Chiave elettronica professionale ad autoapprendimento [IperKEY]

Chiave elettronica professionale ad autoapprendimento [IperKEY]

Chiave elettronica (antifurto) ad autoapprendimento. Il codice viene autogenerato tra milioni di combinazioni e memorizzato nella memoria non volatile (eeprom) sia della scheda madre che della chiavetta.Il progetto di questa chiave hardware è Open Source, quindi vengono forniti sia gli schemi che il software (firmware) in assembler.

Chiave elettronica antifurto a Microcontrollore

La chiave elettronica IperKEY è un sofisticato sistema di sicurezza che nasce stabilendo il giusto compromesso tra facilità di installazione e garanzia di sicurezza per l’utente finale.I codici di accesso sono autogenerati tramite un algoritmo che rende impossibile qualsiasi tipo di intromissione. IperKEY trova la sua naturale applicazione nei sistemi di sicurezza , quindi per attivare e disattivare centrali antifurto , nelle porte automatiche, nel controllo degli accessi ecc. Con una sola chiave elettronica si possono gestire fino a 8 impianti e con la versione multizona si possono parzializzare le zone dell’impianto direttamente dall’inseritore! Prestazioni come la possibilità di cambiare codice e riprogrammare tutte le chiavi dall’inseritore grazie alla chiave MASTER la rendono professionalmente all’avanguardia. IperKEY è stata progettata seguendo le normative CEI 79/2 e le direttive sulla compatibilità elettromagnetica (EMC).

Schema elettrico chiave elettronica

iperkey_sch1.png

La pagina principale è composta dalla CPU (PIC16C57), un Analog Switch (4051) nel quale arrivano i segnali dello switch per la programmazione delle KEY, del DIP-SWITCH di configurazione (a matrice) e dell’inseritore locale.

Poi le uscite CF (chiave falsa) e CO (coercizione) ed i 3 ingressi CL di NON pronto all’inserimento. Infine è stato previsto un collegamento al PC per eventuali usi futuri, oppure, per scaricare i dati di accesso su una stampante termica RS232, in modo tale da avere il resoconto di tutte le operazioni di accesso!

chiave elettronica a microcontrollore

La seconda pagina presenta uno Shift Register, che controlla le uscite a LED ed i RELE’, poi abbiamo il bus I2C al quale sono connessi i TP per il collegamento dell’inseritore interno, gli operazionali come buffer per l’inseritore esterno e la memoria EEPROM 24C01 per la memorizzazione dei codici. Il buffer per la gestione dell’inseritore remoto, si è reso necessario perché la distanza tra inseritore e scheda può essere anche di 100 metri. Durante i TEST, è stato verificato il funzionamento con cavo standard antifurto (0.22 per i segnali e 0.5 per le alimentazioni) per una distanza di 100 metri sia con cavo arrotolato che con cavo sciolto. I transistor PNP Q7 e Q8 servono a rilevare la presenza della chiave nell’inseritore. Infine si può notare l’alimentatore con regolatore separato per l’elettronica locale e quella remota, che viene alimentata con 0.6V in piu proprio per compensare la caduta di tensione sul cavo.

Lista parti chiave elettronica

Item Qty Reference Part
1 12 C7,C8,C9,C10,C11,C15 C16,C17,C18,C19,C20,C21 100nF
2 2 C5,C6 15pF
3 1 C12 100uF
4 1 C13 1uF
5 1 C14 100pF
6 1 DL1 LED RED 5mm
7 1 DP1 DIP SWITCH 12
8 3 DZ1,DZ2,DZ3 5V1 ZENER
9 1 D1 1N4001
10 13 D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8,D9,D10,D11,D12,D13,D14 1N4148
11 1 EF4 EMI FILTER
12 1 IC1 LM7805
13 1 IC2 LM78L05
14 1 JP1 HEADER 6 ESTR.
15 1 JP2 HEADER 8 ESTR.
16 1 JP3 HEADER 12 ESTR.
17 1 JP5 HEADER 2 ESTR.
18 4 K1,K2,K3,K4 TRK12
19 4 Q3,Q4,Q5,Q6 BC547
20 2 Q7,Q8 BC557
21 9 R1,R3,R4,R5,R8,R16,R17,R21,R22 10K
22 3 R2,R15,R27 2K2
23 2 R6,R25 4K7
24 8 R7,R9,R10,R11,R12,R14,R20,R28 1K
25 2 R13,R29 18
26 2 R18,R19 100
27 1 R24 1M
28 1 R26 1K2
29 1 R23 22K
30 1 S1 PULSANTE SWITCH
31 4 TP1,TP2,TP3,TP4 SPINE MASCHI0 9mm
32 1 U1 PIC16C57
33 1 U2 4051
34 1 U4 ULN2003
35 1 U5 4094
36 1 U6 24C01 – 24C02
37 1 U7 LM339
38 1 Y1 Crystal 4 MHz
39 1 CIRCUITO STAMPATO IPERKEY
40 1 PLASTICA NERA PER PROGRAMMARE

PCB della chiave elettronica

Il Circuito Stampato è stato realizzato con componenti tradizionali per un migliore uso didattico.
Di seguito la serigrafia componenti e poi i lati rame.
Da notare in altro a sinistra, nella parte tratteggiata, lo spazio per una Plastica di contorno ai contatti per programmare in locale le chiavi.
Inoltre le piste dei segnali, sulle linee di collegamento con l’inseritore remoto (quindi anche a distanza si 100 metri), sono state realizzate con delle punte verso massa per “scaricare” eventuali disturbi ad alta tensione seguite ovviamente da delle linee di ritardo realizzate sempre con le piste (Ultima immagine in basso a destra)

pcb_sst.gifpcb_top.gifpcb_bot.gif

FIRMWARE chiave elettronica a microcontrollore

;******** MAIN PROGRAM ******************
;
;***************************************************************
; ROUTINE LETTURA DIP SWITCH, INIZIO MAIN PROGRAMM
;***************************************************************
;
;in MEMA c’è lo stato dei dipswitch i bit 0 1 2 sono per la programmazione
;delle chiavi ,il 4 è¨ per il funzionamento del generale (MEMA,4=1 funz passo-p
;il 5 è per la zona 1,il 6 è per la zona 2,il 7 è  per la zona 3
;MEMA,3 indica se i CL sono attivi a positivo o pos mancante
;MEMA,3= H attivi con positivo presente
;
;end lettura dip swicth
;
;aggiorna registro SV1 che serve nella scansione
;
;controlla tasto generazione codice
;
;controlla tasto inseritore esterno
;
;controlla inser. interno
;
;controllo ingressi CL
;
;ora in AUX c’è lo stato dei CL , adesso controllo come sono attivi
;
;i CL sono attivi con pos presente
;i cl sono attivi con pos mancante
;prepara aux per la serializzazione
;cl attivi accesi
;
;ora deve fare un ritardo per il lampeggio dei cl
;
;led accesi secondo lo stato effettivo
;
;*forse c’è bisogno di una pausa* quindi per rendere più frequente
;la verifica dell’inseritore esterno ho inserito questa parte
;
;************ FINE MAIN PROGRAM **************************
;

Ho inserito solo i commenti del MAIN per dare un’idea della gestione del sistema, comunque il firmware è open source

ISTRUZIONI: le istruzioni sono presenti in forma completa nella documentazione

INSTALLAZIONE

Installare l’organo di comando IPERkey in un luogo protetto da antimanomissione 24h possibilmente all’interno della centrale antifurto. Installare l’inseritore nei pressi della via di accesso alle zone protette trovando il giusto compromesso tra sicurezza antivandalo e facilità di operatività da parte dell’utente finale. Si consiglia comunque l’installazione dell’inseritore all’interno dell’area protetta.

PRESTAZIONI Chiave elettronica IPERKEY

  1. 4 RELE’ 1A 1FORM C

  2. PASSO-PASSO IMPULSIVO PROGRAMMABILE PER OGNI RELE’
  3. INSERITORI A 4 LED
  4. INSERITORI COMPONIBILI LIVING/MAGIC
  5. USCITA CHIAVE FALSA
  6. INIBIZIONE SISTEMA IN CASO DI CHIAVE FALSA
  7. USCITA ANTIRAPINA (COERCIZIONE)
  8. CODICE AUTOGENERATO
  9. CHIAVE MASTER PER CAMBIARE CODICE E RIPROGRAMMARE LE CHIAVI DIRETTAMENTE DALL’INSERITORE REMOTO
  10. DESIGN DELLA CHIAVE ACCATTIVANTE
  11. CONTATTI AUTOPULENTI E PROTETTI
  12. PULSANTE SU SCHEDA MADRE PER GENERAZIONE CODICE
  13. LED SEGNALAZIONE CODICE GENERATO O CHIAVE PROGRAMMATA O PROBLEMA
  14. MIROCOMPUTER RISC PER LA GESTIONE DEL SISTEMA
  15. MEMORIA NON VOLATILE EEPROM PER LO STATUS DELL’IMPIANTO
  16. PREDISPOSIZIONE AL FUNZIONAMENTO IN SICUREZZA POSITIVA
  17. FACILITA’ DI COLLEGAMENTO CON QUALSIASI TIPO DI CENTRALE
  18. RICONOSCIMENTO DELLA CHIAVE TRAMITE CODICE GENERALE , CODICE PROGRESSIVO E CODICE IMPIANTO
  19. USCITA SERIALE RS-232 PER IL COLLEGAMENTO DI UNA STAMPANTE (OPTIONAL)
  20. POSSIBILITA’ DI FUNZIONAMENTO COME CONTROLLO ACCESSI
  21. CONTATTI DELL’INSERITORE PROTETTI CONTRO I CORTOCIRCUITI
  22. EMI FILTER E PROTEZIONI PASSIVE SUGLI INGRESSI
  23. DIP-SWITCH DI PROGRAMMAZIONE
  24. NON PRONTO ALL’INSERIMENTO PROGRAMMABILE
  25. POSSIBILITA’ DI PARZIALIZZARE L’IMPIANTO DIRETTAMENTE DALL’INSERITORE

CHIAVE per IperKEY

La chiave puo essere inserita sia in locale (per essere programmata) che in remoto, tramite l’inseritore.

Schema elettrico della chiave

key_sch.png

Lo schema comprende la memoria NON volatile 24C01 sulla quale è stato memorizzato il codice durante la programmazione ed il tasto per segnalare la presenza della chiave ed iniziare le operazioni di lettura o scrittura codice

PCB della chiave

key.png

Il circuito della chiave è molto compatto, ben si presta quindi a personalizzazioni

INSERITORE per la scheda IperKEY

L’inseritore può essere collegato ad una distanza massima di 100 metri ed il funzionamento è con 8 fili di cui solo 5 indispensabili, gli altri 3 sono LED.

Schema elettrico dell’inseritore

inseritore_sch.png

Lo schema è molto semplice, i TP sono i contatti nei quali andrà inserita la chiave, mentre JP2 e JP3 sono le morsettiere di collegamento alla scheda madre IperKEY. Il resto sono LED

Lista parti inseritore

Item Quantity Reference Part
1 1 DL1 LED RED RETT
2 3 DL2,DL3,DL4 LED GREEN RETT
3 1 JP2 HEADER 5
4 1 JP3 HEADER 3
5 4 R1,R2,R3,R4 680 SMD
6 4 TP1,TP2,TP3,TP4 TP

PCB

Questo è il lato della serigrafia dell’inseritore con le morsettiere ai lati, i led in alto e i 4 “++++” i contatti dell’inseritore

inserito.png

APPLICAZIONI

Sistemi di Sicurezza Antifurto, Sistemi di Controllo Accessi

Il progetto IPERKEY è disponibile per il download a soli 9 euro. Potete realizzarlo da soli (fai-da-te) scaricando tutti i codici sorgenti (schema elettrico, lista parti, piano di montaggio, file gerber).Download IPERKEY

5 Comments

  1. Emanuele 9 maggio 2012
  2. Emanuele 9 maggio 2012
  3. Emanuele 9 maggio 2012
  4. SbAlLo3 9 maggio 2012
  5. Emanuele 9 maggio 2012

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