ВВЕДЕНИЕ 5
1 Техническое задание 8
2 Анализ рынка контроллеров доступа 9
3 Обоснование структурной схемы 15
4 Выбор интерфейса передачи данных 16
5 Выбор элементной базы 30
6 Принцип работы устройства 46
7 Программное обеспечение 52
7.1 Средства для разработки программного обеспечения 52
7.2 САПР 54
7.2 Защита от дребезга контактов 61
8 Топология печатной платы 64
Заключение 74
Библиографический список 75
Приложение В. Блок схема алгоритма работы устройства контроля доступа
В настоящее время в мире для обеспечения безопасности различных объектов широко применяются системы контроля доступом.
Основная задача системы контроля доступа это управление доступом на заданную территорию, которая включает в себя:
- ограничение доступа на заданную территорию;
- идентификация личности, имеющей доступ на заданную территорию.
В зависимости от сложности системы контроля доступа она может иметь различные дополнительные задачи, такие как:
- учет рабочего времени;
- ведение базы персонала;
- интеграция системы контроля доступа с системами видео наблюдения, с системами пожарной сигнализации.
Для систем контроля доступа существуют следующие понятия:
- Идентификатор;
- считыватель;
- устройство контроля доступа;
- преграждающие устройства.
Идентификатор - уникальный признак объекта, позволяющий отличать его от других объектов. Идентификатор имеет свой уникальный номер, которому приписан некоторый уровень доступа, в соответствии с которым пользователь имеет право прохода через ту или иную дверь/турникет в определенные промежутки времени. В качестве идентификаторов в современных системах доступа используются магнитные карточки, бесконтактные проксимити-карты и прокси- мити-брелоки, брелоки «тач-мемори», различные радиобрелоки, биометрические данные человека (изображение радужной оболочки глаза, отпечаток пальца, отпечаток ладони, черты лица). Это своеобразный электронный ключ с зашифрованным кодом.
Бесконтактные карты и брелоки - наиболее распространенная форма со-временных идентификаторов. Их главным преимуществом является отсутствие необходимости контакта идентификатора со считывателем, что существенно увеличивает срок жизни карты. Кроме того, они не имеют встроенного источника питания и не излучают постоянного электромагнитного сигнала. Такие идентификаторы не наносят вреда здоровью человека.
Считыватель - электронное устройство для чтения информации об объекте. В качестве считывающих устройств в системе контроля доступом применяются считыватели карт доступа и картоприемники. Бесконтактные считыватели предназначены для идентификации и расшифровки кода, полученного от карты доступа, и передачи его в контроллер центром систем контроля доступа является устройство контроля доступа, оно выполняет основную задачу СКУД, именно контроллер определяет, пропустить или нет владельца идентификатора в дверь, поскольку хранит коды идентификаторов со списком прав доступа каждого из них. Когда человек предъявляет (подносит к считывающему устройству) идентификатор, считанный из него код сравнивается с хранящимся в базе, на основании чего принимается решение об открытии двери [22].
Преграждающие устройства (или исполнительные устройства) позволяют управлять потоками людей и регулировать входы/выходы на охраняемых объектах. В СКУД преграждающими устройствами являются турникеты, калитки, электромеханические замки, шлагбаумы. На проходной предприятия устанавливают турникеты и калитки. Количество и тип турникетов выбирается, исходя из пропускной способности преграждающего устройства и количества сотрудников и посетителей. В офисы устанавливают электромеханический замок на входную дверь. В зависимости от назначения помещения на дверь устанавливаются нормально открытые или нормально закрытые замки. Нормально открытыми замками оборудуются пожарные выходы, выходы на лестницу, в лифтовые, коридоры, детские, учебные и медицинские учреждения, поскольку при пропадании питания такие замки разблокируются. Нормально закрытые замки устанавливаются в офисных помещениях, бухгалтерии, складских, служебных помещениях, кабинетах руководителей, так как остаются запертыми даже при пропадании питания. Шлагбаумами оборудуются автотранспортные проходные. Эти устройства препятствуют свободному проезду автотранспорта.
Целью дипломного проекта является разработка устройства контроля доступа к серверным шкафам. Оно осуществляет контроль за серверными шкафами предприятия в режиме online , а так же обеспечивает санкционированный доступ к серверным шкафам, управляя электромеханическими замками. Для достижения данной цели были решены следующие задачи:
- определена структура устройства контроля доступа;
- определен интерфейс связи между составными частями системы;
- произведен подбор элементной базы;
- разработана электрическая принципиальная схема;
- выполнена разводка элементов на печатной плате
- разработан алгоритм работы устройства;
В данном дипломном проекте рассматривались вопросы разработки устройства контроля доступа к серверным шкафам.
Проведен анализ существующих контроллеров доступа. Были выявлены их недостатки, разработаны способы решения основных проблем. Разработаны структурная и принципиальная схемы устройства. Произведен расчет и выбор элементов схемы, разработан алгоритм работы микроконтроллера, выполнена разводка печатной платы. В результате проделанной работы было спроектировано устройство контроля доступа к серверным шкафам. Все требования технического задания выполнены в полном объеме.
1. Ворона В. А., Тихонов В. А. Системы контроля и управления доступом.- М.: Телеком, 2010. - 272 с.: ил.
2. Сабунин, А.Е. Altium Designer. Новые решения в проектировании электронных устройств/ Сабунин А.Е.- М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2009. - 432 с.: ил.
3. Кузин А.В. Компьютерные сети 3е издание - М.:Инфра-М, 2011. - 192 с.: ил.
4. Парк Дж., Маккей С.,Райт Э. Передача данных в системах контроля доступа и управления: практическое руководство[перевод с англ. В.В.Савельева] - М.: ООО «Группа ИДТ», 2007. - 480 с.
5. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 3-х томах: Т. 1. Пер. с англ.-4-е изд. перераб. и доп.-М.: Мир, 1993.-413 с, ил.
6. Золотов С. Протоколы Internet.-СПБ.:BHV-Санкт-Петербург,1998. - 304 с.: ил.
7. Галас, В. П. , Градусов А.Б. Проектирование печатных плат с использованием САПР P-CAD - Владимир: Владим. гос. ун-т, 2003. - 55 с.
8. Мактас М.Я. Проектирование печатных плат в САПР Altium Designer : сборник лабораторных работ / М.Я. Мактас, .- Ульяновск: УлГТУ,2015. - 94 с.
9. Белов А.В. Конструирование устройств на микроконтроллерах. .- СПБ.: Наука и Техника, 2005. - 256 с.: ил.
10. Журнал «Электронные компоненты» №4 2002 г.
11. Электронный научно технический журнал «Инженерный вестник» №07 2015г.
12. Журнал «Кибернетика и программирование»№6 2013г.
13. Электроника и микропроцессорная техника. Дипломное проектирование систем автоматизации и управления: учебник / Под ред. д.т.н., проф. В.И. Лачина. - Ростов н/Д: Феникс, 2007. - 576 с. - (Высшее образование).
14. ГОСТ Р 51241-2008. «Средства и системы контроля и управления доступом»
15. ГОСТ Р 54831-2011. «Системы контроля и управления доступом»
16. ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. "Общие требования к текстовым документам".
17. ГОСТ 2.106-96 ЕСКД. "Текстовые документы".
18. ГОСТ 2.701-84 ЕСКД. "Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению".
19. Налоговый кодекс РФ, часть 2, (ФЗ-№117 от 05.08.2000г. с последующими изменениями)
20. http://www.bookasutp.ru
21. http://www.microchip.ru/
22. http://www.algoritm.org/
23. ru.wikipedia.org
24. http://www.chipdip.ru/product/
25. http://ww1 .microchip.com/downloads/en/DeviceDoc
26. http://easyelectronics.ru
27. http://chipmk.ru
28. http://www.ab-log.ru
29. http: //www.piezotron.ru/pdf/PK457.pdf
30. http://www.parsec.ru
31. СанПиН 2.2.2 542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работ».
32. СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Издание официальное. Министерство строительства российской федерации.
33. ГОСТ 12.1.003 - 83 «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности»