Аннотация 2
Введение 6
1 Анализ состояния вопроса 8
1.1 Анализ исходных данных и известных решений 8
1.1.1 Механические замки 8
1.1.2 Электромеханические замки 11
1.1.3. Электромагнитные замки 13
1.1.4 Скрытый электронный замок 15
1.1.5 Биометрический электронный замок 17
1.1.6 Кодовый замок-звонок 18
1.2 Формулировка задач исследования 20
2 Разработка и обоснование схемотехнического решения 21
2.1 Разработка электрической схемы и выбор необходимых
компонентов 21
2.1.1 Структурная схема устройства 21
2.1.2 Микроконтроллер 22
2.1.3 Датчик звука 25
2.1.4 Сервопривод 27
2.1.5 Блок питания 30
2.1.6 Индикатор 33
2.2 Разработка конструкции устройства 35
3 Разработка кода управляющей программы 41
3.1 Программное обеспечение 41
3.2 Разработка программной части устройства 42
4 Проектирование опытного образца устройства 44
4.1 Изготовление системы 44
4.2 Проверка и отладка программы устройства 45
Заключение 47
Список используемой литературы 48
Приложение А Инструкция по работе с акустическим кодовым замком 51
Приложение Б Программный код акустического кодового замка 52
Дверные замки представляют собой существенный элемент обеспечения безопасности помещений и сохранения имущества. За длительное время их использования произошло значительное количество изменений в их дизайне и внутренней конструкции. Существуют разные виды замков: механические, электрические, электромеханические и
электромагнитные замки различных типов.
Система, основанная на использовании замков электромеханического типа, является одной из систем, нацеленных на защиту помещений от нелегального проникновения. Она функционирует путем предоставления уникального кода индивидуальным лицам или группам лиц. В зависимости от уровня доступа, определенного в коде, возможен вход только в определенные помещения и в определенное время. Ввод кода осуществляется на панели кодирования.
Кодовые замки имеют несколько недостатков, которые обусловлены особенностями их устройства и принципа работы. Одним из таких недостатков является возможность взлома злоумышленником, пытающимся проникнуть в помещения с такой системой защиты, которая может возникнуть в случае, если злоумышленник сможет узнать код доступа или подобрать кодовый ключ методом перебора. В этом случае, замок легко будет обойти, что представляет опасность для безопасности помещения или объекта.
Второй недостаток заключается в невозможности или трудоемкости замены ключей, как механических, так и электронных типов. Это может вызвать проблемы в случае утери ключа или его копирования злоумышленником. Если для замены механического ключа необходимо заменить весь замок, то изменение кода доступа в электронном замке может потребовать специальных знаний и оборудования, что может стоить довольно дорого и занимает много времени. Это создает неудобство использования таких замков для пользователя.
Исходя из изложенной информации ранее, необходимо исправить недостатки замков электромеханического типа путем повышения защищенности электромеханического типа от взлома, а также упрощением процедуры настройки во время установки замка и во время его эксплуатации.
Достижение поставленной цели возможно с помощью акустического кодового замка. Создание описанной системы на базе микроконтроллера позволит получить компактное, удобное, безопасное и самое главное простое в обращении и несложное в изготовлении устройство, управление которым будем осуществляться при помощи звука.
В рамках данной работы предполагается разработать, изготовить и наладить работу устройства контроля доступа на микроконтроллерном управлении с использованием датчика звука.
В данной выпускной квалификационной работе выполнена разработка рабочей программы, которая была успешно перенесена на микроконтроллерное устройство управления, после чего были осуществлены мероприятия по изготовлению, отладке и созданию полнофункционального макета системы контроля доступа в помещение.
Для устройства были разработаны все необходимые электронноэлектрические связи с подбором соответствующей компонентной базы. Реализовано конечное программное обеспечение, дополняемое функцией записи кода при наблюдении за величинами на звуковом сенсоре через USB-кабельный порт, подключенный к персональному компьютеру.
Полученное устройство позволяет осуществлять контроль за датчиком звука и устройствами, входящими в комплектацию электронной системы, осуществляя эффективное моделирование данных процессов.
Макет электронного замка позволяет смоделировать основные функции и задачи по контролю доступа в различные помещения при помощи ввода кодовой комбинации по средствам звуковой информации различной громкости с заданным пользователем периодичностью. В случае утери информации о заданном акустическом коде предусмотрена кнопка со сбросом с целью установки нового кода.
Вся информация с устройства будет поступать на компьютер только по подключенному к нему USB проводу. В таком случае, устройство будет работать автономно с помощью установленного в него аккумуляторного отдела, но таким образом не будет доступна отладочная информация.
Основной целью работы являлось разработка устройства, основанного на использовании акустической информации, предназначенного для контроля за доступом.
