Бесконтактный ключ схема: Бесконтактный ключ – Бесконтактный ключ | Мастер-класс своими руками

Бесконтактный ключ

Бесконтактный ключ
В этой статье будет рассказано об одной из самых простых схем изготовления некого подобия схемы бесконтактного ключа. По сути это будет устройство, которое состоит из передатчика, работающего за счет питания аккумуляторной батареи и приемника для данного передатчика, который может быть установлен в какое-либо устройство. Смысл работы такого устройства состоит в следующем: устройство, в которое вставлен приемник, начинает работать, только при приближении передатчика.

Дальность работы собранного устройства бесконтактного ключа составляет примерно 5 см.

Материалы:
-транзистор КТ940
-батарея на 1.5 В
-круглый каркас диаметром 5 см
-медный провод 0.1-0.6 мм
-реле

Описание работы и создания устройства:

Ниже приведена схема данного устройства:


Бесконтактный ключ

Для начала были собраны все необходимые детали и элементы для создания этого устройства.

Бесконтактный ключ

Передатчик в данном устройстве представляет собой стандартный генератор высоких частот, и в качестве его основы будет служить блокинг-генератор. Автор использовал в своей схеме транзистор КТ940, хотя указывается, что подойдут и другие npn транзисторы серий 3, 6, 9, так как они все в основной массе являются генераторными.

По сути, для работы схемы передатчика будет достаточно батарейки от 1.5В, но, если установить элемент питания с более высоких напряжением, то дальность, на которой будет срабатывать ключ-устройство, будет выше.

Одним из очевидных минусов при применении подобной схемы устройства является тот факт, что для запуска передатчика необходимо провести замыкание базы и коллектора на непродолжительное время. В принципе подобный изъян возможно решить установив кнопку запуска.

Приемник для данного устройства работает следующим образом: при вступлении катушки L3 в резонанс с передатчиком, в ней индуцируется переменный ток, который выпрямляется и открывает транзистор Т2 (МП20ОС). После чего примерно по такому же принципу срабатывает реле К1. К этому реле и подключается в последующем основное устройство, которое модифицируется системой бесконтактного ключа.

Бесконтактный ключ
Для создания передатчика первым делом необходимо намотать катушку. Чтобы намотать катушку был использован круглый каркас диаметром около 5 см и проволока. Автор советует использовать провод от 0.1 мм до 0.6 мм, учитывая, что чем толще провод, тем больше ток потребления. Число витков для катушек L1 и L3 равно 60, а для катушки L2 равно 30 виткам.
Бесконтактный ключ
После этого обмотки спаиваются с транзистором согласно приведенной схеме и укладываются одна на другую. Таким образом получается довольно интересная установка: при подключении к катушке L3 светодиода напрямую к выходам, то получается эффект, который можно назвать чем-то вроде беспроводной передачи энергии.

Собственно, этим же способом можно проверить работу прибора. В случае если устройство не будет работать, необходимо замкнуть и разомкнуть базу и коллектор, либо перевернуть одну из обмоток передатчика.

Бесконтактный ключ
Испытания показали, что поле проходит через 338 слоев глянцевой бумаги, что означает, что никаких проблем с работой прибора при установке его в корпус не будет. Главное помнить, что корпус не должен быть металлическим.
Бесконтактный ключ
Добавив реле и электронику к данной схеме, можно будет найти огромное количество применений для подобного устройства, это могут быть как различные развлечения со светодиодами, так и усовершенствование приборов, устройств или даже автомобиля для увеличения гаранта безопасности от угона.

Ниже расположен видеоролик, где продемонстрирована работа приемника и передатчика:


Источник Бесконтактный ключ Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Бесконтактный ключ | Мастер-класс своими руками

В этой статье я расскажу вам о том, как сделать простое и надежное подобие бесконтактного ключа.

Для начала объясню, что такое этот ключ, суть в том, что есть передатчик на аккумуляторе и приемник, встроенный в нужное нам устройство подносим передатчик к устройству, и оно начинает работать. Большим недостатком нашей установки является дальность, она составляет примерно 5 см.

Перед тем как собирать устройство рассмотрим схему

Передатчик. 

Он является обычным генератором высокой частоты (ГВЧ) основой служит блок генератор. Я использовал транзистор КТ930 отлично подойдет и КТ315 и все  остальные npn транзисторы серий 3,6,9, в основном все они являются генераторными. Питать схему можно и от батарейки 1,5 вольта, но чем выше напряжение питания, тем больше дальность. Еще одним изъяном данной схемы является то что передатчик запускается только после того как на короткое время замкнуть базу и коллектор, но не тяжело сделать кнопку запуска.

Приемник.

Катушка L3 вступает в резонанс с передатчиком в результате чего в ней индуцируется переменный ток, который выпрямляется и открывает транзистор Т2 (МП20ОС) и по средствам все этих махинаций срабатывает реле К1 к которому можно уже подключать все что угодно.

Довольно теории перейдем к практике.

Вот необходимый набор деталей

 И еще реле.

Сборку также начнем с передатчика, первым делом намотаем катушку, берется круглый каркас диаметром 5 см и на него наматываем проволоку диаметром от 0,1 до 0,6 мм чем толше проволока тем больше ток потребления.

для L1 и L3 60 витков для L2 30 витков. После этого спаиваем обмотки по схеме с транзистором и кладем одну на другую

И получаем довольно интересную установку, если к катушке L3 напрямую к выводам подключить светодиод можно получить потрясающий эффект это можно даже назвать беспроводной передачей энергии.

Этим же способом можно его проверить, если не работает, повторюсь замкните и разомкните коллектор и базу или переверните одну из обмоток передатчика, просто возьмите рукой и переверните. Так же поле пронзает 338 листов глянцевой бумаги

Следовательно приемник можно будет легко спрятать в корпус, какого либо устройства, только корпус должен быть не из металла 

Вот собственно все осталось добавить реле и электронику.

Применений этого устройства можно найти очень много встроить в корпус ПК только желательно экранировать приемник от материнской платы это может повлиять на работу и приемника и компьютера. Думаю применение такому устройству точно найдется. Если нет то можно и оставить светодиод закрепить передатчик, например, под стол, а на столе положить приемную катушку получится тоже очень забавное устройство.

Желающим повторить удачи!

P.S. видео с наглядной демонстрацией приемника и работы устройства


БЕСКОНТАКТНЫЙ КЛЮЧ

   В этой статье я расскажу вам о том, как сделать что-то на подобие бесконтактного ключа. Суть в том, что есть передатчик отправляет сигнал на приемник, встроенный в нужное нам устройство. Подносим передатчик к устройству, и оно начинает работать. Дальность данного ключа составляет около 5 см. В основном это зависит от блока питания самого ключа-передатчика.

изготовление простого бесконтактного ключа

   Теперь посмотрим схему устройства:

Схема бесконтактного ключа

   Передатчик является обычным блокинг-генератором. Использовал транзистор КТ315, но можно использовать также и другие. Питать схему бесконтактного ключа допустимоо и от батарейки 1,5 вольта, но чем выше напряжение питания — тем больше дальность. Единственным минусом схемы является то, что для запуска ключа необходимо замкнуть на короткое время базу и коллектор. Приемник ключа. Для начала соберем простой приемник – катушку и светодиод. Проверим, если СД работает, можно идти дальше.

проверка ключа

   Список деталей для устройства:

 Транзистор КТ315 или любой другой
 Батарейка АА
 Проволока 0,1-0,6мм
 Светодиод на 3В, но у меня светится и на 12В.

   Перейдем к практическому использованию схемы бесконтактного ключа в быту:

доработанная схема простого бесконтактного ключа

   Внесем небольшие изменения в приемник: 
— Диод шоттки с низким падение напряжения
— Конденсатор электролитический 100мкФ
— Транзистор средней мощности КТ837 и т.п.
— Блок питания, можно использовать аккумулятор 12В
— И самое главное — реле, которое будет управлять всеми подключенными нагрузками.

   Теперь немного о том, без чего этот девайс не заработает — катушки. Катушки передатчика намотаны на трубе 5см диаметром, проводом 0,1-0,6 мм. Чем толще провод — тем больше ток потребления и добротность. L1 имеет 30 витков, L2 вдвое меньше — 15витков. Внимание! Катушки L1 и L2 мотаются в одну сторону. Если намотаете в разном направлении — ничего работать не будет!

Катушка для бесконтактного ключа

   Катушка приемника желательно чтобы имела столько же витков, сколько L1.

Катушка для бесконтактного ключа

   А вот макет бесконтактного ключа в сборе:

Катушка для бесконтактного ключа

   Если вы все собрали верно, но устройство не включается, попробуйте несколько раз замкнуть коллектор и базу — всё должно заработать. В процессе экспериментов заметил, что если перевернуть катушку со светодиодом — он горит или ярче, или тусклее. Также здесь можно продемонстрировать принцип действия феррита:

принцип действия феррита

  Это феррит из радиоприемника. Светодиод горит на высоте аж 15см! Следовательно приемник можно будет легко спрятать в корпус какого либо устройства, только корпус должен быть не из металла. Думаю применение такому устройству у вас точно найдется. Если нет, то можно оставить светодиод, закрепить передатчик например под стол, а на столе положить приемную катушку — получится тоже очень забавное устройство. И можете разыграть друзей, как я обычно делаю))) Автор: [)еНиС.

   Форум по автоматике

   Обсудить статью БЕСКОНТАКТНЫЙ КЛЮЧ


Бесконтактный ключ (с печатной платой) — Электроника в быту — СХЕМЫ — Каталог схем

В отличие от обычного механического ключа или электронного (магнитной карточки), этот не потребуется доставать и вставлять в замок. При приближении к двери на 0,5 м человека, имеющего с собой данное устройство, — дверной замок с электроприводом (электромагнитом) автоматически откроется. Сам ключ имеет габариты чуть больше спичечной коробки (70х54х17 мм) и легко размещается в любом кармане.

Рис. 1. Схема передатчика

В простейшем варианте система состоит из миниатюрного передатчика (ключа) и настроенного на его частоту приемника, а также исполнительного устройства с источником питания.

Устройство может найти и другие применения, например выключение охраны. Не зная места расположения приемника, таким ключом невозможно воспользоваться.

Схема передатчика, рис.1, собрана на одном транзисторе, работающем в режиме микротоков. Индуктивность L1 и конденсаторы С2, СЗ обеспечивают работу автогенератора на частоте около 200 кГц. Для питания взяты четыре аккумуляторных таблетки типа Д-0,115. Потребляемый передатчиком ток не превышает 1,6 мА, и одной зарядки аккумуляторов хватает для непрерывной работы схемы в течение трех суток.

Pис. 2. Зарядное устройство


Рис. 3. Приемник


В качестве зарядного устройства может использоваться простейшая схема с бестрансформаторным питанием от сети 220 В, рис. 2. В этом случае не потребуется вскрывать корпус ключа — соединение с зарядным устройством выполняется через миниатюрный разъем Х1. Светодиод HL1 устанавливается на корпусе зарядного устройства и служит индикатором наличия напряжения, а стабилитрон VD2 ограничивает напряжение на выходе. Для полного заряда аккумуляторов может потребоваться 4…10 часов.

Схема приемника показана на рис. 3. Наведенный в катушке L1 сигнал усиливают транзисторы VT1 VT3. Детектирование сигнала выполняет транзистор VT4 (активный детектор) На VT5 и VT6 (в диодном включении) обеспечивается стабилизация рабочей точки каскадов усиления. Два резонансных контура (L1-C1-C2 и L2-C8) настраиваются на частоту передатчика с помощью ферритовых сердечников. Этим обеспечивается узкополосное усиление приемника и срабатывание (появление нулевого напряжения на коллекторе транзистора VT7) только от передатчика с определенной частотой.

Вариант схемы источника питания и исполнительного устройства с включением электромагнита YA1 показан на рис.4. Конденсатор С1 обеспечивает задержку срабатывания транзистора VT2 при наличии случайных помех на выходе приемника.

Рис. 4. Исполнительное устройство

Рис. 5. Топология печатной платы передатчика

Особенности конструкции. Постоянные резисторы могут быть любого типа, электролитические полярные конденсаторы применены типа К50-16, остальные конденсаторы — типа К10-17 (КМ-4).

Рис. 6. Топология печатной платы и расположение элементов приемника

Монтаж схем устройств выполнен на стеклотекстолите толщиной 1,5 мм. Топология печатной платы для передатчика и приемника приведены на рис. 5 и рис. 6.

В передатчике монтаж радиоэлементов расположен со стороны печатных проводников. Элементы питания прижимаются к плате пластиной фольгированного стеклотекстолита (она не показана). Микропереключатель S1 типа ПД9-2 можно заменить кнопкой, которую придется нажимать при приближении к приемнику.

Для изготовления катушек L1 (приемника и передатчика) взят ферритовый стержень марки 400НН (или 600НН) диаметром 8 мм от любой магнитной антенны бытового приемника (для настройки обычно достаточно кусочка длиной 20…30 мм). Катушки наматываются проводом ПЭЛШО диаметром 0,06 (0,08) мм и содержат 300 витков — у приемника, и 200 витков — у передатчика (на бумажном каркасе длиной 45 мм). После намотки витки фиксируются клеем типа «Момент». Для изготовления в приемнике катушки L2 взят каркас и ферритовые чашки от контуров промежуточной частоты миниатюрных радиоприемников, рис. 7. Обмотка содержит 1 — 160 витков, 2 — 200 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,08 мм. Обмотки желательно выполнять в отсеках раздельно, при этом в верхней секции наматывается обмотка 1.

Рис. 7. Конструкция катушки L2 приемника


При установке приемника лучше располагать его на уровне положения ключа, кроме того, для получения максимальной дальности обнаружения, имеет значение расположение катушки передатчика и приемника — у них должны совпадать диаграммы направленности, что происходит в случае аналогичного расположения: горизонтально или перпендикулярно относительно земли.

В заключение можно отметить, что для повышения секретности ключа несложно ввести модуляцию частоты автогенератора кодовой посылкой или более низкой частотой (импульсная модуляция), что незначительно усложнит схему, но затруднит подделку ключа для человека, знакомого с принципом работы данной системы. Модуляция передатчика также увеличит время непрерывной работы передатчика без подзаряда аккумуляторов.


Источник: http://radiomaster.com.ua/index.php?newsid=653 | Категория: Электроника в быту | Добавлен: 10.03.2010 | Просмотров: 1298

Бесконтактный ключ. — Конструкции для дома — Конструкции для дома и дачи

В отличие от обычного механического ключа или электронного (магнитной карточки), этот не потребуется доставать и вставлять в замок. При приближении к двери на 0,5 м человека, имеющего с собой данное устройство, — дверной замок с электроприводом (электромагнитом) автоматически откроется. Сам ключ имеет габариты чуть больше спичечной коробки (70х54х17 мм) и легко размещается в любом кармане.

В простейшем варианте система состоит из миниатюрного передатчика (ключа) и настроенного на его частоту приемника, а также исполнительного устройства с источником питания.

Устройство может найти и другие применения, например выключение охраны. Не зная места расположения приемника, таким ключом невозможно воспользоваться.

Схема передатчика собрана на одном транзисторе, работающем в режиме микротоков.

Индуктивность L1 и конденсаторы С2, СЗ обеспечивают работу автогенератора на частоте около 200 кГц. Для питания взяты четыре аккумуляторных таблетки типа Д-0,115. Потребляемый передатчиком ток не превышает 1,6 мА, и одной зарядки аккумуляторов хватает для непрерывной работы схемы в течение трех суток.

В качестве зарядного устройства может использоваться простейшая схема с бестрансформаторным питанием от сети 220 В. 

В этом случае не потребуется вскрывать корпус ключа — соединение с зарядным устройством выполняется через миниатюрный разъем Х1. Светодиод HL1 устанавливается на корпусе зарядного устройства и служит индикатором наличия напряжения, а стабилитрон VD2 ограничивает напряжение на выходе. Для полного заряда аккумуляторов может потребоваться 4…10 часов.

Схема приемника показана на рисунке выше. Наведенный в катушке L1 сигнал усиливают транзисторы VT1 VT3. Детектирование сигнала выполняет транзистор VT4 (активный детектор) На VT5 и VT6 (в диодном включении) обеспечивается стабилизация рабочей точки каскадов усиления. Два резонансных контура (L1-C1-C2 и L2-C8) настраиваются на частоту передатчика с помощью ферритовых сердечников. Этим обеспечивается узкополосное усиление приемника и срабатывание (появление нулевого напряжения на коллекторе транзистора VT7) только от передатчика с определенной частотой.

Вариант схемы источника питания и исполнительного устройства с включением электромагнита YA1 показан на рисунке.

Конденсатор С1 обеспечивает задержку срабатывания транзистора VT2 при наличии случайных помех на выходе приемника.

Особенности конструкции. Постоянные резисторы могут быть любого типа, электролитические полярные конденсаторы применены типа К50-16, остальные конденсаторы — типа К10-17 (КМ-4).

Монтаж схем устройств выполнен на стеклотекстолите толщиной 1,5 мм. Топология печатной платы для передатчика — здесь и приемника — здесь.

В передатчике монтаж радиоэлементов расположен со стороны печатных проводников. Элементы питания прижимаются к плате пластиной фольгированного стеклотекстолита (она не показана). Микропереключатель S1 типа ПД9-2 можно заменить кнопкой, которую придется нажимать при приближении к приемнику

Для изготовления катушек L1 (приемника и передатчика) взят ферритовый стержень марки 400НН (или 600НН) диаметром 8 мм от любой магнитной антенны бытового приемника (для настройки обычно достаточно кусочка длиной 20…30 мм). Катушки наматываются проводом ПЭЛШО диаметром 0,06 (0,08) мм и содержат 300 витков — у приемника, и 200 витков — у передатчика (на бумажном каркасе длиной 45 мм). После намотки витки фиксируются клеем типа «Момент». Для изготовления в приемнике катушки L2 взят каркас и ферритовые чашки от контуров промежуточной частоты миниатюрных радиоприемников.

Обмотка содержит 1 — 160 витков, 2 — 200 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,08 мм. Обмотки желательно выполнять в отсеках раздельно, при этом в верхней секции наматывается обмотка 1.

При установке приемника лучше располагать его на уровне положения ключа, кроме того, для получения максимальной дальности обнаружения, имеет значение расположение катушки передатчика и приемника — у них должны совпадать диаграммы направленности, что происходит в случае аналогичного расположения: горизонтально или перпендикулярно относительно земли.

В заключение можно отметить, что для повышения секретности ключа несложно ввести модуляцию частоты автогенератора кодовой посылкой или более низкой частотой (импульсная модуляция), что незначительно усложнит схему, но затруднит подделку ключа для человека, знакомого с принципом работы даной системы. Модуляция передатчика также увеличит время непрерывной работы передатчика без подзаряда аккумуляторов.


Домофонный мультиключ и всё про имитацию «таблеток» / Habr

Да, это жутко избитая тема. Универсальный домофонный ключ «таблетку» делал наверное каждый второй, кто начинал изучать микроконтроллеры. В Интернете очень много и статей на эту тему, и готовых решений. Однако, интерес к этому угасать не перестаёт даже с массовым переходом на RFID. Это не удивительно, ведь многим хочется собрать такое устройство, которое выполняет не только весьма интересную задачу, но ещё и всегда с собой. К тому же оно не такое уж сложное в изготовлении.

В этом посте мне хотелось бы собрать в одном месте всю необходимую информацию для тех, кто хочет изготовить такой ключ. Сейчас я постараюсь рассказать о том, какими бывают контактные домофонные ключи, как они работают, как их имитировать, какие при этом бывают подводные камни, а также рассказать о своей реализации такого устройства и о том, как можно собрать аналогичное самому.

Внимание! Этот ключ не позволяет нелегально проникать куда-либо. Это устройство лишь для того, чтобы носить один ключ вместо нескольких.

Хотя ничто не мешает вам записать в него универсальные коды открытия домофонов.

Типы домофонных ключей «таблеток»


На самом деле подобные ключи в корпусе MicroCAN бывают разных типов, хотя внешне и выглядят почти одинаково. Объединяет их только то, что ключ имеет два контакта — земля и данные, при этом используется паразитное питание, т.е. ключ питается непосредственно от линии данных. Для открытия двери используется серийный номер, который даётся на заводе. То есть это не ключ программируется на открытие домофона, а в память домофона заносится список ключей, которые могут его открывать. Рассмотрим их подробнее.

iButton

Самый популярный тип домофонных ключей — это iButton, а именно DS1990A от компании Dallas, работает по протоколу 1-Wire. Протокол весьма хитрый, подразумевает двустороннее взаимодействие — на ключ можно отправлять различные команды, на которые он по-разному реагирует. Серийный номер имеет размер в шесть байт, что даёт 28*6 = 281474976710656 различных комбинаций и подразумевает, что все выпущенные ключи должны быть уникальны. Если вам повезло, и у вас оригинальный iButton, то этот номер в шестнадцатеричном виде должен быть выгравирован на нём лазером:

То есть теоретически чужой такой ключ можно подделать, если просто записать куда-то или сфотографировать эти цифы!

Для взаимодействия с iButton достаточно подключить его к микроконтроллеру и подтянуть линию данных к питанию (2.8-5 вольт) через резистор:

Скорее всего для многих это всё уже старо как мир, но всё-таки расскажу кратко принцип работы 1-Wire. Обмен данными происходит за счёт поочерёдного прижимания линии к земле, информация при этом кодируется длительностью таких сигналов. Происходит это примерно так:

  • Reset — мастер прижимает линию к земле как минимум на 480 микросекунд, это говорит о начале передачи данных.
  • Presence — через некоторое время ключ отвечает импульсом около 120 микросекунд, что подтверждает его наличие на линии.
  • Команда — мастер посылает команду из восьми бит, при этом логическая единица — это 1-15 микросекунд, а ноль — 60-120.

Далее всё зависит от посланной команды. Обычно это 33h — «READ ROM«, чтение серийного номера, после которого мастер читает 64 бита (1 байт — тип устройства, 6 байт — сам номер, 1 байт — CRC). Чтение каждого бита инициализируется мастером, для этого он посылает импульс в 1-15 микросекунд. Если после этого линия прижата к земле со стороны ключа на 60-120 микросекунд, то прочитан ноль, иначе — единица.

Как видите, прочитать ключ достаточно легко. Имитировать ключ гораздо сложнее, тем более многие домофоны используют разные хитрости. Вот основные подводные камни:

  • Нужно всегда реагировать на reset, даже если он послан во время передачи данных. Импульс длиннее 480 микросекунд говорит о том, что надо начать всё сначала.
  • Момент прикладывания ключа с его точки зрения — это тоже reset, ведь до этого питания не было. Поэтому теоретически домофон может и не посылать reset, и следует периодически отвечать сигналом presence по своей инициативе.
  • Ключи могут реагировать и на другие команды: 0Fh как альтернатива 33h, SKIP ROM (CCh), MATCH ROM (55h) и самое хитрое, о чём я расскажу отдельно ниже, — SEARCH ROM (F0h). Некоторые домофоны могут послать самые разные комбинации таких команд, чтобы убедиться в том, что ключ настоящий.
  • Бывает и обратная ситуация — домофон посылает команду, на которую ключ реагировать не должен. Дело в том, что некоторые программируемые ключи на них всё-таки реагируют, и так происходит ещё одна проверка. Необходимо полностью игнорировать всё, что идёт за этими командами, пока не будет послан reset.
  • Для отсчёта времени лучше использовать асинхронный таймер в микроконтроллере, т.к. счёт идёт на микросекунды. Однако, установка кварца при этом будет излишней.

Про SEARCH ROM (F0h) — это команда поиска всех 1-Wire устройств на шине. Дело в том, что теоретически можно подключить параллельно много ключей и получить список всех серийных номеров. В реальности для iButton такое не используется, ведь к домофону всегда прикладывается один ключ. Однако, некоторые домофоны посылают эту команду, ожидая найти один единственный серийный номер. Алгоритм весьма интересный. Каждое из устройств на шине одновременно посылает бит своего серийного номера, при чём два раза (т.е. мастер должен прочитать два бита). Сначала обычным образом, а затем инвертированным. Что же получается в итоге? Если у устройства в серийном номере стоит единица, то посылается «10». Если ноль, то «01». И всё отлично, пока у всех устройств эти биты совпадают. А если нет… Выше я написал, что при чтении наличие длинного сигнала — это 0, а отсутствие — это 1, т.е. 0 является доминантным. Таким образом, при возникновении конфликтов читаются два нуля. После получения «10», «01» или «00» мастер должен послать в линию только что прочитанный бит. В случае с «00» он таким образом выбирает, с какой группой устройств работать далее. В результате после N итераций получается бинарное дерево из N серийных номеров.
Ответить на такую команду получается несколько сложнее, чем на обычный READ ROM. Нужно посылать каждый бит дважды — обычный и инвертированный, а затем проверять — совпадает ли с ним полученный от мастера ответ, и если не совпадает, то игнорировать дальнейшие команды.

Cyfral

Ключ «Цифрал DC-2000А» — это отечественная разработка. Взаимодействовать с ними гораздо проще, т.к. они весьма глупые — не принимают никакие команды. Достаточно просто подать на ключ питание, и он сразу начнёт бесконечно посылать код, изменяя своё сопротивление. Если дать ему 5 вольт, подключив через резистор в 1 кОм, то на осциллографе можно увидеть примерно такую картину:

Ключ меняет своё сопротивление примерно между 800 Ом и 400 Ом, если я не ошибаюсь, а следовательно и потребление тока. Можно сказать, что сигнал аналоговый, а это всё немного усложняет с аппаратной точки зрения. Хотя иногда может и упростить. Например, ключ можно прочитать, просто подключив его к микрофонному входу компьютера и записав аудиофайл.

И да, домофон после этого можно открыть самым обычным MP3 плеером. Но нас же интересуют более цивилизованные методы, верно?

Кодирование немного странное. Ключ циклически посылает девять нибблов (четыре бита), меняя своё сопротивление. Если оно сохраняется низким около 50 микросекунд, то это логический ноль, а если 100 микросекунд — это единица. Но данные кодируется не логическими нулями и единицами, а положением единиц среди нулей! То есть ключ при посылке кода может выдать только одну из четырёх комбинаций: «1000», «0100», «0010» и «0001». Однако, используется ещё и комбинация «0111» как стартовая последовательность. В итоге данные от ключа могут выглядеть как-то так: «0111 1000 0100 0010 0001 1000 0100 0010 0001 », где «0111» указывает на начало. Никакой контрольной суммы нет — код просто читается несколько раз для уверенности.

Итого восемь последовательностей, в которых возможны четыре комбинации. Не сложно посчитать, что это даёт нам 65536 вариантов ключей. Не так уж и много, они явно часто повторяются. Теоретически если в подъезде 50 квартир, каждой из которых выдано три ключа, можно подобрать один из них перебрав всего 436 комбинаций. Но я таким не занимался.

Как же лучше читать ключи от Cyfral? Как я уже говорил, уровни аналоговые. Варианта два: аналого-цифровой преобразователь и компаратор. Последний мне кажется надёжнее. Всё отлично работает, если к одному из входов компаратора подключить линию данных подтянутую к Vdd резистором в 650 Ом, а ко второму — ровно половину Vdd, для чего можно использовать делитель напряжения из двух одинаковых резисторов. После этого результат вывода компаратора можно с уверенностью воспринимать как высокое и низкое сопротивление ключа.

Как же имитировать такой ключ? С первого взгляда кажется, что тоже нужно менять сопротивление, но результаты показали, что домофонам не нужна такая точность — можно смело замыкать линию на землю вместо низкого сопротивления и полностью отпускать её, когда нужно высокое.

Метаком

Ещё одна отечественная разработка — домофоны Метаком и ключи К1233КТ2. Как и Cyfral он просто бесконечно посылает код, меняя своё сопротивление/потребляемый ток. К счастью в Интернете доступна официальная документация:

Это всё, что нужно знать для работы с этим ключом. Он посылает четыре байта данных, но в каждом из них один бит уходит на проверку чётности. Итого выходит 28 полезных бит, а 228 = 268435456 комбинаций.

Увы, я так и не смог найти ни один такой ключ, чтобы поэкспериментировать с ним. Однако, в Интернете легко найти универсальный код, который открывает 99% домофонов Метаком. Один из них как раз в соседнем от меня подъезде. Я написал программу, посылающую этот код, основываясь только на технической документации. Соседний подъезд открылся с первой попытки. Похоже, что этому домофону тоже не так уж важно точное сопротивление. На этом я оставил Метаком в покое и решил, что чтение их ключей не так уж и нужно.

Универсальные коды ключей


На самом деле универсальные ключи от домофонов — это скорее миф. Разработчики почти никогда не делают для себя какой-то специальный код для всех дверей, исключение составляют только Vizit.

Но есть легенда, которая гласит, что после чтения кода ключа многие домофоны сверяют его со всеми кодами, которые записаны в ячейках памяти. Однако, в ячейках, где ещё ничего не было записано, лежат FFки или нули. Таким образом домофон можно открыть, послав ключ только из нулей или только из FFок.

Звучит как полнейший бред. Каким надо быть программистом, чтобы допустить такой баг? Но… это действительно часто работает. Да, в свежих прошивках это обычно исправлено, но многие домофоны стоят без изменений годами. Невероятно, но факт.

Любые другие коды ключей выдаваемые за универсальные — это обычно всего лишь служебные ключи для сотрудников почты, ЖКО или самой домофонной компании, и они работают только в отдельных населённых пунктах.

Создание мультиключа


Перейдём уже к практике! Да, я пытался совместить в одном устройстве и имитацию ключей, и их считывание (кроме Метаком), и синхронизацию с компьютером по USB. Вот схема того, что получилось (кликабельно):

Компоненты и их предназначение:

  • IC1 — микроконтроллер ATMEGA8/ATMEGA8A/ATMEGA8L;
  • U1 — USB-контроллер FT232RL, нужен для подключения устройства к компьютеру;
  • CON1 — miniUSB разъём;
  • BT1 — батарейки, дающие 3-5 вольт;
  • D1 и D2 — диоды (желательно шоттки), которые изолируют питание от батареи от питания от USB;
  • P1 — «таблетка» iButton, используется для подключения к домофонам;
  • P2 — контакты считывателя ключей, используются для подключения к ключам;
  • R1 — резистор, подтягивающий линию 1-wire к VCC;
  • R2 — токопонижающий резистор для управления транзистором Q2;
  • R3 — резистор, ещё сильнее подтягивающий линию к VCC для считывания ключей Cyfral;
  • R4 — токопонижающий резистор, используется для открытия Q1 и определения подключения к USB;
  • R5 — подтягивает базу Q1 к земле, чтобы закрывать его, когда нет подключения к USB;
  • R6 — токопонижающий резистор для светодиодов, достаточно одного, т.к. одновременно они не горят;
  • R7 и R8 — делитель напряжения для одного из входов компаратора, чтобы считывать ключи Cyfral;
  • Q1 — транзистор для определения подключения к USB;
  • Q2 — транзистор для включения земли на считывателе и эмуляторе, чтобы не сажать батарейки, случайно замкнув контакты в кармане;
  • C1, C2 и C3 — конденсаторы для фильтрации питания;
  • SW1 — единственная кнопка для управления устройством;
  • LEDS — семь светодиодов в форме восьмёрочки для отображения номера ключа.

Печатная плата (кликабельно):

Это было ещё время до покупки 3D принтера, когда я проектировал устройства под корпуса, а не корпуса под устройства. Ко мне в руки попал очень приятный экземпляр в виде брелка и с кнопкой. Просто идеально, оставалось только проделать отверстия под USB и светодиоды. Увы, я до сих пор не могу найти в продаже точно такой же корпус. В итоге получилось как-то так:

Батарейки под платой. Кстати, мне их хватило на год, пока я случайно не полез купаться, забыв вытащить ключи.

Управление производится всего одной кнопкой. При её первом нажатии устройство включается. Кратковременным нажатием кнопки производится выбор ключа, номер которого отображается светодиодами. Когда нужный ключ выбран, достаточно приложить контакты к считывателю домофона.

Длительное нажатие на кнопку переводит устройство в режим считывания ключей, при этом мигает средний светодиод. В этот момент нужно приложить ключ к контактам считывателя ключей (именно для этого у меня снизу вкручен винтик). Если считывание прошло успешно, отобразится номер, под которым ключ занесён в память.

При подключении по USB устройство видится как виртуальный COM-порт. Для простоты работы был написан клиент под Windows:

Он позволяет считывать ключи из устройства, при этом автоматически заносит их в базу данных. Само собой, ключи можно и записывать.

Исходники прошивки есть тут: github.com/ClusterM/ibutton
Исходники клиента тут: github.com/ClusterM/ibutton_client

Заключение

Очень удобно в одном устройстве иметь ключи от дома, родственников, работы и подъездов друзей. Особенно актуально для тех, кто не провёл в квартиру домофонную трубку. Но создавать мультиключ было не столько полезно, сколько интересно. Это отличная практика для изучения микроконтроллеров. Да, именно с этого я в своё время начинал. Помимо этого каждый новый не открывающийся подъезд вызывал целую бурю интереса. Бегать по городу и решать логические задачи, чтобы открыть какую-то дверь — это как видеоигра в реальной жизни! Чертовски увлекательно. Не хватает только схваток с гопниками и бабулек у подъездов в виде боссов 😉

Бесконтактный ключ


Бесконтактный ключ

  В отличие от обычного механического ключа или электронного (магнитной карточки), этот не потребуется доставать и вставлять в замок. При приближении к двери на 0,5 м человека, имеющего с собой данное устройство, дверной замок с электроприводом (электромагнитом) автоматически откроется. Сам ключ имеет габариты чуть больше спичечной коробки (70х54х17 мм) и легко размещается в любом кармане. В простейшем варианте система состоит из миниатюрного передатчика (ключа) и настроенного на его частоту приемника, а также исполнительного устройства с источником питания. Устройство может найти и другие применения, например выключение охраны. Не зная места расположения приемника, таким ключом невозможно воспользоваться. Схема передатчика собрана на одном транзисторе, работающем в режиме микротоков.

  Индуктивность L1 и конденсаторы С2, СЗ обеспечивают работу автогенератора на частоте около 200 кГц. Для питания взяты четыре аккумуляторных таблетки типа Д-0,115. Потребляемый передатчиком ток не превышает 1,6 мА, и одной зарядки аккумуляторов хватает для непрерывной работы схемы в течение трех суток.

  В качестве зарядного устройства может использоваться простейшая схема с бестрансформаторным питанием от сети 220 В. В этом случае не потребуется вскрывать корпус ключа — соединение с зарядным устройством выполняется через миниатюрный разъем Х1. Светодиод HL1 устанавливается на корпусе зарядного устройства и служит индикатором наличия напряжения, а стабилитрон VD2 ограничивает напряжение на выходе. Для полного заряда аккумуляторов может потребоваться 4…10 часов.

  Схема приемника показана на рисунке выше. Наведенный в катушке L1 сигнал усиливают транзисторы VT1 VT3. Детектирование сигнала выполняет транзистор VT4 (активный детектор) На VT5 и VT6 (в диодном включении) обеспечивается стабилизация рабочей точки каскадов усиления. Два резонансных контура (L1-C1-C2 и L2-C8) настраиваются на частоту передатчика с помощью ферритовых сердечников. Этим обеспечивается узкополосное усиление приемника и срабатывание (появление нулевого напряжения на коллекторе транзистора VT7) только от передатчика с определенной частотой. Вариант схемы источника питания и исполнительного устройства с включением электромагнита YA1 показан на рисунке.

  Конденсатор С1 обеспечивает задержку срабатывания транзистора VT2 при наличии случайных помех на выходе приемника. Постоянные резисторы могут быть любого типа, электролитические полярные конденсаторы применены типа К50-16, остальные конденсаторы типа К10-17 (КМ-4). Монтаж схем устройств выполнен на стеклотекстолите толщиной 1,5 мм.

Топология печатной платы для передатчика и приемника

  В передатчике монтаж радиоэлементов расположен со стороны печатных проводников. Элементы питания прижимаются к плате пластиной фольгированного стеклотекстолита (она не показана). Микропереключатель S1 типа ПД9-2 можно заменить кнопкой, которую придется нажимать при приближении к приемнику

  Для изготовления катушек L1 (приемника и передатчика) взят ферритовый стержень марки 400НН (или 600НН) диаметром 8 мм от любой магнитной антенны бытового приемника (для настройки обычно достаточно кусочка длиной 20…30 мм). Катушки наматываются проводом ПЭЛШО диаметром 0,06 (0,08) мм и содержат 300 витков — у приемника, и 200 витков — у передатчика (на бумажном каркасе длиной 45 мм). После намотки витки фиксируются клеем типа «Момент». Для изготовления в приемнике катушки L2 взят каркас и ферритовые чашки от контуров промежуточной частоты миниатюрных радиоприемников.

  Обмотка содержит 1 — 160 витков, 2 — 200 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,08 мм. Обмотки желательно выполнять в отсеках раздельно, при этом в верхней секции наматывается обмотка 1.

  При установке приемника лучше располагать его на уровне положения ключа, кроме того, для получения максимальной дальности обнаружения, имеет значение расположение катушки передатчика и приемника — у них должны совпадать диаграммы направленности, что происходит в случае аналогичного расположения: горизонтально или перпендикулярно относительно земли.
Источник: shems.h2.ru

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован.