Проектирование микропроцессорной системы управления электронным замком - Курсовая работа

В настоящее время на многих производственных предприятиях существуют помещения служебного пользования, доступ в которые имеет ограниченный круг специалистов. К помещениям такого типа относятся: серверные, электрощитовые, компрессорные - помещения с повышенной степенью опасности для жизни человека.Электронный замок - электронное устройство, предназначенное для того, чтобы предотвратить доступ в помещение посторонних лиц, или наоборот, ограничить выход из помещения. Решение о доступе лиц в помещение принимается на основе сигналов от различных датчиков: считывателей магнитных карт, штрих-кодов, датчиков контактной памяти, биометрических датчиков, наборной клавиатуры, комбинаторных флуоресцентных молекулярных датчиков, дистанционного управления и так далее.В настоящее время рынок наполнен всевозможными охранными системами, основанными на использовании микропроцессорной техники с повышенной степенью защиты. В служебных помещениях, не имеющих высокого уровня секретности, но обладающих повышенной опасностью для жизни человека, доступ к которым должны иметь только квалифицированные специалисты., нет необходимости устанавливать дорогостоящие охранные системы повышенной сложности.Кодовый замок должен обеспечивать управление исполнительным устройством электромеханического замка, то есть должен управлять подачей напряжения, обеспечивающего отпирание двери. Предполагается, что замок открывается наличием напряжения на исполнительном устройстве и закрывается его отсутствием. Поэтому в системе должен присутствовать датчик открытия двери, чтобы можно было определить, когда дверь открыта, и подача питания уже не требуется. Когда пользователь вводит верный код, он должен быть извещен о том, что замок открыт, и дверь можно открывать, то есть должна присутствовать индикация факта открытия замка. Кодовый замок представляет собой систему, отказ или сбои в работе которой могут привести к возникновению серьезных трудностей и неудобств у владельца охраняемого помещения, поэтому система должна быть надежной и обеспечивать стабильную работу.Алгоритм функционирования программы кодового замка включает в себя следующие основные блоки: - включение; При подаче питания производится инициализация переменных: для хранения адреса ячейки памяти с текущей введенной цифрой кода используется регистр, для количества попыток ввода - память данных. Далее задается адрес для первой цифры кода и количество попыток ввода. Когда введены все цифры кода, производится последовательная проверка всех цифр, начиная с последней(метка_code_wrong). Здесь для примера выбран шестизначный код «123456» В случае несовпадения цифры кода с заданной проверяется количество оставшихся попыток ввода кода (метка_code_wrong).Электрозамки управляются дистанционно, путем подачи напряжения, и могут быть использованы совместно с аудио и видеодомофонами любых типов, кодовыми панелями, считывателями магнитных карт и электронных ключей. Электрозамки могут применяться для построения «шлюзовых» систем из двух и более дверей, а также в любых других случаях, когда необходимо дистанционно открывать дверь. Электромагнитные замки - это электромагнит в чистом виде: при подаче на него напряжения ответная механическая планка притягивается. В отличие от электромагнитных, электромеханические замки работают не непрерывно, а в импульсном режиме, то есть напряжение на замок подается кратковременно при его открытии, а все остальное время замок обесточен. При подаче напряжения транзистор откроется и замкнет цепь питания замка.Основными требованиями, предъявляемыми к микроконтроллеру в этом проекте, являются: - наличие параллельных портов ввода-вывода в количестве, достаточном для подключения всех устройств, входящих в структурную схему системы; Для выполнения поставленной задачи подходят микроконтроллеры с архитектурой MCS-51, поскольку они доступны, относительно просты, и их возможностей вполне достаточно для обеспечения функционирования данного устройства. Данная линейка микроконтроллеров включает изделия в корпусах стандартных типоразмеров с поддержкой функции внутрисистемного программирования, а также, производные разновидности микроконтроллеров (ROMLESS, ROM, OTP и FLASH) в малогабаритных корпусах с 20-ю выводами. AT89S51 имеет следующие стандартные характеристики: 4 Кбайт флэш-памяти, 128 байт ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), 32 линии ввода-вывода, сторожевой таймер, два указателя данных, два 16-разрядных таймера-счетчика, 5-векторная 2-уровневая система прерываний, полнодуплексный последовательный порт, встроенный генератор и схема тактирования. В данном устройстве используется динамический опрос клавиатуры, так как выбранная двенадцатикнопочная клавиатура имеет всего семь выводов и подключить каждую кнопку к отдельному выводу порта микроконтроллера не представляется возможным, хотя микроконтроллер и имеет достаточное количество свободных портов.В данном проекте был осуществлен разработка электронного замка. В ходе выполнения проекта был проведен анализ задачи, на основе которого был

Содержание

Введение

1 Общие сведения об объекте разработки

2 Анализ возможных вариантов реализации устройства

3 Разработка структурной схемы

4 Разработка алгоритма функционирования устройства

5 Выбор элементов устройства, их технические характеристики

6 Разработка электрической принципиальной схемы

Заключение

Список используемых источников

В настоящее время на многих производственных предприятиях существуют помещения служебного пользования, доступ в которые имеет ограниченный круг специалистов. К помещениям такого типа относятся: серверные, электрощитовые, компрессорные - помещения с повышенной степенью опасности для жизни человека. С целью ограничения доступа посторонних лиц можно применить электронный кодовый замок.

Целью курсового проекта является проектирование микропроцессорной системы управления электронным замком.

Постановка задачи: разработать электронный кодовый замок, используя стандартные логические элементы, который должен состоять не менее, чем из пяти функциональных блоков, проанализировать принцип действия. В ходе выполнения курсового проекта необходимо разработать схему электрическую функциональную, электрическую структурную и электрическую принципиальную схемы. Необходимо произвести расчеты по выбранным элементам (в данном курсовом проекте - блока управления исполнительным устройством с оптронной развязкой и блока индикации), выполнить чертеж печатной платы, сборочный чертеж.

Проект разработан на основании индивидуального задания, выданного руководителем.