Разработка и производство устройств электронной техники и автоматики. Разработка печатных плат, программного обеспечения, составление технической документации. Сопровождение от техзадания до производства, гарантийное обслуживание. Ремонт электроники.

ГЛАВНАЯ

ОБ АВТОРЕ СТАТЬИ ПРОГРАММЫ ФОРУМ F.A.Q. КОММЕРЦИЯ КОНТАКТЫ


 Сигнализация GSM с применением ключей iButton
Версия 2 (HG46)


Дмитрий Дмитренко
 

В [1] была описана схема прибора сигнализации на основе модуля GSM SIM900. Но у неё, кроме всего прочего, есть некоторые недостатки, например, включение и отключение режима охраны при помощи кнопки или, допустим, клавиатуры с замыкающими контактами. Это вынуждает пользователя дополнительно приобретать клавиатуру, или использовать кнопку, которую, в большинстве случаев, найти для опытного злоумышленника не составит особого труда.
В последнее время появилось много устройств, в которых управляющим элементом является микросхема DS1990 производства Dallas Semiconductor.
Также здесь описан вариант сигнализации на аналогичных ключах. Но у той прошивки имеется существенный недостаток: программирование ключей осуществляется при помощи программы Lite Programmer, что довольно затруднительно осуществить, например, на некоторых объектах. Этого недостатка лишен описываемый ниже прибор.
Но сначала немного теории.
Контактная память (от англ. touch memory, иногда встречается англ. contact memory, или англ. iButton) – класс электронных устройств, имеющих двухпроводный протокол обмена информацией с ними (1-Wire), и помещённых в стандартный металлический корпус (обычно имеющий вид «таблетки»). Термин «контактная память» недостаточно устоялся в русском языке. В зависимости от местности и ситуации используются различные эквиваленты названия: ключ от домофона, «магнитный ключ», «контактный ключ», «таблетка», кнопка и т. д. Однако, всё это относится лишь к одному устройству, использующему технологию контактной памяти – контактному ключу. Количество кодовых комбинаций – более 280 трлн. Технология принадлежит корпорации Dallas Semiconductor [2].
iButton – это просто микросхема, заключённая в стандартный круглый корпус из нержавеющей стали, диаметром 16,3 мм. Прочный корпус очень устойчив к воздействию ударов, грязи и влажности. iButton MicroCan (название стандарта корпуса) имеет диаметр 16.3 мм. Имеется две стандартные толщины: 3.1 мм (версия F3) и 5.9 мм (версия F5). Устройства, получающие питание от «мастера» через линию данных, поставляются в обоих типах корпусов. Все другие устройства поставляются только в корпусах MicroCan толщиной 5.9 мм. На рис. 1 показаны чертежи корпусов обоих версий, а на рис. 2 – внешний вид ключа. Поскольку крышки у всех версий одинаковы, то для всех применяется одна и та же считывающая чашка. Кромка корпуса MicroCan позволяет удобно его закреплять в держателях. Небольшой размер позволяет прикреплять контактную память практически на любом носителе — изделии, карточке, брелоке [3].


Рисунок 1.


Рисунок 2.

Схема электрическая принципиальная устройства сигнализации (представлена на рис. 3) отличается от предложенной автором в [1]. Основные изменения касаются блока связи с компьютером. Исключена микросхема 74257, из-за которой у многих, повторивших конструкцию, прибор сразу не заработал, её просто исключали из схемы, «выкорачивали». Для связи с ПК теперь используется блок на основе микросхемы FT232R, а для переключения прибора в режим программирования достаточно переключить джампер JAMPER_PROG. Следующее изменение – применение микроконтроллера в корпусе TQFP. Дело в том, что у микроконтроллера в корпусе DIP и TQFP разное количество выводов, у TQFP их на 2 больше (добавлено еще 2 канала АЦП), кроме этого, ATmega168 в корпусе DIP в продаже нет, а если есть, то цена намного больше, чем для корпуса TQFP. Скорее всего, это обусловлено тем, что в данных корпусах Atmel такие микроконтроллеры уже не выпускает (но это только моё предположение – авт.). Добавленные каналы АЦП теперь предназначены для контроля питающего напряжения, а освободившиеся выводы PC4, PC5 используются как выводы шины TWI/I2C. В дальнейшем их возможно использовать для, например, подключения микросхемы часов реального времени (DS1307) для фиксирования точного времени срабатывания.

 Сигнализация GSM с применением ключей iButton
Рисунок 3.

Так же используется дополнительный блок для подключения ключа, состоящий из минимума деталей: 2R1, 2R2, 2D1 (рис. 3). Приемник ключей iButton подключается к разъему пульта ДУ (контакты INPUT_IR, POW_IR, GND_IR).
Длина соединительной линии от основной платы до приёмника ключа может достигать 7 м при указанных номиналах. Если длина соединительной линии более 7 м (максимальная длина, при которой испытывалась работоспособность устройства – 15 м), или замечена нестабильность работы устройства, проявляющаяся в нулевой реакции на приказания ключа, то рекомендуется подбирать опытным путём сопротивление резистора 4R2 в сторону уменьшения сопротивления.
Схему приемника ключа можно разместить как в самом приемнике, так и в корпусе основной платы. А если расстояние от предполагаемого места установки приемника до основного блока достаточно велико, и есть некоторые сомнения в стабильности работы устройства, то можно поэкспериментировать: например расположить схему приемника отдельно от самого приемника и от основного блока где-то посередине соединительной линии, единственное условие: схема не должна находится слишком далеко от основного блока (максимальное расстояние – 3 м).
Печатные платы основного блока приведены в [1], а на рис. 4 изображены печатные платы приемника ключа iButton.


Рисунок 4.

 

Приемник ключей желательно разместить в отдельном корпусе, благо сейчас его можно найти в любом радиомагазине в любом исполнении и количестве, тот же мастеркитовский подойдет как нельзя лучше. Один из вариантов исполнения, реализованный автором, изображен на рис. 5. Здесь применен приемник с контрольным светодиодом «на борту», светодиод тоже задействован в качестве контрольного светодиода состояния системы (на схеме – LED2 SYSTEM). Также, ввиду того, что в моём случае считыватель расположен вне охраняемого объекта, внутри считывателя установлен геркон с магнитом, который включен в один из шлейфов прибора, для сигнализации случая взлома считывателя, и оповещения об этом.


Рисунок 5.

Месторасположение считывателя не имеет значения, и зависит от желаний пользователя. Только необходимо не забывать, что при расположении внутри охраняемого помещения нужно в установках программирования выставлять такое время на вход-выход, чтобы пользователь успел войти на объект и до перехода устройства в режим «Тревога» коснуться ключом считывателя, или, при выходе, успеть выйти до того, как устройство и все датчики перейдут в дежурный режим. Если же считыватель располагается за пределами помещения, то временные параметры значения не имеют, и устанавливаются равными нулю.
Самую последнюю версию прошивки микроконтроллера основного блока, предназначенную для работы с ключами iButton, можно скачать с сайта автора [4].
Программирование основных функций и параметров (номера телефонов, тексты смс-сообщений, времена и пр.) прибора подробно описано в [1], поэтому здесь не рассматриваются.
Особенностью данной схемы является то, что запись кода ключа производится на месте, для этого не требуется ни программа Lite Programmer, только необходимо совершить определенные манипуляции с самим устройством.

Занесение в память прибора данных ключей производится следующим образом.
1. Перевести прибор в состояние «Снято с охраны» и отключить питание.
2. Замкнуть кнопку KEY1.
3. Подать питание на прибор.
4. Разомкнуть кнопку KEY1.

Прибор переведен в режим программирование ключей, о чем свидетельствует загорание светодиода LED2. Для записи ключа, в соответствии с таблицей устанавливается номер ключа, который необходимо записать. Чтобы установить номер, необходимо замкнуть соответствующий вход шлейфа сигнализации на минус, или оставить разомкнутым. При этом индикаторы состояния шлейфов индицируют номер ключа в двоичном коде. После касания программируемым ключом к приемнику ключа производится запись данных ключа в память EEPROM микроконтроллера. Если запись произведена удачно, прибор издаст три коротких сигнала. После записи в память очередного ключа для записи следующего отключать питание прибора необязательно, следует просто установить нужный номер следующего, согласно таблицы.

Шлейф 1      Шлейф 2 Шлейф 3 Шлейф 4 Номер ключа(запись) Номер ключа (удаление) Индикация
Шл.1 Шл.2 Шл.3 Шл.4
разомкнут разомкнут разомкнут разомкнут не используется удалить все ключи
замкнут разомкнут разомкнут разомкнут запись #15 удаление #15 x
разомкнут замкнут разомкнут разомкнут запись #14 удаление #14 x
замкнут замкнут разомкнут разомкнут запись #13 удаление #13 x x
разомкнут разомкнут замкнут разомкнут запись #12 удаление #12 x
замкнут разомкнут замкнут разомкнут запись #11 удаление #11 x x
разомкнут замкнут замкнут разомкнут запись #10 удаление #10 x x
замкнут замкнут замкнут разомкнут запись #9 удаление #9 x x x
разомкнут разомкнут разомкнут замкнут запись #8 удаление #8 x
замкнут разомкнут разомкнут замкнут запись #7 удаление #7 x x
разомкнут замкнут разомкнут замкнут запись #6 удаление #6 x x
замкнут замкнут разомкнут замкнут запись #5 удаление #5 x x x
разомкнут разомкнут замкнут замкнут запись #4 удаление #4 x x
замкнут разомкнут замкнут замкнут запись #3 удаление #3 x x x
разомкнут замкнут замкнут замкнут запись #2 удаление #2 x x x
замкнут замкнут замкнут замкнут запись #1 удаление #1 x x x x

Для удаления ключа требуется установить номер удаляемого ключа, согласно таблицы. Затем замкнуть кнопку KEY1. Ключ будет удален. Для удаления всех ключей из память следует разомкнуть все входы шлейфов и замкнуть кнопку. Все ключи будут удалены. Следует пользоваться данной функцией с осторожностью, чтобы не удалить все ключи из памяти.
Имеется возможность просмотра кодов всех записанных в память ключей. Для этого прибор переводится в режим программирования, как описано в [1], с помощью программы Lite Programmer версией не ниже 1.17 (можно скачать с сайта автора [4]).
Выбрать пункт таблицы «Устройство управления», и в появившемся меню выбрать подпункт «iButton Read» (рис. 6). Через некоторое время появится форма с прочитанными из памяти микроконтроллера кодами ключей (рис. 7).

Программирование ключей iButton
Рисунок 6.


Рисунок 7.

Источники и ссылки

1. Дмитренко Д. GSM-сигнализация на основе модуля SIM900 // РадиоАматор, №№2-3, 2011
2. http://www.maxim-ic.com/products/ibutton/ibuttons  
3. http://wikipedia.org
4. http://ddn.radioliga.com
5. E-Mail: ddn-research@yandex.ru

Внимание! В настоящее время производится подготовка к производству печатной платы данного варианта схемы. Подробная информация - в разделе Коммерция.

Также имеется возможность приобрести запрограммированный микроконтроллер к данной схеме, стоимость -
6.75 у.е.
[оплата в нац. валюте по курсу; без стоимости пересылки], для приобретения обращаться по почте.
 

Что еще почитать

SIM900A в SIM900
Бутлоадер для Меги
Проект UART-осциллограф MyOscill
Tester C328. Тестер JPEG-камер.

Лампа освещения салона автомобиля
JPEG-фотокамера. Введение
Автомобильный цифровой тахометр с автоматическим выбором предела измерения
Сигнализация GSM с применением  ключей iButton
Прибор сигнализации GSM на основе модуля SIM900
Температурный «фиксатор»
Устройство управления доступом
Охранная GSM-сигнализация для дома, дачи, гаража

Особенности применения комбинированных измерителей влажности-температуры

 

Комментарии
 
Нам интересно Ваше мнение



 

Поддержка работы сайта:
Z585211219986 (USD)
E693987287372 (EUR)
R427344352799 (RUR)
U793913124801 (UAH)
B217286195816 (BYR)

©®DDN Research CL, Ukraine
Все права на материалы производства DDN Research (автор - Дмитренко Д.Н.) защищены. Копирование материалов без согласования с Администрацией сайта запрещена. При копировании ссылка на сайт обязательна.

 


Copyright - 2013 - DDN Research