Кодовый замок PIC16F628A.

Автор: Internet. Опубликовано в Неопределено

Устройство предназначено для защиты помещений, шкафов и сейфов от несанкционированного вскрытия.

Все установки и код хранятся в энергонезависимой памяти микроконтроллера.

Эта несложная схема вполне по силам многим радиолюбителям.

А продуманный алгоритм работы, доставит вам удовольствие эксплуатации этой схемы.

Автор данной схемы и программы С. КИРЕЕВ, г. Киров Калужской обл.


Основой устройства служит микроконтроллер PIC16F628A (DD1 на схеме рис. 1).




После подачи питания программа микроконтроллера настраивает его порты, а также отключает источник образцового напряжения, модуль ШИ/захвата сравнения, таймеры, компараторы и аппаратный USART — эти модули не нужны для работы замка. Затем начинается опрос клавиатуры. Она состоит из двух частей. Первая — кнопки SB3—SB14 — находится снаружи охраняемого объекта. Вторая — кнопки SB1, SB2 и выключатель SA1 — расположена внутри помещения. Кнопки SB3—SB 13 первой части клавиатуры объединены в матрицу. Кнопка SB 14 в матрицу не входит, она предназначена для перезапуска микроконтроллера в случае какого-либо сбоя в программе, а также в ряде других случаев, о которых будет рассказано ниже.

Кнопка SB1 "Открыть" установлена внутри помещения около двери. Нажатием на нее можно открывать дверь изнутри, не набирая кода. SB2 — кнопка перезапуска программы; кнопки SB2 и SB И включены параллельно. Кнопкам матрицы присвоены обозначения: SB3 - "1", SB4 — "4", SB5 — "7", SB6 -"Открыть". SB7 - "2", SB8 - "5", SB9 -"8 " , SB10 - "О", SB11 — "3", SB12 — "6". SB13 — "9". Тумблером SAI выбирают режим закрывания замка. Код вводят поочередным кратковременным нажатием на цифровые кнопки. В подтверждение нажатия прозвучит короткий тональный сигнал пьезоизлучателя НА1. управляемого транзистором VT2.

Перед тем как открыть дверь, вводят четырехзначный код с паузами между соседними нажатиями не более 3 с. а затем в течение 3 с надо кратковременно нажать на кнопку SB6 Через 2 с на выходе RAO микроконтроллера DD1 установится высокий уровень, откроется транзистор VT1 и сработает электромагниту!, который приведет в движение ригель замка, сжимая его пружину, и дверь откроется.

Если пауза между соседними нажатиями превысит 3 с, то прозвучит сигнал с уменьшающейся частотой. Это означает, что программа начала выполняться заново и код надо вводить сначала. Диод VD1 предназначен для защиты транзистора VT1 от всплеска напряжения самоиндукции обмотки электромагнита Y1. Перед срабатыванием электромагнита прозвучит сиг нал такой же частоты, как и при нажатии цифровых клавиш, но большей длительности, что сигнализирует об открывании двери.

Когда контакты выключателя SA1 разомкнуты, электромагнит закроет замок через определенное время (по умолчанию — 12 с). Это время устанавливают при программировании микроконтроллера. В программе, которую нужно будет загрузить в контроллер, в поле работы с EEPROM, в ячейку с адресом 0x06 (седьмая по счету) необходимо вставить число от 0x01 до OxFF, из расчета 1 единица = 2,5 с. Минимально возможная пауза равна 2,5 с, максимальная — 10 мин.

В случае, если контакты выключателя SA1 замкнуты, т. е. на входе RA4 микроконтроллера DD1 установлен низкий уровень, то закрывание замка происходит после нажатия на кнопку SB 14 либо на SB2. После того как закроется транзистор VT1, электромагнит обесточится и пружина замка вытолкнет ригель обратно — дверь снова окажется запертой.

Для открывания двери изнутри помещения нажимают на кнопку SB1 и удерживают ее до срабатывания электромагнита, о чем оповестит тональный сигнал длительностью 2 с. Открыть дверь изнутри можно в любой момент. Если открывания двери не произойдет, необходимо нажать на кнопку SB2 (перезапустить программу) и снова нажать на кнопку SB 1.

Когда необходимо сменить код, сначала вводят старый точно так же, как и при операции открывания двери, но потом нажимают на кнопку SB6 не кратковре­менно, а удерживают ее до того момента, пока не прозвучат три тональных сигнала. Затем необходимо немедленно отпустить кнопку SB6, ввести новый четырехзначный код и сразу же в подтверждение введения еще раз нажать на кнопку SB6. Далее прозвучит сигнал с нарастающей частотой, который известит о том, что новый код принят. Он хранится в первых четырех ячейках энергонезависимой памяти микроконтроллера DD1.

Устройство снабжено системой блокировки. Каждый раз при введении неверного кода замок воспроизведет два сигнала частотой 1000 Гц и один частотой 500 Гц. Ошибочным контроллер считает нажатие на кнопку SB6 в то время, когда в рабочих регистрах находится неверный код, и введение пяти цифр кода. После трех ошибок подряд микроконтроллер DD1 установит на выходе RA2 высокий уровень. При этом откроется транзистор VT3, который включит тревожное устрой­ство. Этим устройством может быть сирена или узел дозвона по телефону.

Одновременно включится светодиод HL1, установленный на панели клавиатуры, который покажет, что опрос клавиатуры (кроме тумблера SA1 и кнопок SB1, SB2, SB14) отключен. Затем следует десятиминутная пауза, во время которой работает тревожное устройство и включен светодиод HL1. В течение этого времени открыть замок можно только изнутри. Если нажать на кнопки SB 14 и SB2 (кнопки перезапуска программы микроконтроллера), то десятиминутный отсчет начнется заново. После паузы контроллер предоставит только одну возможность ввести код, и если он будет неверным, десятиминутная пауза с включением тревожного устройства повторится снова. И так будет продолжаться до введения правильного кода. Каждый раз после верного введения кода счетчик ошибок обнуляется.

Питает устройство источник постоянного тока напряжением 10...15 В. При отключении электроэнергии в сети 220 В замок продолжает работать от аккуму­ляторной батареи. Схема простейшего варианта такого блока питания показана на рис. 2.



Трансформатор Т1 понижает сетевое напряжение 220 В до 15...20 В. Максимальный ток вторичной обмотки трансформатора не должен быть менее 1,5 A. DA1 — регулируемый стабилизатор напряжения. Изменяя сопротивление построечного резистора R2, устанавливают на выходе стабилизатора DA1 такое напряжение, при котором ток зарядки заряженной аккумуляторной батареи GB1 не превышает 100...200 мкА. При этом во время большого потребления тока, когда сработал электромагнит Y1, основную часть тока дает аккумуляторная батарея, что позволяет не перегружать стабилизатор DA1. Диод VD5 предназначен для защиты стабилизатора DA1 в случае отсутствия на его входе напряжения.

Аккумуляторная батарея должна обеспечивать ток 300...600мА (емкость — 7 А-ч). Стабилизатор DA1 следует установить на теплоотвод площадью 30...40 см2.

Клавиатуру можно изготовить из отдельных кнопок. Подойдут, к примеру, DIPTRONICS DTSMW-66N. Но можно применить и готовую клавиатуру от кнопочного телефонного аппарата или калькулятора. Как правило, можно легко подключить такую клавиатуру к устройству, собрав кнопки в подходящую матрицу. Также необходимо вынести на панель клавиатуры светодиод HL1.

Пьезоизлучатель подойдет любой из серии ЗП. Электромагнит Y1 применен от лентопротяжного механизма магнитофона, но подойдет любой другой, подходящий по габаритам и с максимальным током обмотки не более 1,3 А. Если ток, потребляемый электромагнитом, будет больше 1 А, то транзистор VT1 следует установить на теплоотвод площадью 30... 40 см2.

Архив с микропрограммой скачать.