Аннотация 5
Введение 3
1 Состояние вопроса 4
1.1 Анализ исходных данных 4
1.2 Анализ известных решении 6
1.3 Выводы по разделу 9
2 Формулирование цели и задач проекта 10
2.1 Выводы по разделу 10
3 Аппаратная часть 11
3.1 Первичная структурная схема 11
3.2 Подбор компонентной базы устройства 12
3.3 Полная структурная схема 23
3.4 Разработка электрической принципиальной схемы устройства 24
3.5 Выводы по разделу 31
4 Программная часть 32
4.1 Написание программы для микроконтроллера 32
4.2 Написание программы для ПК 36
4.3 Выводы по разделу 40
5 Выбор остальных элементов устройства 41
5.1 Выводы по разделу 41
6 Разработка корпуса устройства 42
6.1 Выводы по разделу 43
7 Диаграмма работы устройства 44
7.1 Вывод по разделу 45
8 Изготовление прототипа устройства 46
8.1 Выводы по разделу 48
Заключение 49
Список используемой литературы 50
Приложение А Программа для микроконтроллера 52
Приложение Б Программа для ПК 54
Контроль посетителей в организациях, например, в общеобразовательных учреждениях, защита данных от хищений, являются одними из серьезных проблем в наше время.
Традиционные методы идентификации, основывающиеся на паспортах, пропусках или других бумажных носителях не всегда соответствуют современным требованиям безопасности. Также такие методы проверки существенно уменьшают пропускную способность проходной.
На данный момент вводятся системы, которые с помощью датчиков идентифицируют посетителей намного быстрее и точнее, сводя к минимуму участие человека. Целью таких систем является фиксация незаконного доступа на территорию учреждения. Стоит заметить, что такая система может быть не только автономной, но и работать в совокупности с другими охранными системами.
В настоящее время системы управления для большинства СКУД выполняются на основе микроконтроллеров имеющих проприетарную архитектуру, которая обязывает потребителя пользоваться оборудованием и услугами только одного производителя СКУД.
Существуют проекты по созданию микроконтроллеров, которые находятся под лицензией свободного программного обеспечения. Одним из таких проектов является Arduino - платформа, предназначенная для проектирования электронных устройств. Информация о характеристиках и устройстве платы находится в открытом доступе, что позволяет использовать её любому разработчику аппаратного обеспечения. Из-за возможности перепрограммировать плату, а также способности снизить материальные затраты на разработку было принято решение использовать её в качестве основы системы управления.
В результате выполнения бакалаврской работы было разработано устройство на основе платформы Arduino для идентификации посетителей в образовательное учреждение.
В первом разделе работы была обоснована необходимость в разработке устройства. С этой целью было проведено исследование существующих систем контроля и управления доступом и выявлены функции, которые реализованы в настоящее время в СКУД. В втором разделе на основании анализа известных решении были выдвинуты требования к разрабатываемому устройству и сделан вывод о необходимости разработки устройства с наименьшей экономической стоимостью. В третьем разделе была разработана первичная структурная схема устройства, после чего подобраны необходимые компоненты, проанализированы их технические характеристики и способы подключения. В результате была получена электрическая принципиальная схема устройства. Разработанные структурная схема и принципиальная схема компонентов обеспечили возможность дальнейшей разработки алгоритмов функционирования и реализации программного прототипа. В четвертом разделе был разработан алгоритм работы устройства, выбраны средства для написания программного обеспечения и база данных для хранения информации, после чего написаны программы для микроконтроллера и компьютера. В заключительной части работы был разработан корпус устройства с учетом всех размеров модулей и плат, а также собран рабочий прототип и проверена работоспособность устройства.
Преимуществами разработанного устройства являются хранение информации в учебном заведении, что предотвращает вероятность получения доступа к данным другими лицами, возможность добавлять новый функционал и новые компоненты, благодаря гибкой структуре и возможности обновления кода микроконтроллера и ПК.
