Home
Accesso / Registrazione
 di 

Serratura elettronica con chipcard. Seconda parte

Serratura elettronica con chipcard

Serratura elettronica con chipcard - progetto open source, seconda parte. Notate che dopo aver programmato una carta potete ripetere l’operazione con altre, inserendole una ad una nell’apposito zoccolo/ lettore; per ciascuna, la fase fin qui lungamente descritta, risulta estremamente breve, poiché dura in pratica meno di 1 secondo.

Vediamo ora il funzionamento normale, supponendo di aver spento il circuito ed averlo riacceso dopo che il ponticello J1 è stato riaperto: il microcontrollore si dispone ad eseguire la parte di programma riservata al confronto del codice letto dalla chipcard ed alla gestione del’uscita. Dunque, non appena viene introdotta la tessera nel lettore viene verificato lo stato del J1, ovvero quello del piedino 17 (RA0) che deve essere alto; in tal caso si avvia la lettura vera e propria e tramite le linee di comunicazione viene introdotto lo User Code nella memoria della card, dove viene confrontato con quello locale: l’esito del confronto è positivo se la stessa è una di quelle precedentemente programmate per l’uso con il sistema.

Fatto questo si può accedere alla lettura del codice in Frame Memory, ma prima viene azzerato l’Error Counter, altrimenti dopo tre inserimenti la chipcard diventa inutilizzabile... Poi il microcontrollore va a caricare i 16 bit della chiave che sta nella EEPROM U3 e li confronta con quelli letti nella predetta Frame Memory: se i due sono diversi il programma torna daccapo ed attende che venga rimossa la tessera per poi ripetere le operazioni finora descritte.

Se invece il confronto dice che i due codici sono uguali il micro U4 attiva la propria uscita di comando, che coincide con la linea RA0 usata anche per il rilevamento del jumper J1: il pin 17 viene dunque portato a zero logico ed eccita il piedino (2) di trigger dell’NE555 configurato come multivibratore monostabile- la cui uscita (pin 3) si pone a livello alto e vi resta per un tempo determinato dal prodotto 1,1 x (R4+R5) x C6.

Fino a che questo non trascorre, il transistor T2 viene mandato in saturazione ed eccita il relè RL1 facendo chiudere il suo scambio tra i punti C ed NA, utilizzabili come interruttore per comandare elettroserrature di cancelli, porte, tornelli, eccetera, ma anche per dare il trigger all’inserimento di allarmi ed altri dispositivi di sicurezza. A tal proposito rammentate che il modello da noi adottato può commutare tensioni di 250 Vac e correnti di 1 ampère. Notate che il tempo per cui il relè viene attivato ad ogni introduzione della chipcard è regolabile tramite il trimmer R4, ed attualmente è compreso tra un minimo (cursore del trimmer tutto verso i pin 4 ed 8 dell’U2) di circa 0,5 ed un massimo di 6 secondi (cursore tutto verso R5); chi volesse modificarlo si potrà servire della formula T=1,1x(R4+R5)xC6, rammentando che il tempo T è espresso in secondi se la somma R4+R5 è in Mohm e C6 in microfarad.

schema blocchi SLE4404

Osservate ancora che la fase di confronto di una tessera è evidenziata dall’accensione del solito led LD1, che si illumina per circa 1 secondo e poi si spegne quando i codici combaciano, ovvero quando il microcontrollore provvede ad attivare il relè di uscita. Se l’operazione non va a buon fine il led resta sempre spento. Un ultimo dettaglio riguarda la linea RA0 del microcontrollore, evidentemente in comune tra l’uscita di eccitazione del monostabile ed il ponticello J1: essa funziona sia da ingresso che da uscita perché non erano disponibili due pin distinti per compiere le relative operazioni: RA0 funziona da input all’atto della prima accensione del sistema, mentre diventa un’uscita che normalmente sta a livello alto nel normale funzionamento; la resistenza R7 è perciò indispensabile per evitare che -chiudendo il jumper nel funzionamento da chiave- si metta il pin 17 del microcontrollore in cortocircuito con la massa, cosa che danneggerebbe il PIC se si trovasse a riposo con l’uscita a livello alto.

diagramma flusso serratura elettronica

Bene, giunti a questo punto non ci resta che dire che tutto il circuito funziona a tensione continua di 12 volt, applicata tra il punto +12V e massa, ed assorbe una corrente di circa 200 milliampère; il diodo D1 lo protegge dall'l’inversione di polarità, mentre il regolatore U1 ricava i 5 volt stabilizzati con i quali va tutta quanta la logica, cioè il microcontrollore, il timer NE555, e la EEPROM seriale 24C08. La chipcard è invece alimentata da un suo regolatore, normalmente in standby, acceso quando si inserisce la tessera nel proprio lettore A proposito di lettore, va notato che esso si trova montato su un secondo circuito che completa il sistema: si tratta di una basettina che ospita un particolare zoccolo passivo dove va innestata la card per le operazioni di lettura o scrittura; poiché utilizziamo un connettore per chip-card che dispone di un contatto di presenza-tessera normalmente chiuso, abbiamo inserito un transistor PNP disposto in modo da fare la conversione ed ottenere l’alimentazione della card quando i punti 1 e 2 del connettore vengono aperti. La base e l’emettitore del transistor T1 sono normalmente cortocircuitati dal contatto del lettore; inserendo una carta si apre il contatto ed il T1 può essere polarizzato tramite la sua resistenza di base, cosicché va in saturazione e cortocircuita emettitore e collettore, alimentando il regolatore U5 e portando a livello logico alto il pin 18 del micro.

Serratura elettronica con chipcard - Realizzazione pratica

Innanzitutto occorre preparare i circuiti stampati per la base ed il lettore, dei quali trovate illustrate le tracce lato rame a grandezza naturale in queste pagine, ricorrendo preferibilmente alla fotoincisione; fatto ciò si montano su di essi i componenti a partire dalle resistenze e dai diodi al silicio che vanno posizionati come indicato dall’apposito disegno.

tracce lato rame pcb serratura elettronica

Quindi si procede sistemando il trimmer e gli zoccoli per gli integrati dip (9+9 pin per il microcontrollore, 4+4 pin per l’NE555 e per la EEPROM 24C08) e poi i condensatori, cercando di rispettare la polarità indicata per quelli elettrolitici; via-via si montano i transistor e i due regolatori in TO-220 (7805) tutti con il verso evidenziato dal disegno di disposizione componenti, dopo il quarzo (che non richiede il rispetto di alcuna polarità) ed il diodo luminoso LD1 sulla scheda base, rammentando che il catodo sta dalla parte smussata. Infine vanno inseriti e saldati il relè RL1 (tipo ITT-MZ a 12V o compatibile) sulla base ed il lettore Amphenol sullo stampato piccolo; naturalmente per l’interconnessione tra i due sono previsti connettori per flatcable maschi a 10 poli (2x5 a passo 2,54 mm) che andranno inseriti e saldati negli appositi fori ricordando che per lo stampato piccolo la tacca di riferimento deve guardare verso il lettore, mentre nella scheda di base essa deve stare rivolta al quarzo.

In alternativa è possibile fare i collegamenti direttamente con corti spezzoni di filo. Per l’alimentazione ed i contatti del relè è consigliabile utilizzare delle morsettiere per stampato a passo 5 mm, da montare ciascuna in corrispondenza delle relative piazzole. Per il ponticello J1 conviene infilare e saldare nei rispettivi fori del c.s. due punte a passo 2,54 mm, che poi chiuderete -quando servirà- con un jumper adatto. Durante tutte le fasi del montaggio non perdete d’occhio la disposizione componenti illustrata in queste pagine, e neppure lo schema elettrico, poiché vi permetteranno di porre ogni cosa nel verso giusto senza errori o incertezze; non dimenticate i ponticelli di interconnessione (sono due) sulla schedina del lettore di chipcard, che possono essere ottenuti da due semplici avanzi di terminali tagliati da diodi, resistenze o condensatori.

Finite le saldature verificate che tutto sia al posto giusto, quindi inserite gli integrati nei rispettivi zoccoli, avendo cura di posizionarli ciascuno come indicato nel disegno di disposizione dei componenti; ricordate inoltre che il microcontrollore deve essere preventivamente programmato con l’apposito software, e si trova presso la ditta Futura Elettronica di Rescaldina (MI) tel. 0331/576139, fax 0331/578200, che dispone anche delle EEPROM già caratterizzate con un codice di sicurezza. A proposito di EEPROM, la 24C08 da utilizzare nel circuito potete programmarvela a piacimento disponendo del programmatore di EEPROM seriali pubblicato in questo stesso fascicolo. Bene, procurato tutto quello che serve e sistemate le due unità, le si può collegare tra loro (se già non è stato fatto) utilizzando un pezzo di flat-cable da 10 vie con attestati agli estremi due connettori femmina volanti di tipo adatto, ovvero 10 poli per flatcable a passo 2,54 mm.

Per collegare le unità infilate i connettori volanti ciascuno al proprio posto, senza preoccuparvi più di tanto perché entreranno solo in un verso, a causa della tacca che hanno su un lato. Una volta terminato l’assemblaggio ed uniti i circuiti potete pensare al collaudo: procuratevi un alimentatore, meglio se stabilizzato, che dia in uscita da 12 a 15 volt c.c. ed una corrente di 150÷200 milliampère; se provvisto di spinotto plug potete montare sulla scheda base il plug femmina di diametro adatto, in modo da facilitare la connessione. In caso contrario basta saldare i due fili, positivo e negativo, rispettivamente al +V ed alla massa. Accendete l’alimentatore dopo aver chiuso il J1 con un jumper a passo 2,54 mm, così avrete il sistema pronto per programmare le sue chiavi.

Procurata una chipcard con User Code AAAA inseritela nel lettore e verificate che si accenda e si spenga LD1: fatto ciò la carta è programmata e contiene sia il nuovo User Code, sia la stringa che costituisce il codice-chiave necessario a far eccitare il relè nel funzionamento normale, perciò potete estrarla. Spegnete il circuito togliendogli l’alimentazione, aprite il ponticello J1, quindi ridate tensione e attendete qualche secondo: ora infilate la tessera appena programmata e verificate che scatti RL1, che dovrà ricadere entro il tempo impostato con il trimmer R4; l’eccitazione del relè verrà indicata dal lampeggio del led.

Se tutto andrà come descritto il sistema di serratura elettronica funzionerà bene e potrà essere installato. Notate un’ultima cosa: per come è fatto il circuito il monostabile viene eccitato, ed il relè con esso, anche quando si chiude il ponticello J1 per avviare la programmazione; infatti così facendo si dà un impulso di trigger all’U2 perché si pone a zero logico il suo piedino 2. Di questo va tenuto conto nell’uso, soprattutto quando il sistema è installato: pertanto dovendo programmare è sempre bene sconnettere i fili dell’uscita, ovvero quelli (OUT) del relè, altrimenti si attiva inavvertitamente l’utilizzatore ad esso assegnato.

 

 

Scrivi un commento all'articolo esprimendo la tua opinione sul tema, chiedendo eventuali spiegazioni e/o approfondimenti e contribuendo allo sviluppo dell'argomento proposto. Verranno accettati solo commenti a tema con l'argomento dell'articolo stesso. Commenti NON a tema dovranno essere necessariamente inseriti nel Forum creando un "nuovo argomento di discussione". Per commentare devi accedere al Blog

 

 

Login   
 Twitter Facebook LinkedIn Youtube Google RSS

Chi è online

Ci sono attualmente 6 utenti e 41 visitatori collegati.

Ultimi Commenti