СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №1/2015

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 48 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2015 Контроллер электронного замка с датчиком отпечатков пальцев Предлагаемое устройство представляет собой встраиваемый электронный модуль, на основе которого возможно быстрое построение биометрического замка, электронного «вахтёра», или иной системы сигнализации, контроля и разграничения доступа. В качестве идентифицирующей информации для управления доступом в устройстве используются отпечатки пальцев. Павел Редькин (г. Ульяновск) П РИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Контроллер замка выполнен на базе недорогого миниатюрного промыш- ленного сканера отпечатков пальцев GT-511C3 фирмы ADH Technology [1], [2], подключённого к цифровому блоку управления, который обеспечивает обмен со сканером командами и данны- ми, интерфейс с пользователем, а так- же выдачу управляющих сигналов на внешнее исполнительное устройство. В качестве последнего предполагается использование электропривода замка или какой-либо системы сигнализации. Контроллер работает следующим образом. В ждущем режиме на его выход подключения внешнего испол- нительного устройства постоянно выдан пассивный логический уровень, соответствующий состоянию «заперто» («доступ запрещён»). После приложе- ния к поверхности сканера подушеч- ки пальца руки и последующего нажа- тия на любую из кнопок управления контроллер производит идентифика- цию. Приложенный палец сравнива- ется с каждым из хранящихся в энер- гонезависимой памяти отпечатков пальцев пользователей, обладающих правами доступа. В случае обнаруже- ния совпадения на выход подключения внешнего исполнительного устрой- ства кратковременно выдаётся актив- ный логический уровень, что соответ- ствует состоянию «отперто» («доступ разрешён»). Помимо обычных пользователей в устройстве также определён поль- зователь, обладающий правами адми- нистратора. Он может настраивать и записывать в энергонезависимую память рабочие параметры устрой- ства: выбирать активный логический уровень выхода (низкий или высо- кий), задавать значение времени удер- жания активного уровня при разреше- нии доступа, получать информацию об общем количестве хранимых в памяти отпечатков пальцев и об уникальных идентификационных номерах (ID) этих отпечатков, задавать или отме- нять индивидуально для каждого из этих отпечатков право доступа. Для этого не требуется никаких дополни- тельных программных и аппаратных средств, кроме органов управления и индикации контроллера. Также администратор имеет возмож- ность производить снятие (регистра- цию) отпечатков пальцев у новых поль- зователей и добавлять их в базу скане- ра, удалять из этой базы содержащиеся там отпечатки, выгружать (копировать) всю базу из сканера или загружать её в сканер, например, из другого сканера аналогичного типа, а также выполнять другие сервисные операции с устрой- ством. Перечисленные действия воз- можны только при подключении к кон- троллеру через интерфейс управления и настройки персонального компьюте- ра (ПК), работающего в режиме просто- го терминала с соответствующим про- граммным обеспечением. Активация интерфейса, то есть перевод контрол- лера в режим управления и настрой- ки, защищена двухуровневой системой контроля администрирования. В каче- стве идентифицирующей информации она использует отпечатки двух паль- цев администратора (администрато- ров). Заметим, что снятие (регистра- ция) отпечатков технически осущест- вляется встроенными аппаратными средствами самого сканера. Контроллер имеет следующие основ- ные характеристики: ● первичное постоянное напряжение питания – 8…25 В; ● потребляемый ток в ждущем режиме (состояние «заперто»/«отперто») без учёта тока внешнего исполнительно- го устройства – 195 и 210 мА соот- ветственно; ● количество каналов подключе- ния внешних исполнительных уст- ройств – 1; ● тип выхода – твёрдотельное реле с полной гальванической развязкой от цепей управления, максималь- ное коммутируемое напряжение – 60 В (AC/DC), максимальный ком- мутируемый ток – 1 А (DC), 2 А (AC); ● интерфейс управления и настройки – RS-232, 8-N-1, 9600 бит/с. Входящий в состав устройства ска- нер отпечатков пальцев GT-511C3 име- ет следующие характеристики: ● технология исполнения сканера – оптическая (на отражение); ● тип сканера – оптический сенсор с эффективными размерами 14 × × 12,5 мм, матрица – 216 × 240 пиксе- лей, разрешение – 450 dpi; ● вероятность ложного принятия отпе- чатка (пропуска незарегистрирован- ного отпечатка) FAR (False Acceptance Rate) – менее 0,001%; ● вероятность ложного отклонения отпечатка (отклонения зарегистри- рованного отпечатка) FRR (False Rejection Rate) – менее 0,1%; ● угол максимального допустимо- го отклонения приложенной поду- шечки пальца от осевой линии поля сканирования при идентификации отпечатка – 30 ° ; ● максимальное количество отпечат- ков, хранящихся в энергонезависи- мой памяти сканера – 200; ● время регистрации (снятия одного отпечатка) – менее 3 с; ● время идентификации (для базы из 200 хранящихся в памяти отпечат- ков) – менее 1 с; ● потребляемый ток – менее 130 мА; ● диапазон питающих напряжений – 3,3...6 В; ● рабочий температурный диапазон составляет –20...+60 ° C; ● размеры: 37 × 17 × 9,5 мм. Функционирование сканера GT-511C3 осуществляется в соответ- ствии со следующими принципами. При снятии (регистрации) отпечатка пальца (Fingerprint) производится ста-