-&łik*vy
ri i i i |
1 |
1 |
1 |
i | |
BW.<Nvwerał luc u tnorta |
DCO |
DO' |
D02 |
D03 |
=>0 |
D10 |
Dr |
D12 |
D13 |
PI | |
D20 |
D2* |
D22 |
D23 |
P2 | |
030 |
D31 |
D32 |
D33 |
P3 | |
040 |
D41 |
342 |
D43 |
P4 | |
32 Wty icn-cr, x pa.nub iui 4 rrrfBTft feomtmKii |
oso |
D51 |
X2 |
DE3 |
P5 |
ceo |
DC1 |
302 |
D€3 |
P6 | |
C70 |
D71 |
372 |
D73 |
P? | |
D00 |
D81 |
392 |
C83 |
P8 | |
D90 |
D91 |
092 |
C93 |
PS | |
PC0 |
PCI |
PCZ |
ku |
0 |
♦ kx4u-m> fcHow pa-zywoto b*i t> Ui Ute pa i ytutfu tia v*
Rys. 1 Składniki kodu
Zadaniem zamka jesi wpuszczanie do pomieszczeń osób. które 2nają udostępnione hasło lub mają inne środki ich identyfikujące, jak plastikowe karty znane prawie każdemu posiadaczowi konta bankowego Podobnego rodzaju karty spotkać można przy różnego typu zamkach szyfrowych czy systemach identyfikacji. Starsze generacje zaników wykorzystywały pasek magnetyczny, w jaki została wyposażona owa karta, ale nowsze rozwiązania wykorzystują już karty transponderowe, które przekazują kod za pomocą pola elektromagnetycznego Takie karty wymagają jedynie zbliżenia karty w okolice czytnika bez konieczności potwierdzania kodu. Budowa karty transponderowej nie jest skomplikowana i składa się jedynie z anteny i małego układu scalonego. Do działania takiej karty niezbędne jest zewnętrzne pole elektromagnetyczne. Pole wzbudza w antenie zmienny prąd. który po wyprostowaniu i odfiltrowaniu zasila układ karty Z kolei układ poprzez modulację pola. z którego pobiera energię, może przesiać do czytnika zakodowaną informację (zapisany unikatowy numer). Częstotliwość generowanego pola wynosi zazwyczaj 125kHz. chociaż są systemy, gilzie ta częstotliwość wynosi kilka megaherców. Sposób budowy karty czyni ją znacznie odporniejszą na zniszczenia niż karty z paskiem magnetycznym. Najczęściej nawet po przypadkowym zagięciu karta może być jeszcze odczytana. Ze względu na sposób działania, czytnik może prawidłowo zidentyfikować kartę z odległości kilku, kilkunastu centymetrów W prezentowanym niżej zamku do identyfikacji użytkowników użyte zostały karty z rodziny UNIQUE z kodowaniem ..Manchester”. Kodowanie to bardzo często jest także uży wane przy przesyłaniu danych przez karty sieciowe. Obudowy transpomleni mogą mieć także inny wygląd niż znane rozmiary kart. Karty z rodziny UNIQUE są tylko do odczytu tzn. informację zapisaną w karcie użytkownik może tylko odczytywać, co do realizacji zamka jest wystarczające. Pod wpływem pula elektromagnetycznego karta wysyła 64-bitowy kod. którego składniki będą opisane w dalszej części artykułu. Przedstawiony niżej zamek zawiera wszystkie elementy potrzebne do
odczy tania, zdekodowa-nia t poprawnego zidentyfikowania kodu karty.
Umożliwia on zapamiętanie do pięciu kart. a dodatkowo po zmianie oprogramowania mikrokontrolera może pracować jako czytnik owych kart, który na port KS232 wysyła kod odczytanej karty. Dodatkowe złącze na zasilanie rezerwowe gwarantuje pracę zamka także podczas braku głównego napięcia zasilającego. Układ w roli czytnika kart może także odczytywać polecenia sterujące jednym układem wykonawczym w postaci przekaźnika. Ważne jest. że zamek będzie pracował tylko z kartami typu UNIQUE 125kHz z kodowaniem Manchester.
Opis układu
Karta transponderowa, którą odczytuje zamek, wysyła 64 bitowy kod. Rysunek 1 przedstawia składniki kodu, z którego widać, ze składa się. z 9 bitów nagłówka. 40 bitów numeru i 15 bitów kontrolnych. 8 pierwszych z 40 bitów są zarezerwowane na wersję karty lub ID klienta. 40-bilowy numer jest unikatowy, co znaczy, że nie mogą się pojawić dwie karty o takim samym numerze. Same 32 bity umożliwiają 4 miliardy kombinacji. Na rysunku 2 przedstawiony został przykładowy odczytany z karty kod. Widać z odczytanego kodu znaczenie bitów kontrolnych, które są ustawione przy nieparzystej liczbie jedynek wierszy oraz kolumn. Schemat ideowy za-mka-czytnika znajduje się na rysunku 3. Głównym układem odpowiedzialnym za odczyt z karty danych jest specjalizowany układ Ul ASIC Reader/hKcitcr. W jego wnętrzu kryje się wiele bloków, z których można wymienić: modulator, demodulator, komparator, regulator napięcia, który wykorzystuje zewnętrzny tranzystor oraz wiele innych, jak oscylator czy ukłafd watchdoga Napięcie rzędu 12 V podawane jest poprzez diodę D4 na wejście VBU układu Ul oraz na tranzystor T2, którego baza jest sterowana przez wewnętrzny regulator napięcia 5V. Na kolektorze tego tranzystora utrzymywane jest napięcie
- 4trV itnfcn ntt7 <Mqctoa> w wstuu Ut psuynosd Myrwk
Rys. 2 Przykładowy kod
1 |
1 |
TH" |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
u | |||
1 |
1 |
1 |
1 |
0 | |||
0 |
0 |
0 |
0 |
0 | |||
0 |
0 |
0 |
1 |
1 | |||
0 |
1 |
1 |
1 |
1 | |||
0 |
1 |
1 |
1 |
1 | |||
1 |
1 |
0 |
1 |
1 | |||
1 |
1 |
1 |
1 |
0 | |||
0 |
1 |
0 |
1 |
0 | |||
0 |
1 |
0 |
0 |
1 | |||
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
5V. Wejścia 10, ll oraz 15 odpowiedzialne są za odpowiednie sterowanie cewką odczytującą, natomiast sygnał zegarowy / rezonatora XI jest buforowany na wyjściu Ć I.OCK. które /.ostało wykorzystane do taktowania mi kiokouimlera Do zerowania mikrokontrolera wykorzystano także wyjście reset układu ASIC. na którym pojawia się stan niski podczas włączania zasilania oraz przy innych zdarzeniach, jak choćby przy przepełnieniu licznika watchdoga. Do komunikacji z mikro kontrolerem służą dwie linie CLK oraz DATA. Pozostałe linie mikrokontrolera sterują przekaźnikiem wykonawczym poprzez Tl, diodą I.FD, wyświetlaczem LCD oraz reali żują komunikację w standardzie RS232. W proponowanym zamku wyświetlacz nie jest iminlowany, ale istnieje możliwość jego użycia. Konwerter L3 konwertuje napięcia do poziomów akceptowanych przez standard RS232. Zawiera on w sobie przetwornicę, która wytwarza potrzebne napięcia 4-12V oraz