Проект №31 «Программируемый кодовый замок»

Тему замков с прямым или условным введением кода для того, чтобы что-то открыть или закрыть, мы уже затрагивали в проектах №12, №13, №16 и №17. Там это происходило в упрощенном виде путем нажатия на безымянные тактовые кнопки, либо с помощью инфракрасного пульта, который являлся средством индивидуального доступа в закрытое помещение.

Однако, бывает так, что требуется получить коллективный доступ куда-то. Причем, получающие его люди не являются родственниками или хозяевами одного помещения. А они, например, проживают в одном многоквартирном доме и не хотят, чтобы к ним в подъезд заходили посторонние, которые могут представлять угрозу общему или частному имуществу. То есть, необходимо обеспечение коллективной безопасности для людей проживающих в разных помещениях, но пользующихся одним общим входом в дом.

И вот для этой цели потребуется уже сделать средство открытия двери, удобное и доступное для всех. В качестве него может выступить цифровая клавиатура, смонтированная около входной двери, и соединенная с контроллером, управляющим замком в зависимости от введенного кода. Чтобы каждый житель дома мог нажать на ней код в виде комбинации цифр и попасть внутрь. В то же время поторонние, не проживающие в доме и не знающие данного кода, просто так зайти в подъезд не могли. Такой принцип работы имеют современные подъездные домофоны.

 

 

 

 

Конструкция устройства для проекта

В проекте мы будем моделировать работу запорной части устройства, которое в народе получило название «домофон». То есть мы пока исключим из проекта переговорную часть и займемся именно системой управления механизмом запирания. В этом плане мы пойдем даже дальше, чем в реальности. Дверь будет открываться и закрываться сама. Все это будет происходить на нашей модели дома с помощью серводвигателей, смонтированных ранее. Да, это не дверь в подъезд, но подъездная дверь будет выглядеть и открываться точно также. Поэтому условимся, то это именно она и есть.

И вот для того, чтобы ее можно было отпирать с помощью кода, понадобится новый конструктивный элемент в виде кнопочной клавиатуры. Подключив ее к контроллеру с помощью проводов, можно нажимать на цифры и символы, тем самым вводя цифровой код. После чего контроллер будет оценивать его и формировать управляющие сигналы для других элементов системы в зависимости от правильности введенной комбинации цифр.

Для индикации режимов работы замка (открыт или закрыт, находится в режиме перепрограммирования) потребуется пара светодиодных индикаторов. Например, зеленый будет сигнализировать об открытой двери, а красный будет говорить о закрытой. Плюс можно использовать символьный экран для вывода информационных сообщений о текущем режиме работы системы.

Помимо световой и графической можно использовать и дублирующую звуковую сигнализацию. Она будет информировать о переходе двери в открытое состояние. Это очень важно для плохо видящих или незрячих людей, которые могут пользоваться данной дверью.

 

Алгоритм работы устройства

В целях обеспечения безопасности дверь по умолчанию должна быть в закрытом состоянии. А открыть ее можно только в случае ввода кода. Пусть это будет четырехзначный код.

Для общения с системой используем экран. Когда дверь закрыта, на нем будет выводиться приглашение ввести код. При вводе правильного кода с помощью клавиатуры дверь откроется на некоторое время (для удобства сделаем этот период длительностью 5 секунд). После этого она должна закрываться сама и оставаться закрытой до следующего ввода кода. При этом красный индикатор пусть будет показывать, что дверь находится в закрытом состоянии. А зеленый будет загораться при открытии двери. Дополнительно будем выводить сообщения на экран об открытии и закрытии двери, а также сделаем звуковой сигнал, предупреждающий о том, что дверь начинает открываться.

Бывает так, что в подъезд надо что-то занести. То есть, пронести через дверь несколько коробок. Поэтому для того, чтобы не вводить код несколько раз подряд, или не испытывать проблем с тем, что коробка еще в проеме, а дверь уже стремится закрыться, предусмотрим режим постоянно открытой двери. Для перехода в него необходимо нажать на клавиатуре кнопку с симоволом *. При нажатии на указанную кнопку сразу после открытия двери она останется открытой до тех пор, пока эта кнопка не будет нажата еще раз.

Также существует необходимость в периодической смене кода, чтобы уменьшить вероятность завладения им со стороны злоумышлеников. С этой целью предусмотрим режим программирования кода. Для простоты в него система будет входить при нажатии на кнопку с символом #. В данном режиме старый код меняется на новый и уже после этого дверь будет открываться при введении нового кода.

 

Сборка устройства

Сборка устройства сведется к добавлению цифровой клавиатуры и переподключения модулей к контроллеру, а также отключению ненужных. Для удобства использования клавиатуры разместим ее на крыше каркаса и зафиксируем с помощью пары накладных пластин.

 

1. Демонтаж крыши и отключение экрана для последующих монтажных операций по монтажу клавиатуры

 

 

2. Демонтаж модуля фоторезистора

 

3. Монтаж клавиатуры на крышу модели дома

 

4. Подключение модулей и загрузка программы в контроллер

 

 

Программу (скетч) для загрузки из среды программирования «Студия Эвольвектор», или из Arduino IDE, реализующую указанный в начале проекта алгоритм, можно найти на прилагаемом к конструктору DVD-диску или скачать со страницы проекта на сайта «Академии Эвольвектор»: academy.evolvector.ru/umdom_osn_proekt31_Prog_cod_zam

Принципы составления программы описаны в отдельном методическом пособии.

 

Проверка устройства в работе

 

Подайте питание и попробуйте в деле все режимы работы кодовой системы доступа.

 

 

Написать отзыв

Ваше Имя:


Ваш отзыв: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.

Оценка: Плохо           Хорошо

Введите код, указанный на картинке: