane z dwunastoprzyciskowej

klawiatury. Popatrzmy jeszcze raz na schemat:

wszystkie klawisze zostały połączone w ma−

trycę składającą się z czterech rzędów (ROW1

... ROW4) i trzech kolumn (COL1 ... COL3).

Każda kolumna i każdy rząd dołączone zosta−

ły do wyprowadzeń portu P1 i P3 procesora.

Aby ułatwić sobie pisanie programu i uwolnić

się od konieczności ciągłego spoglądania na

schemat, nadajmy odpowiednim wyprowadze−

niom procesora nowe nazwy, wykorzystując

wygodne polecenie ALIAS. A więc:

Skanowanie klawiatury odbywa się nastę−

pująco:

End If

'koniec uwarunkowania

OTWIERANIE

...........

Set Row1 : Reset Row2 'ustaw stan niski tylko

w drugim rzędzie matrycy klawiatury

Set Col1 'ustaw stan wysoki w

pierwszej kolumnie matrycy klawiatury

If Col1 = 0 Then 'jeżeli stan COL1 w dalszym

ciągu pozostaje niski (naciśnięty klawisz S2), to:

Digit = 4 'zmienna DIGIT (wartość

odczytana z klawiatury) przyjmuje wartość 4

Call Ledshort 'błyśnij raz diodą LED i podaj

sygnał akustyczny

While Col1 = 0 'poczekaj na puszczenie

klawisza

End If

'koniec uwarunkowań

End If

If Digit = 11 Then 'jeżeli odczytana z

klawiatury wartość to 11 (klawisz ENTER), to:

If Digits = Licznik Then 'jeżeli

wprowadzono właściwą ilość cyfr, to:

If Flag1 = 1 Then ',jeżeli zmienna FLAG1

równa jest 1 (wszystkie cyfry były poprawne), to:

If Fl = 0 Then 'jeżeli zmienna FL równa

jest 0, to:

Licznik = 0 'wyzeruj licznik

Call Otwieranie2 'wezwij podprogram

OTWIERANIE2

Wend

End If

...........

End Sub

End If

'koniec uwarunkowań

'koniec podprogramu

skanowania klawiatury

End If

If Digit = 10 Then 'jeżeli odczytana z

klawiatury wartość to 10 (klawisz SET) to:

If Digits = Licznik Then 'jeżeli

wprowadzono właściwą ilość cyfr, to:

If Flag1 = 1 Then ',jeżeli zmienna FLAG1

równa jest 1 (wszystkie cyfry były poprawne), 'to:

Licznik = 0 'wyzeruj licznik

Call Rejestracja 'ponownie wezwij

podprogram rejestracji kodu

Po zarejestrowaniu kodu (należy teraz

usunąć jumper JP2) układ przechodzi w stan

czuwania, podczas którego nieustannie skanu−

je klawiaturę, oczekując na wprowadzenie

prawidłowego szyfru. Program sprawdza też

stan jumpera JP1, który decyduje, a w jakim

trybie układ ma pracować. Jeżeli teraz naci−

śnięty zostanie którykolwiek z klawiszy, to

program przystępuje do analizy wprowadza−

nych cyfr i porównywania ich z zapisanym

w pamięci kodem dostępu. Badaniem popraw−

ności wprowadzonego szyfru zajmuje się pro−

gram główny:

Row1 Alias P1.2

'pin P1.2 możemy

odtąd nazywać "ROW1"

Row2 Alias P3.7

'pin P3.7 możemy

odtąd nazywać "ROW2"

Row3 Alias P1.3

'pin P1.3 możemy

odtąd nazywać "ROW3"

End If

'koniec uwarunkowań

End If

Digit = 255

Row4 Alias P1.7

'pin P1.7 możemy

odtąd nazywać "ROW4"

'zmienna DIGIT przyjmuje

Col1 Alias P1.6

'pin P1.6

możemy odtąd nazywać "COL1"

wartość 255

Loop

'zamknięcie pętli pro−

Col2 Alias P1.4

'pin P1.4

możemy odtąd nazywać "COL2"

gramowej

End Sub

Col3 Alias P1.5

'pin P1.5

możemy odtąd nazywać "COL3"

Sub Mainloop

Set P3.1 'ustaw stan wysoki na

wejściu P3.1 (jumper JP1)

If P3.1 = 1 Then 'jeżeli udało się, to:

Fl = 1 'zmienna Fl przyjmuje

wartość 1

Else 'w przeciwnym przypadku:

Fl = 0 'zmienna FL przyjmuje

wartość 0

End If 'koniec uwarunkowania

Flag1 = 1 'zmienna FLAG1

przyjmuje wartość 1

Call Read_eeprom 254 , Value 'odczytaj

zawartość pamięci pod adresem 254

Digits = Value 'zmienna DIGITS (liczba

cyfr w kodzie) przyjmuje odczytaną wartość

Call Keyscan 'sprawdź stan klawiatury

If Digit < 10 Then 'jeżeli naciśnięty został

klawisz 0 ... 9, to:

Call Read_eeprom Licznik , Value 'odczytaj z

pamięci kolejną cyfrę kodu

Incr Licznik 'zwiększ stan zmiennej

LICZNIK

End If 'koniec uwarunkowania

If Digit < 10 Then 'jeżeli naciśnięty został

klawisz 0 ... 9 to:

If Digit <> Value Then 'jeżeli odczytana z

klawiatury cyfra nie odpowiada kolejnej cyfrze

'kodu, to:

Flag1 = 0 'zmienna FLAG1 przyjmuje

wartość 0

Licznik = 0 'wyzerowanie licznika

End If 'koniec uwarunkowania

If Digit = 11 Then 'jeżeli odczytana z

klawiatury wartość to 11 (klawisz ENTER), to:

If Digits = Licznik Then 'jeżeli

wprowadzono właściwą liczbę cyfr, to:

If Flag1 = 1 Then ,jeżeli zmienna FLAG1

równa jest 1 (wszystkie cyfry były poprawne), to:

If Fl = 1 Then 'jeżeli zmienna FL równa

jest 1, to:

Warto jeszcze wspomnieć o sposobie, w jaki

program pozycjonuje położenie wału napędo−

wego serwomechanizmu. Służą temu niedawno

opracowane przez MCS Electronics polecenia:

CONFIG SERVOS = [liczba zastosowanych

serwomechanizmów (ograniczona jedynie

liczbą dostępnych wyprowadzeń procesora)]

SERVO[x] = pin (poinformowanie kompila−

tora, do których wyprowadzeń zostały dołą−

czone serwa)

SERVO [numer serwa] = [kąt obrotu]

Gdzie kąt obrotu może być określony liczbą

z przedziału 5 ... 24 (przy stosowaniu standar−

dowych serw modelarskich daje to obrót wału

o blisko 180 O ). Wał serwa możemy pozycjono−

wać w 19 położeniach, z krokiem co około

9,5 O . Ograniczało to nieco stosowanie serwo−

mechanizmów do wykonywania precyzyjnych

czynności i spowodowało konieczność modyfi−

kacji polecenia SERVO. W kolejnej edycji BA−

SCOM−a będzie ono umożliwiać poruszanie

serwomechanizmu z krokiem co 1 O . Na szczę−

ście, w naszym programie zamka szyfrowego

ograniczenie pierwszej wersji polecenia

SERVO nie miało najmniejszego znaczenia,

1. Procesor kolejno ustawia na wyjściach

ROW1 ... ROW4 stan niski.

2. Następnie procesor stara się wymusić na

kolejnych wejściach COL1 ... COL3 stan wy−

soki.

3. Jeżeli powyższa próba się nie udaje, to

oznacza to, że naciśnięty został klawisz odpo−

wiadający aktualnie wybranemu rzędowi i ko−

lumnie matrycy.

Przykładowo przeanalizujmy fragmenty

podprogramu KEYSCAN:

Sub Keyscan

Reset Row1 'ustaw stan niski na

pierwszym rzędzie matrycy klawiatury

Set Col1 'ustaw stan wysoki

w pierwszej kolumnie matrycy klawiatury

If Col1 = 0 Then 'jeżeli stan COL1 w dalszym

ciągu pozostaje niski (naciśnięty klawisz S1), to:

Digit = 7 'zmienna DIGIT (wartość

odczytana z klawiatury) przyjmuje wartość 7

Call Ledshort 'błyśnij raz diodą LED i podaj

sygnał akustyczny

While Col1 = 0 'poczekaj na puszczenie

klawisza

Wend

End If

'koniec uwarunkowania

Set Col2 'ustaw stan wysoki w

drugiej kolumnie matrycy klawiatury

If Col2 = 0 Then 'jeżeli stan COL2 w dalszym

ciągu pozostaje niski (naciśnięty klawisz S5), to:

Digit = 8 'zmienna DIGIT (wartość

odczytana z klawiatury) przyjmuje wartość 8

Call Ledshort 'błyśnij raz diodą LED i podaj

sygnał akustyczny

While Col2 = 0 'poczekaj na puszczenie

klawisza

Licznik = 0 'wyzeruj licznik

Call Otwieranie 'wezwij podprogram

Wend

Elektronika dla Wszystkich

ponieważ wał serwa ustawiany jest jedynie

w dwóch skrajnych pozycjach.

nałożyć na całość trzecią płytkę − płytę czoło−

wą układu. Po dociśnięciu płyty czołowej do

płytki klawiatury możemy mieć całkowitą

pewność, że wszystkie przyciski oraz dioda

LED zostaną przylutowane idealnie równo.

Zmontowane płytki musimy połączyć ze

sobą za pomocą 10 odcinków srebrzanki przy−

lutowanych do punktów lutowniczych ozna−

czonych jako CON1 i CON3. Jest to jedyna

nieco trudniejsza czynność, jaką będziemy

musieli wykonać podczas budowy zamka, po−

nieważ lutować musimy od strony ścieżek,

a przewody powinny być jak najkrótsze.

Trzy płytki: płytkę bazową, klawiaturę

i płytę czołową łączymy ze sobą za pomocą

czterech śrubek M3 i tulejek dystansowych.

W przypadku braku odpowiednich tulejek mo−

żemy wykorzystać dodatkowe nakrętki, mo−

cujące poszczególne płytki (szczegóły wi−

doczne są na fotografiach).

Płyta czołowa zamka jest nieco większa od

płytek obwodów drukowanych, a umieszczone

w jej rogach otwory ułatwiają zamocowanie

całej konstrukcji np. w otworze wyciętym

w drzwiach wejściowych do strzeżonego po−

mieszczenia.

Po zmontowaniu całego układu zamka

wkładamy układy scalone w podstawki i dołą−

czamy zasilanie. Jeżeli mamy zamiar wykorzy−

stywać przekaźnik RL1, to napięcie zasilające

musi wynosić około 12VDC. Jeżeli wykorzy−

stywać będziemy jedynie serwomechanizm, to

po usunięciu stabilizatora napięcia IC4 może−

my zastosować zasilanie napięciem z przedzia−

łu 4,8 ... 6VDC. Tu bardzo ważna uwaga: sam

układ elektroniczny pobiera bardzo mało prą−

du, czego niestety nie można powiedzieć o ser−

womechanizmie pracującym pod obciążeniem.

Pobór prądu przez serwo może wynieść nawet

1,5A (przez 1 ... 2 sekundy podczas przesuwa−

nia rygla), co należy uwzględnić podczas pro−

jektowania układu zasilającego.

Montaż i uruchomienie

Na rysunku 3 zostały pokazane płytki dru−

kowane, które możemy wykorzystać do budo−

wy naszego zamka. Płytek tych jest wyjątkowo

dużo, aż pięć, ale tylko dwie z nich są absolut−

nie niezbędne do wykonania proponowanej

konstrukcji. Trzy pozostałe to płyta czołowa

zamka i dwie płytki stanowiące uchwyt do za−

mocowania serwomechanizmu.

Montaż rozpoczniemy od wlutowania

w płytkę główną wszystkich elementów elek−

tronicznych, rozpoczynając od zamontowania

podzespołów o najmniejszych gabarytach,

a kończąc na kondensatorach elektrolitycz−

nych i przekaźniku, o ile mamy zamiar go wy−

korzystywać. Pod układy scalone należy za−

stosować podstawki. Opcjonalne jest także

użycie stabilizatora napięcia IC4. Jeżeli bę−

dziemy dysponować źródłem napięcia o war−

tości 4,5 ... 6VDC, to elementu tego nie musi−

my montować, a także możemy pominąć kon−

densatory C5 i C6.

Po zmontowaniu płytki głównej weźmy się

za klawiaturę. Jednak przed rozpoczęciem tego

etapu pracy warto zastanowić się nad sposobem

wykonania klawisza S8, służącego do wywoły−

wania programu ponownego ustawiania kodu.

Sądzę, że klawisz ten powinien być o kilka mi−

limetrów krótszy niż pozostałe. Uniemożliwi to

jego przypadkowe naciśnięcie po wybraniu ko−

du, pozostawiając możliwość naciśnięcia go za

pomocą np. zapałki lub śrubokręta.

Równe wlutowanie w płytkę dwunastu

przycisków nie jest bynajmniej sprawą najła−

twiejszą i dlatego też proponuję najpierw wło−

żyć wyprowadzenia wszystkich przycisków

oraz diody LED D2 w przeznaczone na nie

otwory w punktach lutowniczych, a następnie

Programowanie

zamka szyfrowego

Po pierwszym włączeniu zasilania układ

automatycznie przechodzi w tryb programo−

wania, co zostaje zasygnalizowane dziesięcio−

ma sygnałami akustycznymi i błyśnięciami

diody LED. Gdyby, co jest bardzo mało praw−

dopodobne, tak się nie stało, to należy ze−

wrzeć jumper JP2 i ponownie włączyć zasila−

nie. Kod wprowadzamy korzystając z nume−

rycznej sekcji klawiatury, wprowadzając ko−

lejne cyfry kodu. Każde naciśnięcie klawisza

potwierdzane jest sygnałem akustycznym

i błyskiem diody LED. Po zakończeniu wpisy−

wania szyfru naciskamy klawisz ENTER, co

spowoduje zapisanie danych w pamięci

i przejście układu w stan oczekiwania. Za−

kończenie wprowadzania kodu kwitowane

jest, podobnie jak jego rozpoczęcie, dziesię−

cioma sygnałami akustycznymi i optycznymi.

Po wprowadzeniu kodu musimy jeszcze

zdecydować, w jakim trybie pracy ma praco−

wać nasz zamek.

1. Tryb pracy 1. Zwarcie jumpera JP1 spo−

woduje, że każde kolejne wybranie kodu bę−

dzie powodowało naprzemiennie otwieranie

i zamykanie zamka.

2. Tryb pracy 2. Jeżeli jumper JP1 pozosta−

wimy rozwarty, to po wybraniu szyfru zamek

będzie pozostawał otwarty przez około 20 se−

kund, po czym automatycznie zostanie za−

mknięty.

Otwieranie zamka szyfrowego

Wprowadzamy ustawiony uprzednio kod

wykorzystując dziesięć klawiszy klawiatury

numerycznej. Po wprowadzeniu wszystkich

zaprogramowanych cyfr, naciskamy klawisz

ENTER. Podanie prawidłowego kodu skwito−

wane zostanie przez układ podwójnym sygna−

łem akustycznym i optycznym (błyśnięciami

diody LED). Jeżeli zamek pracuje w trybie 2,

to dioda LED pozostanie włączona przez cały

czas otwarcia zamka.

Zmiana ustawionego szyfru

Istnieją dwie metody zmiany ustawionego

kodu. Jedna z nich została już opisana wyżej:

zwieramy jumper JP2 i po ponownym włącze−

niu zasilania wprowadzamy z klawiatury no−

wy szyfr. Jednak taka metoda nie zawsze by−

łaby wygodna, chociażby ze względu na brak

łatwego dostępu do płytki zamka. Dlatego też

istnieje druga, łatwiejsza metoda, w której

wszystkie operacje wykonywane są z klawia−

tury.

1. Wybieramy ustawiony uprzednio szyfr.

2. Zamiast klawisza ENTER naciskamy

klawisz SET. Jeszcze raz zwracam uwagę, że

klawisz ten powinien być krótszy od pozosta−

łych, tak aby nie było możliwe jego przypad−

kowe naciśnięcie.

3. Wprowadzamy nowy kod i potwierdza−

my klawiszem ENTER.

Rys. 3

Wykaz elementów

C1,, C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39pF

C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100 µµ F/16

C4,, C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF

C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470 µµ F/25V

C7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 µµ F/16V

R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .560 ΩΩ

R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3,,3k ΩΩ

R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k ΩΩ

D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148

D2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED f 3mm

IIC1 . . . . . . . . . . .zaprogramowany procesor 89C2051

IIC2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .AT24C04

IIC3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7805

T1BC548

CON1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2x5 golldpiin ów

CON2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3x golldpiin

CON4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ARK3

CON5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ARK2 (3,,5mm)

JP1,, JP2 . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 x golldpiin + jumper

Q1 . . . . . . . . . . . . . . .rezonattor kwarcowy 11,,059MHz

Q2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Piiezo z generattorem

RL1 . . . . . . . . . . . . . . . . . .przekaźniik typu RM96/12V

S1 ..... S12 miicroswiittch 10 mm (S8 − 3mm)

Serwomechaniizm i płłyttkii do jego mocowaniia niie

wchodzą w skłład kiittu..

Komplet podzespołów i trzy płytki są

dostępne w sieci handlowej AVT jako

kit szkolny AVT−3001

Zbigniew Raabe

e−mail: zbigniew.raabe@edw.com.pl

Elektronika dla Wszystkich

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: