kontrola dostępu i rejestracja czasu do PC.pdf

P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W

Dział "Projekty Czytelników" zawiera opisy projektów nadesłanych do redakcji EP przez Czytelników. Redakcja nie bierze

odpowiedzialności za prawidłowe działanie opisywanych układów, gdyż nie testujemy ich laboratoryjnie, chociaż

sprawdzamy poprawność konstrukcji.

Prosimy o nadsyłanie własnych projektów z modelami (do zwrotu). Do artykułu należy dołączyć podpisane oświadczenie,

że artykuł jest własnym opracowaniem autora i nie był dotychczas nigdzie publikowany . Honorarium za publikację

w tym dziale wynosi 250,− zł (brutto) za 1 stronę w EP. Przysyłanych tekstów nie zwracamy. Redakcja zastrzega sobie

prawo do dokonywania skrótów.

Urządzenie kontroli dostępu

z rejestracją czasu

Projekt

071

Prezentujemy bardzo

interesuj¹cy projekt

systemu kontroli dostÍpu

z†rejestracj¹ czasu,

opartego na pastylkach

iButton firmy Dallas.

Opis urz¹dzenia

Urz¹dzenie sk³ada siÍ

z†nastÍpuj¹cych modu³Ûw:

- jednostki centralnej,

- wyúwietlacza LCD,

- interfejsu RS-232,

- czytnikÛw uk³adÛw

DS1990.

Podstawow¹ funkcj¹ urz¹-

dzenia jest kontrola dostÍpu

np. do pomieszczeÒ, przy

czym oprÛcz tego spe³nia ono

jeszcze jedn¹, dodatkow¹ fun-

kcjÍ - rejestruje czas, w†ktÛ-

rym nast¹pi³o poprawne od-

czytanie numeru seryjnego

jednej z†uprawnionych pasty-

lek DS1990.

Sercem uk³adu jest mikro-

komputer jednouk³adowy

AT89S8252. WybÛr tego a†nie

innego procesora podyktowa-

ny zosta³ tym, øe uk³ad po-

siada 2kB wewnÍtrznej pa-

miÍci EEPROM, co pozwala

na trwa³e i†niezaleøne od

ewentualnych k³opotÛw z†za-

silaniem przechowywanie da-

nych. Z†mikrokomputerem

moøe (ale nie musi) wspÛ³-

pracowaÊ wyúwietlacz ciek-

³okrystaliczny sterowany

uk³adem HD44780A.

Wszelkie zmiany konfigu-

racji urz¹dzenia dokonywane

s¹ za pomoc¹ komputera PC,

poprzez ³¹cze szeregowe RS-

232.

Podstawowe moøliwoúci

sterowane przez mikrokontro-

ler. Uk³ad MAX232 to kon-

werter wartoúci napiÍcia

CMOS na wartoúci napiÍcia

uøywane w†standardzie RS-

232. Przekaüniki W1 i†W2 od-

powiadaj¹ zwarciem stykÛw

na poprawny odczyt upra-

wnionej pastylki DS1990

i†mog¹ byÊ wykorzystane np.

do za³¹czenia elektrycznego

zamka.

Przekaünik W3 odpowia-

da zwarciem stykÛw na wy-

st¹pienie alarmu ustawionego

w†zegarze. Wyúwietlacz LCD

po³¹czony jest z†uk³adem po-

przez z³¹cze JP1 14-øy³ow¹

taúm¹. Uøycie wyúwietlacza

LCD, chociaø jest on droøszy

od wyúwietlaczy LED, znacz-

nie upraszcza pokazanie cza-

su i†daty. Do z³¹cza JP2 na-

leøy pod³¹czyÊ dwa czytniki

uk³adÛw DS1990. Na schema-

cie podane zosta³y kolory

przewodÛw czytnikÛw, ktÛ-

rych uøywa³ autor w†swoim

projekcie. W tab. 1 zosta³ za-

mieszczony opis funkcji po-

szczegÛlnych wyprowadzeÒ.

to:

- uprawnianie do 10 uk³adÛw

DS1990;

- uaktualnianie uprawnieÒ;

- dla kaødego uk³adu DS1990

rejestracja 8†ostatnich po-

prawnych odczytÛw;

- odczytanie czasÛw zarejes-

trowanych przez urz¹dze-

nie;

- kalendarz;

- 24-godzinny zegar z†moøli-

woúci¹ wyúwietlania na wy-

úwietlaczu LCD;

- alarm ustawiany na czas do

tygodnia w†przÛd.

Schemat elektryczny

urz¹dzenia

Jak widaÊ na schemacie

( rys. 1 ), jest to prosty z†pun-

ktu widzenia elektronika

uk³ad, a†ca³a jego funkcjonal-

noúÊ opiera siÍ na mikrokom-

puterze AT89S8252. Pozosta-

³e uk³ady spe³niaj¹ funkcje

urz¹dzeÒ wejúcia-wyjúcia i†s¹

Zasada dzia³ania

Urz¹dzenie dzia³a

w†dwÛch trybach.

Elektronika Praktyczna 1/2000

P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W

Rys. 1.

1. Tryb normalnej pracy

W†trybie normalnej pra-

cy realizowana jest funkcja

zegara oraz sprawdzanie li-

nii P0.2 i†P0.3 uk³adu

AT89S8252, do ktÛrych pod-

³¹czone s¹ przewody sygna-

³owe czytnikÛw uk³adÛw

DS1990. Mikrokontroler kil-

kakrotnie w†kaødej sekun-

dzie wysy³a do czytnikÛw

sygna³ zeruj¹cy, po czym,

jeúli stwierdzi obecnoúÊ

uk³adu DS1990, rozpoczyna

procedurÍ odczytu numeru

seryjnego pastylki, a†nastÍp-

nie porÛwnuje ten numer

z†numerami zapisanymi

w†wewnÍtrznej pamiÍci EEP-

ROM i†sprawdza poprawnoúÊ

transmisji za pomoc¹ kodera

kodu cyklicznego.

W†wypadku stwierdzenia

rÛwnoúci odczytanego nume-

ru z†ktÛrymkolwiek nume-

rem zapisanym w†pamiÍci,

mikroprocesor przechodzi do

procedur zapisu czasu po-

prawnego odczytu uprawnio-

nej pastylki. WewnÍtrzna

nieulotna pamiÍÊ danych

uk³adu AT89S8252 ma

pojemnoúÊ 2kB. Nie jest to

zbyt wiele, jeúli chce siÍ re-

jestrowaÊ duø¹ liczbÍ zda-

rzeÒ, toteø przyjÍto, øe zo-

stanie ona podzielona na 10

czÍúci. Odpowiada to moøli-

woúci uprawnienia 10 uk³a-

dÛw DS1990, co pozwala na

rejestracjÍ 8†ostatnich popra-

wnych odczytÛw dla kaøde-

go uprawnionego uk³adu.

Czas jest zapisany z†roz-

dzielczoúci¹ do 1†minuty.

Poza zapisem czasu, w†wy-

padku stwierdzenia

ìprzy³oøeniaî w³aúciwego

uk³adu DS1990, urz¹dzenie

rozrÛønia czytnik, ktÛry zo-

sta³ uaktywniony. Powoduje

to zmianÍ koloru diody ak-

tywnego czytnika na zielo-

ny, na okres 2†sekund (gdy

brak poprawnego odczytu

uprawnionego DS1990, dio-

da úwieci w†kolorze czerwo-

nym) oraz na taki sam okres

za³¹czony zostaje kontaktron

odpowiadaj¹cy danemu czyt-

nikowi (numery koÒcÛwek

portu P0 odpowiadaj¹ce za-

³¹czeniu diody w†odpowied-

nim kolorze oraz koÒcÛwek,

do ktÛrych pod³¹czono kon-

taktrony podano w†tabeli 1).

Poza tym, poprawne od-

czytanie uprawnionego nu-

meru przez czytnik pod³¹-

czony do koÒcÛwki P0.2 po-

woduje zapis wyrazu ìINî,

a przez czytnik pod³¹czony

do koÒcÛwki P0.3 zapis wy-

razu ìOUTî obok zapisu

czasu.

Uwaga: odczyt nieupraw-

nionej pastylki nie powodu-

je øadnej reakcji, podobnie

stwierdzenie przez mikro-

kontroler b³Ídu w†transmis-

ji powoduje, øe transmisja

jest ignorowana. Bieø¹cy

czas moøna pokazaÊ po do-

³¹czeniu wyúwietlacza LCD.

Wyúwietlany jest dzieÒ ty-

godnia, miesi¹c, rok oraz

czas z†rozdzielczoúci¹ do se-

kundy.

W†trybie normalnej pracy,

poza wymienionymi powyøej

funkcjami, urz¹dzenie reali-

zuje dodatkowo funkcjÍ alar-

mu. Funkcja alarmu moøe

byÊ za³¹czona lub wy³¹czo-

na. W†wypadku, gdy alarm

jest aktywny, jego dzia³anie

sprowadza siÍ do porÛwna-

nia aktualnej minuty, godzi-

ny oraz dnia tygodnia z†da-

nymi ustawionymi w†rejest-

rach alarmu. Jak wynika z†po-

wyøszego opisu, istnieje moø-

liwoúÊ ustawienia alarmu na

jeden konkretny dzieÒ w†ty-

godniu. Moøliwe jest rÛwnieø

takie wysterowanie alarmu,

aby codziennie reagowa³ na

minutÍ i†godzinÍ, tak¹ jak

w†rejestrach alarmu.

W†przypadku stwierdze-

nia przez mikrokontroler

identycznoúci danych wskazy-

wanych aktualnie przez zegar

z†danymi zapisanymi w†rejes-

trach alarmu, kontaktron W3

zostaje za³¹czony (zwarte sty-

ki) na okres 1†minuty.

2.Tryb sterowania

Wszystkie operacje w†try-

bie sterowania dokonywane s¹

za pomoc¹ komputera PC.

Przed rozpoczÍciem sterowa-

nia naleøy w³aúciwie skonfi-

gurowaÊ port szeregowy

w†swoim komputerze. Oma-

wiane urz¹dzenie umoøliwia

komunikacjÍ poprzez port sze-

regowy z†nastÍpuj¹cymi para-

metrami:

- prÍdkoúÊ 9600 bit/s;

- d³ugoúÊ znaku - 8†bitÛw;

Elektronika Praktyczna 1/2000

Elektronika Praktyczna 2/98

P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W

Tab.1. Złącze Z2 służy do komunikacji z komputerem PC poprzez RS−232.

Kolor

Linia portu AT89S8252 Funkcja

uprawnieÒ z³oøona z†dziesiÍ-

ciu pozycji. Pod list¹ zostaje

wyúwietlone menu, zachÍca-

j¹ce uøytkownika do wybra-

nia cyfry lub klawisza ESC

w†wypadku chÍci zakoÒcze-

nia pracy w†trybie sterowa-

nia. Po naciúniÍciu dowolnej

cyfry na ekranie monitora po-

jawi siÍ lista wybranego w³aú-

ciciela pastylki DS1990 wraz

z†zarejestrowanymi czasami

przy³oøeÒ pastylki do czytni-

kÛw. Pod list¹ wyúwietlone

zostaje menu, sk³adaj¹ce siÍ

z†3†pozycji, zachÍcaj¹ce do

uøycia jednego z†trzech kla-

wiszy: ìMî, ìNî, ìESCî. Po

naciúniÍciu klawisza N†urz¹-

dzenie ponownie wysy³a na

ekran monitora listÍ upra-

wnieÒ i†zachÍca do wyboru

jednego z†uprawnionych. Na-

ciúniÍcie klawisza ìMî spo-

woduje wyúwietlenie komuni-

katu instruuj¹cego, jak wpi-

saÊ nowe uprawnienia oraz

podaje przyk³ad. W†wypadku

prÛby wpisu danych w†nie-

prawid³owym formacie (zbyt

d³ugi ci¹g znakÛw lub niepra-

wid³owe znaki w†przypadku

zapisywania numeru seryjne-

go pastylki) urz¹dzenie zare-

aguje komunikatem, ktÛry po-

prowadzi uøytkownika w†ce-

lu naprawienia b³Ídu. Zapis

nowych wartoúci odbywa

siÍ†po zatwierdzeniu klawi-

szem enter.

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1..R9: 5..10k

Biały

P0.2

sygnał DS1

Ω

Kondensatory

C1: 10

Zielony

P0.0

zielony kolor diody czytnika DS1

Brązowy

P0.1

czerwony kolor diody czytnika DS1

F/16V

C2..C5: 22

Biały

P0.3

sygnał DS2

F/16V

C6,C7: 20..30pF

Półprzewodniki

AT89S8252, MAX232 lub

odpowiednik

Różne

X: Rezonator kwarcowy

11,0592MHz

2 x IDC14 + taśma 14−

żyłowa

1 x IDC10

2 czytniki DS1990

kabel RS232 ze złączem

DB9

1 złącze DB9

3 kontaktrony sterowane 5V

listwa goldpinów 2x12, 1x6

Zielony

P0.4

zielony kolor diody czytnika DS2

Brązowy

P0.5

czerwony kolor diody czytnika DS2

−

P0.6

kontaktron DS1

−

P0.7

kontaktron DS2

Szary

Masa

masa sygnałowa DS1,DS2

Żółty

Masa

masa diod DS1, DS2

- brak kontroli parzystoúci;

- 1†bit stopu.

Do komunikacji z†urz¹-

dzeniem moøna wykorzystaÊ

program Hyper Terminal,

dzia³aj¹cy standardowo z†sys-

temem Windows 95, lub inny

program obs³uguj¹cy porty

szeregowe, np. program Pro-

comm.

W trybie sterowania reali-

zowane s¹ dwie zasadnicze

funkcje. Pierwsza z†nich to

sterowanie zegarem i†alar-

mem, druga to operacje zwi¹-

zane z†pamiÍci¹ EEPROM,

czyli odczyt zarejestrowanych

ìprzy³oøeÒî pastylek, nada-

wanie uprawnieÒ, modyfika-

cja uprawnieÒ. W†trybie ste-

rowania realizowana jest wiÍc

czÍúÊ funkcji trybu normalnej

pracy oraz funkcje sterowania

urz¹dzeniem. Z†funkcji reali-

zowanych w†trybie normalnej

pracy dzia³a zegar, natomiast

odczyt uk³adÛw DS1990 i†wy-

úwietlanie czasu i†daty jest

nieaktywne.

Sterowanie zegarem reali-

zowane jest za pomoc¹ klawi-

sza spacji, plus i†minus.

Wszystkie zmiany wprowa-

dzone poprzez klawiaturÍ

komputera s¹ na bieø¹co ob-

razowane przez wyúwietlacz

LCD. Klawisz spacji s³uøy do

zmiany ustawianej ìjednostki

czasuî, co objawia siÍ krÛt-

kim mrugniÍciem kursora na

wyúwietlaczu LCD w†miejscu

sterowanej wielkoúci. Zmiana

wartoúci ustawianej odbywa

siÍ za pomoc¹ klawiszy plus

(rosn¹co) i†minus (malej¹co).

Uøywanie klawisza spacji

powoduje cykliczne przecho-

dzenie do nastÍpnych ìjed-

nostek czasuî, a po miniÍciu

wszystkich pozycji na wy-

úwietlaczu naciúniÍcie spacji

spowoduje wejúcie w†tryb ste-

rowania alarmem. Na wy-

úwietlaczu LCD pojawi siÍ ko-

munikat: ìALARM JEST

W£•CZONYî lub ìALARM

JEST WY£•CZONYî, co ob-

razuje aktualny stan aktyw-

noúci alarmu. Za³¹czenie lub

wy³¹czenie alarmu dokonywa-

ne jest za pomoc¹ klawisza

plus.

W†przypadku, gdy funk-

cja alarmu jest wy³¹czona,

uøycie klawisza spacji powo-

duje przejúcie do sterowania

zegarem, a w†przypadku gdy

funkcja alarmu jest za³¹czo-

na, uøycie klawisza spacji po-

woduje przejúcie do dalszych

funkcji sterowania alarmem.

Na wyúwietlaczu pojawi¹ siÍ

wielkoúci, ktÛre moøna wy-

sterowaÊ (dzieÒ tygodnia, go-

dzina, minuta). Sterowanie

odbywa siÍ wg nastÍpuj¹cej

zasady: klawiszem plus wy-

bieramy wielkoúÊ ustawian¹,

powoduj¹c mruganie opisu

tej wielkoúci; klawiszem spa-

cji potwierdzamy chÍÊ zmia-

ny tego parametru; klawisza-

mi plus i†minus zmieniamy

wartoúÊ danego parametru;

klawiszem spacji wychodzi-

my z†trybu ustawiania da-

nego parametru; klawiszem

spacji wychodzimy ze stero-

wania alarmem przechodz¹c

jednoczeúnie do sterowania

zegarem.

Uwaga: w†sterowaniu

alarmem moøliwe jest uak-

tywnienie go raz w†tygodniu

lub codziennie. Aby alarm

by³ aktywny codziennie, na-

leøy w†pozycji, gdzie zmie-

niane s¹ dni tygodnia, usta-

wiÊ wartoúÊ ìEVERî, w†po-

zosta³ych przypadkach alarm

bÍdzie aktywny tylko

w†okreúlonym dniu tygodnia.

W†sterowanie pamiÍci¹ moø-

na wejúÊ poprzez naciúniÍcie

klawisza enter .

Uwaga: jeúli uøytkownik

jest w†trybie sterowania alar-

mem, nie moøna z†niego bez-

poúrednio przejúÊ do sterowa-

nia pamiÍci¹ urz¹dzenia. Naj-

pierw naleøy wrÛciÊ do ste-

rowania zegarem. Po naciúniÍ-

ciu klawisza enter na ekranie

komputera pojawi siÍ lista

Po zmontowaniu uk³adÛw

na p³ytce, montujemy taúmÍ

do po³¹czenia wyúwietlacza

LCD. Do tego celu najlepiej

wykorzystaÊ zaciskowe z³¹cza

IDC14. Do po³¹czenia czytni-

kÛw autor wykorzysta³ rÛw-

nieø z³¹cze typu IDC. Przed

za³¹czeniem zasilania naleøy

sprawdziÊ jego wartoúÊ i†po-

laryzacjÍ, gdyø urz¹dzenie nie

ma zabezpieczeÒ przed b³Íd-

nym za³¹czeniem zasilania.

Po za³¹czeniu zasilania urz¹-

dzenie startuje bez øadnych

dodatkowych operacji. Teraz

moøna przyst¹piÊ do pracy.

W†opisie pominiÍta zosta-

³a problematyka transmisji

z†uk³adem DS1990. Zaintere-

sowanych odsy³am do katalo-

gu USKA

Montaø i†uruchomienie

Montaø rozpoczynamy od

podstawek pod uk³ady scalo-

ne, nastÍpnie montujemy ele-

menty bierne, a†na koÒcu lis-

twy goldpinÛw i†z³¹cze DB9.

Schemat montaøowy przedsta-

wiono na rys. 2 .

C 1/1996.

Grzegorz Bednarski

Rys. 2.

Elektronika Praktyczna 1/2000

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: