Zamek transponderowy

Zamek transponowany jest układem zamiennym dla tradycyjnie stosowanych zamków mechanicznych. Zamknąć nim możemy prawie wszystko. Być może nie zdajemy sobie z tego sprawy, ale zamki są najczęściej używanymi jak i spotykanymi urządzeniami. Pojawiają się w drzwiach, kłódkach, samochodach, sejfach i innych miejscach. Obecnie coraz częściej spotykamy zamki elektroniczne wyposażone w klawiatury, czytniki magnetyczne, czytniki kart czipowych jak i kart transponderowych.

Sercem prezentowanego zamka jest moduł transpondera TRD-80. Za pomocą anteny magnetycznej wysyła on w przestrzeń sygnał o częstotliwości 125kHz. Jeżeli do anteny zostanie zbliżona karta transponderowa, część energii z anteny nadawczej zostanie przesłana do obwodu rezonansowego karty. Energia tą zostaną zasilone układy wbudowane w kartę. Obwód rezonansowy karty zostanie kluczowany przez układ karty, co doprowadzi do wprowadzenia modulacji sygnału w.cz. Modulacja ta jest odbierana przez odbiornik transpondera i zamieniana na impulsy cyfrowe. Maksymalna odległość między transponderem a kartą wynosi około 15 – 20 cm. Karta transpondera ma unikalny kod zapisany na pięciu bajtach. Moduł transpondera TRD-80 może pracować w kilku formach danych cyfrowych. Do dyspozycji mamy format I2C, SPI, RS2400, LEVEL+STROB. W naszym zamku wykorzystywany jest ostatni wymieniony format czyli LEVEL+STROB. Do przesłania danych wymagane są dwa przewody:
– przewód zegara
– przewód danych.
Zegar jest elementem wyznaczającym moment odczytu poszczególnych bitów. Cała informacja składa się z 40 bitów. Transponder jest podłączony do mikroprocesora, który zajmuje się odbieraniem danych z transpondera. Do mikroprocesora jest również podłączona pamięć eeprom. W pamieci tej przechowywane są wzorce kart transponderowych. Mikroprocesor odbiera dane z transpondera i porównuje je z wzorcem zapisanym w pamięci. Jeśli stwierdzi, że jeden z kodów zapamiętanych w pamięci jest identyczny z kodem zapisanym na karcie to następuje otwarcie zamka.
Do mikroprocesora jest również podłączony konwerter napięciowy MAX232. Jego zadaniem jest dopasowanie poziomów napięć pomiędzy układem zamka, a interfejsem RS232 komputera PC. Komputer PC będzie bardzo przydany do sterowania zamkiem, oraz do rejestrowania użytkowników korzystających z zamka. Napisanie odpowiedniego software do obsługi zamka pozostawiamy dla użytkowników. Zamek jest wyposażony w dwie diody świecące: czerwoną i zieloną. Dioda zielona zapala się w momencie, gdy jest rozpoznany kod karty transponderowej zgodny z jednym z wzorców. Dioda czerwona sygnalizuje odebranie kodu tzw. master karty. Master karta jest kartą, przy pomocy której można wprogramowywać inne karty. Jej kod jest przechowywany na pozycji zerowej w pamięci. Jeśli podczas uruchomienia zamka pamięć eeprom będzie czysta, to pierwsza odczytana karta zostanie uznana jako master karta i będzie zapisana na pozycji zerowej. Jeœli chcemy zaprogramować nowe karty, to możemy to zrobić używając master karty w następujący sposób:
1. Zbliżamy master kartę do czytnika, powinny zapalić się obie diody świecące.
2. W trakcie świecenia diody czerwonej, do czytnika zbliżamy kartę, którą chcemy wprogramować
3. Nowa karta zostanie zapisana na pierwszą wolną pozycję w pamięci eeprom.

Istnieje możliwość zmiany master karty. Można tego dokonać poprzez wykasowanie karty o numerze 00. Po wykasowaniu tej komórki pamięci, pierwsza odczytana karta zostanie rozpoznana jako master karta. Sposób wykasowania kart jest opisany poniżej. Można tego dokonać wyłącznie przez komputer PC.

Do komunikacji z zamkiem można użyć programu Term95 z pakietu Nortona.
Parametry transmisji:
prędkość 9600 b, 8 bitów danych, 1 bit stopu, bez bitu parzystości.
Po każdej wpisanej komendzie należy nacisnąć ENTER co jest równoważne wysłaniu kodu (0x0d). Każda poprawnie wykonana komenda, która nie zwraca wartości, jest potwierdzana stringiem OK. Po wysłaniu komendy KOUK zamek powinien odpowiedzieć stringiem 0x20,0xnn,0xnn,0xnn,0xnn,0xnn gdzie 0xnn reprezentują pięć bajtów kodu karty, a 0x20 jest po prostu spacją rozdzielającą. W odpowiedzi na KKnn zamek powinien odpowiedzieć kodem karty: 0xnn, 0xnn, 0xnn, 0xnn, 0xnn, OK.
Po komendzie PIWM zamek powinien odpowiedzieć 0xnn,OK! gdzie 0xnn określa ilość wolnego miejsca w pamięci (binarnie).
Po wpisaniu komendy WWKP zamek wyśle numery wolnych komórek pamięci np. 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x07, OK.
Komenda WZKP działa analogicznie jak powyższa, tyle że wyświetla numery zajętych komórek pamięci.
Komenda PING powoduje wysłanie potwierdzenia w postaci stringu OK.
Wszystkie komendy muszą być wprowadzane dużymi literami.

Elementem wykonawczym zamka jest tranzystor typu PNP, który włącza się na kilka sekund w momencie odczytu znanej karty.
Montaż jest bardzo prosty i nie wymaga jakiegoś specjalnego opisu. Jak zawsze trzeba sprawdzić czy nie ma zwarć i przerw na płytce drukowanej. Prawidłowo zmontowany zamek powinien zadziałać od razu. Przy podłączeniu zamka do komputera trzeba pamiętać, że długość przewodu połączeniowego nie powinna być większa od 15 – 20 metrów. Moduł zamka jest zasilany napięciem stabilizowanym 5V. Pobór prądu nie powinien przekraczać 65mA. Po włπczeniu zasilania, zamek powinien wysłać po RSie komunikat powitalny składajπcy się z kilkunastu bajtów. Każdorazowe zbliżenie karty do czytnika powinno spowodować wysłanie po
RSie pięciu bajtów kodu karty i jednego bajtu określajπcego numer pozycji w pamięci, pod którą jest zapisany wzorzec karty. Jeśli bajt określajπcy pozycję jest równy 0x00 to oznacza to, że karta jest nieznana. W pamięci eeprom można zapamiętać maksymalnie 40 kart transponderowych. Nie jest to dużo, ale wystarczy dla większości zastosowań. karta. Sposób wykasowania kart jest opisany poniżej. Można tego dokonać wyłącznie przez komputer PC.

Wykaz elementów:

R1 – 4.7kΩ
R2,R3 – 470RΩ
C1,C4 – 100nF
C2,C3 – 33pF
C5 – 100µF/16V
C6 – 2.2µF/63V
C7,C8,C9,C10,C11 – 4.7µF/63V
C12 – 100µF/16V
U1 – 24C16
U2 – 89C4051
U3 – MAX232C
D1 – dioda LED G
D2 – dioda LED R
Q1 – BC557
Kwarc 11.059MHz

Schemat ideowy:

Zamek transponderowy schemat

Post Author: swistak

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Potwierdz, że nie jesteś botem. *