СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №4/2012

Микроконтроллеры семейства AVR cо встроенными энергонезависимой памятью (ЭСППЗУ) и AЦП предо ставляют большие возможности для разработки бытовых устройств. Па мять такого типа как нельзя лучше подходит для хранения эталонного (секретного) кода в кодовых замках, поскольку его легко перепрограмми ровать, используя аппаратные ресур сы самого устройства. Кроме того, код не «теряется» при выключении питания. Встроенный многоканаль ный АЦП позволяет реализовать разнообразные измерительные уст ройства. Принципиальная схема устройства, в котором использовано два микро контроллера ATMEGA8535, приведе на на рисунке. Устройство совмеща ет функции кодового замка (далее замка) и электронного термомет ра. На микроконтроллере DD1 со бран замок, на микроконтроллере DD2 – электронный термометр. Га летный переключатель SA1 подклю чает клавиатуру (кнопки S1 – S8) к DD1 или DD2. Рассмотрим алгоритм работы замка. В режиме записи в ЭСППЗУ микрокон троллера заносится код, который со стоит из четырёх десятичных цифр и набирается на семикнопочной клави атуре. В рабочем режиме замок ждёт ввода кода. Процедура набора кода мо жет быть открытой (с отображением кода на дисплее) или закрытой (при наборе кода отображаются символы «–»). Микроконтроллер записывает вводимый код в ОЗУ и побайтно срав нивает его с кодом, записанным в ЭСППЗУ. Если коды совпали, то микро контроллер в течение 5 с подаёт сигнал на включение механизма открывания замка. Для активации отображаемого на дисплее четырёхразрядного кода в режиме записи и в рабочем режиме, достаточно нажать любую кнопку кла виатуры. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 46 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2012 Элементами управления замком яв ляются знакосинтезирующий индика тор HG1, блок индикации на семисег ментных индикаторах HG2 – HG4, пе реключатель SА2 и кнопки S1 – S8. Кнопки S1 – S7 обозначены соответ ствующими цифрами и задают код ввода. Последовательными нажатиями кнопки S8 (Р) устанавливают режим №1, режим№2 или режим№3 работы устройства. На пятиразрядном дисплее (сдвоенные цифровые индикаторы НG6, НG7) отображается вводимый код. Индикатор HG8 отображает сим волы «З» (при закрытом замке) и «О» (при открытом замке). Переключатель SA2 задаёт режим отображения кода на дисплее устройства (положение «1» – открытый, положение «2» – скрытый). В рабочем режиме№1 замок готов к вводу кода. Перед набором кода на дисплее отображается 0000. Элемент №1 индикатора HG1 включен (осталь ные элементы выключены). Индика тор HG4 отображает символ «З» (за крыто). Кнопками S1 – S7 набирают четырёхразрядный код, который по является на дисплее. После сравнения кодов микроконтроллер подаёт сигнал на исполнительный механизм откры вания замка. На 5 с включается элемент № 4 индикатора HG1 (символ «О») и устанавливается лог. 0 на выводе 21. Спустя 5 с на выводе 21 устанавливает ся лог. 1, на дисплее снова отображает ся код 0000, а индикатор HG4 отобра жает символ «З». В режиме№2 осуществляется запись секретного кода в ЭСППЗУ при помо щи кнопок S1 – S7. Набранный код отображается на дисплее. После запи си кода на дисплее снова отображает ся 0000. В режиме№3 (проверка записанно го кода) элемент № 3 индикатора HG1 включен; индикатор HG4 отображает «З». Записанный в ЭСППЗУ код отоб ражается на дисплее. Доступ к кнопке S8 и переключателю SА1 должен быть ограничен. Конструктивно это сделать несложно. Рассмотрим алгоритм работы элек тронного термометра. Для подключе ния клавиатуры к микроконтроллеру DD2 необходимо галетный переклю чатель SA1 установить в положение «2». Три независимых канала позволя ют измерять температуру в трёх точ ках. Кроме того, есть дополнительная функция – внутренний таймер. Эле ментами управления термометром яв ляются клавиатура (кнопки S1 – S4), знакосинтезирующий индикатор HG2, неоновая лампа Н1 и блок индикации (дисплей) из трёх семисегментных индикаторов HG3 – HG5. Кнопки клавиатуры имеют следующее назна чение: ● S1 (С) (Старт/стоп) – подтверждение заданного времени для таймера; по нажатиюданной кнопки идёт обрат ный отсчёт времени; ● S2 ( Δ ) – увеличение на единицу зна чения при установке времени тай мера в минутах, выключение звуко вого и светового сигнала сигнализа ции; при удержании данной кнопки в нажатом состоянии более 4 с значе ние времени увеличивается на 5 еди ниц за 1 с; ● S3 ( ∇ ) – уменьшение на единицу значения таймера в минутах; при удержании данной кнопки в нажа том состоянии более 4 с значение времени уменьшается на 5 единиц за 1 с; ● S4 (Р) – выбор режима работы тер мометра («таймер», «температура 1», «температура 2», «температура 3»). Разряды индикации интерфейса имеют следующее назначение: ● 1 й разряд (индикатор НG3.1) отоб ражает знак «–» при измерении от рицательных температур в режимах измерения температуры и тысячи минут в режиме «таймер»; ● 2 й разряд (индикатор НG3.2) отоб ражает сотни градусов в режимах из мерения температуры и сотни ми нут в режиме «таймер»; ● 3 й разряд (индикатор НG4.1) отоб ражает десятки градусов в режимах измерения температуры и десятки минут в режиме «таймер»; Кодовый замок и электронный термометр на микроконтроллерах ATMEGA8535 Сергей Шишкин (Нижегородская обл.) Приведено описание алгоритма работы, программного обеспечения и схемы кодового замка, электронного термометра и таймера на двух микроконтроллерах ATMEGA8535. © СТА-ПРЕСС