В статье описан принцип работы электронного замка ВМ3420.
Блок BM3420 предназначен для организации ограничения доступа в помещение с помощью технологии RFID. Главным элементом набора является считывающее устройство, осуществляющее проверку валидности RFID-карточек стандарта Mifare (13,56 МГц, 106 кбит/с).
Технология RFID
Технология радиочастотной идентификации (RFID — radio frequency identification) появилась еще во времена второй мировой войны, однако бурное развитие RFID началось лишь четверть века назад.
Широкие возможности технологии RFID позволяют использовать ее во многих отраслях: торговля, промышленность; имеются даже примеры применения в военной технике. RFID-метки наносят на товары в магазинах, книги в библиотеках, железнодорожные вагоны и т.д. В последнее время некоторые популярные модели телефонов оснащаются RFID-интерфейсом.
Простейшая RFID-система состоит из двух устройств, а именно транспондера и считывающего устройства, осуществляющих обмен данными.
Транспондерами называют микрочипы с прикрепленной антенной. Они обычно имеют до 2 Кбайт встроенной памяти и бывают активными, пассивными или полупассивными. Самыми дешевыми являются пассивные чипы, их стоимость начинается от нескольких центов. Самые дорогие — активные, их цена может достигать 100 долл.
Основным «интеллектуальным» элементом RFID-системы является считывающее устройство (reader — ридер, который в настоящее время часто называют «валидатор»). Ридером чаще всего является стационарный терминал.
Обычно процесс обмена данными происходит по инициативе считывающего устройства (в случае с пассивными транспондерами). Оно несколько раз в секунду производит опрос окружающего пространства (до нескольких сантиметров при использовании пассивных транспондеров и до нескольких метров в случае с активными транспондерами) и при обнаружении RFID-устройства начинает одно- либо двухсторонний обмен данными.
В технологии RFID в зависимости от страны и области применения используется множество радиочастот, среди которых самыми распространенными являются 125 кГц, 13,56 МГц,850…900 МГц и 2,45 ГГц.
Описание устройства
Внешний вид устройства приведен на рисунке 1. Схема подключения блоков и внешних компонентов приведена на рисунке 2.
 |
| Рис. 1. Внешний вид печатной платы блока электронного замка BM3420 |
 |
| Рис. 2. Блок-схема устройства |
Основным управляющим элементом системы является процессорный блок, который организует проверку валидности RFID-карточек стандарта Mifare. В нем установлена процессорная плата и рамочная антенна, выполненная печатным монтажом.
В качестве процессора используется микроконтроллер ATMEGA16L-8AI. В его задачи входит:
– управление RFID-каналом;
– реализация хранения базы данных карточек, а именно проверка валидности, добавление, изменение или удаление информации о карточках;
– индикация состояния системы;
– организация двусторонней связи с персональным компьютером через интерфейс RS-232;
– поддержка сетевого протокола взаимодействия.
Блок управления замком выполняет следующие задачи:
– питание процессорного блока;
– питание системы от резервного источника питания;
– поддержка сетевого протокола;
– управление подачей питающего напряжения на обмотку замка.
Табл. 1. Технические характеристики
|
Параметр |
Значение |
|
Напряжение питания, В |
12,0 ±5% |
|
Макс. потребляемый ток (без замка), А |
0,2 |
|
Макс. потребляемый ток замка, А |
0,5 |
|
Возможность подключения резервного источника питания |
есть |
|
Габаритные размеры процессорного блока, мм |
90×65×30 |
|
Габаритные размеры блока управления замком, мм |
72×50×28 |
|
Количество запоминаемых карточек-ключей, шт. |
126 |
Управление данным блоком и поддержка сетевого протокола взаимодействия с процессорной платой осуществляется с помощью микроконтроллера ATtiny2313V-10SU. Преобразователь физических уровней собран на микросхеме MAX3075EESA+. Основное питающее напряжение системы подается через разъем XS2 DJK-02A. Внешний источник, предоставляющий резервное питание, подключается к разъему XS1 Con 15EDGR-02.
Схема управления подачей на обмотку замка питающего напряжения собрана на транзисторах IRFL014NPBF и IRFL9014PBF.
С целью защиты от перенапряжения питания в схеме установлен диод VD1 MBRS340T3G. На процессорную плату напряжение питания поступает через разъем XS7 Con 15EDGR-02.
К разъему XS8 Con 15EDGR-02 подключаются информационные линии, а к XS3 — кнопка открытия замка. Разъем XS5 PLS-3 является управляющим. В случае необходимости к замку можно подключить линии 12 В и общей земли (GND).
Бесплатный заказ продукции «Мастер Кит» по тел.: 8-800-200-0934
(с 9.00 до 18.00, кроме выходных). Задать вопрос или получить консультацию можно по электронной почте:infomk@masterkit.ru.