Однако с ней ежедневно сталкиваются сотни тысяч людей, чтобы попасть к себе домой.
Сегодня практически на каждом подъезде установлены панели доступа.
А их клиенты, жители дома — даже не задумываются, как называется .
Это может быть привычная таблетка, бесконтактный брелок, пластина оптического распознавания и даже компактный герконовый блок.
Устройство ключа от домофона
Как устроен ключ от и как именно происходит взаимодействие основного микропроцессорного модуля системы с индивидуальным «отпирателем» — зависит от конкретной модели системы.
Сегодня наиболее распространены:
- классические Touch Memory, привычные таблетки;
- бесконтактные RFID, брелки или карты;
- индивидуальные пластины оптического распознавания.
Простой ответ на вопрос, как работает домофонный ключ, звучит так: происходит постоянный опрос со стороны системы в ожидании ответа от индивидуальной таблетки, брелка. В оптических распознавателях началом процесса идентификации служит вставка пластины в соответствующий приемник.
Внутри любого индивидуального средства открывания двери — электронная схема. Устройство ключа домофона может подразумевать замыкание электрической схемы или активацию радиопередатчика, для передачи личного кода пользователя.
Принцип работы домофонного ключа
Как называется ключ от домофона от подъездной двери — наверное, знает каждый, кто его хоть раз терял и сталкивался с необходимостью заказывать новый.
Самый распространенный тип индивидуальных индентификаторов строится на Touch Memory. Внутри привычной таблетки — блок энергонезависимой памяти и схема сопряжения.
И хотя принцип работы ключа от домофона данного типа не меняется — у отдельных производителей отличаются характеристики, так сказать, его внутренней начинки.
Поэтому определенные типы домофонных блоков работают только с конкретным списком типов таблеток.
ONE-WIRE
Протокол обмена данными ONE-WIRE позволяет подключить к одной линии 2 или более цифровых приборов.
Устройство ключа домофона Touch Memory работает именно в такой системе.
При прикладывании таблетки к считывателю происходит следующее:
- замыкается цепь, формируя сигнал к началу считывания идентификатора;
- используя разные интервалы замыкания и освобождения цепи, схема передает цифровые данные;
- при совпадении идентификатора с одним из записанных в памяти хранилища — дверь открывается.
Скорость работы протокола сильно зависит от условий окружающей среды и состояния контактных площадок. Так, чистый ключ, без загрязнений поверхности, приложенный к аналогичного качества считывателю — идентифицируется практически мгновенно. Максимальное время, которое система пытается опознать индивидуальную таблетку — 2 минуты.
Взаимодействие ключа и домофона
Зная, как правильно называется ключ от домофона — можно понять принцип действия системы. К примеру, RFID уже ясно показывает на использование радиоволн.
Такой брелок (или карта) работает следующим образом:
- внутри брелка или карты расположена электронная схема, энергонезависимая память, приемо-передающая антенна, одновременно выступающая в роли источника питания;
- при приближении к домофону, внутри RFID системы магнитной индукцией генерируется энергия;
- электронная схема посылает сигнал начала считывания, при ответе готовности домофона — передает идентификатор.
Ответ на вопрос, как устроен ключ от домофона от подъезда с бесконтактным принципом работы — всегда одинаков, выполнен ли он в виде брелка или плоской карточки.
Существуют и другие варианты выполнения домофонных открывашек. Один из них достаточно распространенный. Ответить, из чего состоит ключ от домофона оптической идентификации — очень просто.
Это полоска металла. В ней проделаны отверстия, позиция которых формирует индивидуальный код доступа. Такой ключ считывается приемником, при помощи светодиодов и фотоэлементов.
Заключение
Сегодня на рынке присутствуют самые разнообразные решения идентификации человека.
Домофонные системы получили громадное распространение по ряду причин. Первая и самая важная — простота и низкая цена производства.
Вторая — проверенные, надежные инженерные решения и протоколы, используемые в системах управления доступом.
Поэтому таблетки Touch Memory и все больше распространяющиеся бесконтактные RFID — еще долго останутся привычным предметом в кармане или сумочке городского обитателя.
Видео: Что внутри ключей для домофона и как это работает
Вашему вниманию представлена схема электронного замка с ключом таблеткой iButton модели DS1990A (Touch Memory). Ключ представляет собой устройство, которое имеет в своей памяти уникальный серийный номер. Уникальность состоит в том, что серийный номер состоит из 48 бит и как следствие этому, количество возможных вариантов составляет 281474976710656.
Описание электронного замка
Замок собран на микроконтроллере фирмы Microchip PIC16F628A (627A, 648A). После подачи питания, микроконтроллер посылает импульс сброса длительностью 500 мкс и через 70 мкс проверяет ответ от DS1990A. Если ответа нет, то микроконтроллер ждёт еще примерно 80 мс и снова передаёт импульс сброса. По такому алгоритму проверяется подключение ключа к замку.
Если ответ есть, значит DS1990A подключен к замку. Затем посылается команда «читать ROM» (33h), после чего микроконтроллер переходит на приём и записывает в ОЗУ переданный таблеткой DS1990A номер, где сравнивает его с записанным номером в EEPROM. Если он совпадает с одним из них, то подается звуковой сигнал, и устанавливается высокий уровень на выводе RA1 в течение 1,5 секунд. Оптопара DA1 (АОТ122А) откроет VT1 (КТ972, BD677, BD679, BD681), который управляет электромагнитным на 12 вольт.
Процесс записи номера ключа в EEPROM: приложить ключ к замку и после звукового сигнала нажать кнопку SA1. Эта кнопка должна быть расположена в скрытом, недоступном для посторонних людей месте.
Для очистки всех номеров из EEPROM необходимо при выключенном питании нажать кнопку SA1, подать питание и удерживать кнопку в течение 5 секунд. После очищения памяти EEPROM замок подаст звуковой сигнал. Общее количество серийных номеров, которые можно записать в память не более 21.
Чтобы микроконтроллер не пострадал от статического разряда, в схеме применен стабилитрон VD1 (КС156А, 1N4733A, BZX55C5V1) на 5В. В данном замке можно использовать любой из микроконтроллеров PIC16F627A, PIC16F628A, PIC16F648A. Для микроконтроллера PIC12F629/PIC12F675 имеется своя прошивка. Запитать схему можно от .
При программировании , следует выставить следующие биты.
Домофон — устройство, предназначенное для защиты территории от несанкционированного входа. Он представляет собой аппарат для переговоров между внутренней и внешней зонами. Кроме того, запорные элементы блокируют дверной замок, не позволяя без разрешения войти внутрь. Для того чтобы попасть во внутреннюю зону, достаточно поднести ключ домофона к специальному разъему либо набрать код с клавиатуры.
Из чего состоит домофон и как он работает?
Домофонная система состоит из трех основных компонентов: блока вызова внутренней зоны — дверной станции и переговорной, электромагнитного либо электромеханического замка-фиксатора, переговорного устройства. В переговорном устройстве может использоваться видео или аудиосигнал. Все компоненты соединяются между собой коммутатором. Устройство домофона напрямую зависит от того, какие дополнительные функции в нем заложены.
Главная функция — защита внутренней зоны от несанкционированного проникновения и пожара. Принцип работы заключается в срабатывании оповещения о внештатной ситуации на центральный пульт, пульт консьержа либо диспетчера. Оповещение срабатывает не сразу, лицу дается возможность покинуть территорию в течение определенного времени. Данный промежуток времени программируется при изначальном подключении домофона и составляет не более 5 минут.
В качестве дополнительной функции может быть заложена возможность передачи посетителем видео- или аудиосообщения при отсутствии хозяина дома, а также наоборот, от хозяина посетителю. Большинство моделей поддерживают функцию оповещения внутренней зоны спецсигналом при открытии двери ключом либо с клавиатуры. В клавиатурных домофонах изначально установлен заводской код для открытия двери. Его можно сменить при желании непосредственно на самом пульте главного блока посредством программирования с клавиатуры.
Существуют беспроводные модели домофонов. Основной блок подключается к электросети, а передача сигнала между компонентами домофона происходит по Wi-Fi на определенной частоте. К беспроводным аппаратам можно подключать для управления другие устройства, работающие по данной технологии. Недостаток системы — ограниченный радиус действия. Такие устройства не работают в зданиях с толстыми стенами. Они чувствительны к сторонним помехам. Продвинутые модели оснащены функцией SMART, которая позволяет передавать видео и фото с домофона на смартфон.
Видеодомофоны отличаются от аудио- аналогов наличием встроенной видеокамеры. Они позволяют передавать изображение во внутреннюю зону. Некоторые модели могут выводить изображение с двух точек, например, входной двери подъезда и пролета этажа. Продвинутые устройства позволяют выдавать на монитор одновременно до 32 картинок. Многие устройства могут подключаться к телефонной линии и службам экстренного вызова.
Посмотрите видео, на котором мастер произвел соединение домофона с электромеханическим замком и вызывной панелью.
Как работает ключ домофона?
Большинство пользователей домофонных ключей уверены, что процесс открытия двери происходит посредством размагничивания замка. Это заблуждение. Стандартный ключ — запрограммированное устройство с энергонезависимой памятью Touch Memory, куда вшито специально ПО. Соединение происходит с помощью однопроводного интерфейса (шины One-wire). Данная шина позволяет подключать к аппарату по одному проводу 2 и более устройства. В пассивном состоянии (режиме ожидания) по проводу поступает питание к блоку домофона.
Также в ключе имеется конденсатор, который обеспечивает питание устройства в момент соединения. Производитель домофонной системы прописывает в ключе и микроконтроллере аппарата специальный код открытия двери. Он уникален и не повторяется. Принцип работы ключа: при поднесении ключа к разъему происходит считывание информации с ключа и сверка с данными в базе микроконтроллера. Процесс идентификации длится не более 2 секунд. Если информация совпадает, срабатывает размыкание замка двери.
Изменить работу ключа можно только программным путем. По такому же принципу создается универсальный ключ. Его универсальность срабатывает за счет наличия свободной памяти в микроконтроллере домофона. Именно она служит для идентификации принадлежности ключа к устройству, так как ее значение прописано в ПО самого ключа. Принцип работы заключается в считывании кода ячеек свободной памяти, такой ключ распознается как прописанный в базе микроконтроллера. Процесс идентификации длится значительно дольше.
Ключи на базе Touch Memory используются чаще всего. Существуют и другие виды домофонных ключей. Их принцип работы немного отличается. Ключ на базе Proximity — бесконтактное устройство, позволяющее дистанционно открывать двери. Изготавливается в форме карты или брелка, менее распространен, но более надежен, чем устройство на базе Touch Memory.
Резистивные ключи работают на основе вшитого в них резистора. Номинал резистора является кодом ключа. Форма пластины не позволяет подключить к ключу другой резистор, поэтому несанкционированное проникновение будет исключено. Недостаток такого ключа — легко изготовить дубликат, так как для всех пользователей домофонной системы используется только один номинал резистора.
Герконовые ключи работают на основе магнитной пары: одна часть геркона вшита в ключ, вторая ответная часть — в специальную колбу на замке внутренней зоны. При воздействии герконовой части ключа срабатывает переключатель в колбе, открывая замок. Оптические ключи работают по принципу оптопары: светодиода и фотодиода. Ключ изготавливается в форме пластины, на которую нанесены отверстия в определенном порядке. Данные кодовые комбинации считываются при поднесении ключа к фотодиоду. Недостаток ключа — появление загрязнений, которые препятствуют считыванию. Такой ключ подлежит замене.
Сейчас очень популярны различные электронные замки, с электронными ключами в виде «таблетки» или «флэшки». Ключ, в них является запоминающим устройством, в котором хранится некий цифровой код. А основу замка составляет микрокомпьютер, этот код считывающий и анализирующий.
Не стану спорить о достоинствах и недостатках таких замков, просто предлагаю вниманию читателей свою разработку аналогичного устройства, работающего на аналоговом принципе.
Суть дела в том, что в моем замке ключом служит стабилитрон на определенное напряжение стабилизации. Если стабилитрон в ключе совпадает по напряжению стабилизации со стабилитроном в замке - дверь открывается.
Причем внешне все выглядит так, как будто это цифровой замок с цифровым ключом. Конечно, число «кодовых комбинаций» моего замка несоразмерно меньше цифрового, но... а кто знает, что нужно подобрать стабилитрон? Представляю себе истерику «продвинутого» вора, пытающегося подобрать цифровой код к моему замку.
Схема первого варианта замка показана на рисунке 1. Ключом служит разъем Х1.1, подключающийся в ответный разъем Х1.2. В идеале, нужно использовать корпус от ключа-таблетки, типа iButton и соответ ствующий разъем для её подключения. Но можно сделать и любую имитацию, либо использовать любую двухконтактную разъемную пару, например, от аудиоаппаратуры.
Рис.1. Принципиальная схема кодового замка для работы с аналоговой таблеткой.
В ключе расположен стабилитрон, в данном случае, на 8,2V и последовательно ему включенный диод 1N4148. При подключении к разъему Х1.2 они с резистором R1 образуют стабилизированный источник постоянного напряжение, равного сумме напряжения стабилитрона и прямого напряжения диода.
На компараторах микросхемы А1 LM339 сделан двухпороговый компаратор. Опорное напряжение на его входах задается цепью из резистора R2, двух диодов VD4, VD5 и стабилитрона, такого же как в ключе.
При подключении своего ключа на выводах 4 и 7 А1 устанавливается напряжение, которое на величину прямого напряжения на диоде 1N4148 больше напряжения на выв. 6 А1.2 и на ту же величину меньше напряжения на выв. 5 А1.1.
Таким образом, напряжение на соединенных вместе выводах 4 и 7 А1 находится между напряжениями на выводах 6 и 5. В результате на прямом входе А1.1 напряжение будет меньше чем на инверсном, а на выходе, -единица. Точно так же и на А1.2, - на выходе единица. Ключ на транзисторе VТ1 открывается и подает ток на реле К1.
Если в ключе стабилитрон будет не на такое же напряжение, как в замке, то хотя бы один из компараторов будет в состоянии нуля на выходе, и напряжение на базе VT1 будет недостаточно для его открывания.
Особенность микросхемы LM339 в том, что её выходы сделаны по схемам открытых ключей, поэтому их можно соединять вместе, но необходимо подтянуть к плюсу питания резистором (R3). Конечно же, стабилитроны не обязательно должны быть на 8,2V, они могут быть на любое напряжение от нуля до 10V, но обязательно одинаковые.
Конденсатор С1 служит для замедления реакции на правильное напряжение, чтобы не произошло случайное открывание если на вход будут поступать импульсы или какое-то переменное напряжение. Так сказать, защита от случайности.
Рис.2. Схема более сложного замка с двойным аналоговым ключом.
Схема более сложного замка показана на рисунке 2. Здесь используется ключ в виде флэшки. Он очень похож на флэшку, у него такой же USB-разъем, но внутри вместо запоминающей микросхемы всего два стабилитрона и два диода. Теперь «секретность» замка вдвое больше.
И используются все компараторы микросхемы LM339. В ключе два стабилитрона, можно одинаковые, можно разные, но важно чтобы VD2 был таким же, как VD3, а VD7 -таким как VD11.
Реле К1 типа КУЦ-1М, от старого советского телевизора. У этого реле высокоомная обмотка на 12V, и две замыкающие контактные пары, на ток до 2А каждая при напряжении 220V. Но можно подобрать импортный аналог, обмотка должна быть на напряжение 12V и ток не более 30mA.
Никакого налаживания не требуется. Очень важно чтобы все диоды были одинаковы, а стабилитроны в ключе точно такие же, как и в замке, и из одной партии.
Существует достаточно распространенное дилетантское мнение, что внутри домофона располагается магнит, который и открывает дверь при контакте с замком. Однако это далеко не так! Устройство ключа домофона намного сложнее – ключ представляет собой постоянно запоминающее устройствос находящимся внутри него кодом (серийным номером). Когда ключ подноситься к месту считывания на домофоне, происходит считывание информации с энергонезависимого устройства памяти ключа и домофон отпирает замок.
Принцип работы ключа домофона в подробностях
Принцип работы ключа домофона следующий. Постоянно запоминающее устройство представляет собой энергонезависимую память TouchMemory определенной марки, которая «обменивается» информацией с домофоном при помощи так называемой шины One-Wire. При этом, особенности данной шины таковы, что она позволяет не только общаться с несколькими устройствами, но и передавать питание для них при помощи одного единственного «провода». Для этого в ключе домофона встроен конденсатор (емкостью около 60 пкф), который и обеспечивает кратковременное питание постоянно запоминающего устройства в момент его «общения» с основным блоком домофона. С этой целью основное устройство генерирует сигнал логической единицы не реже, чем каждые 120 мкс, для обеспечения оптимального заряда конденсатора и питания микросхемы памяти ключа.
Принцип работы шины One-Wire
Всю ответственность за работу на себя берет основной блок домофона, т.к. ключ представляет собой пассивное устройство без элементов питания и не способен генерировать никаких импульсов. Его единственная задача – замыкание шины и держание ее в нуле.Основной блок домофона постоянно находится в ожидании ключа и периодически генерирует сигнал сброса. В момент поднесения, ключ дожидается генерации сигнала сброса и генерирует импульс присутствия, показывая основному модулю, что ключ присутствует и с ним можно работать.
Если данный импульс очень длинный – основной модуль воспринимает это как короткое замыкание и не принимает действий, а в противном случае – выдает сигнал на чтение памяти ключа.
Механизм передачи логического «нуля» и «единицы»
При взаимодействии с пассивным устройством ничего не остается, кроме как занулять логическую единицу на землю. Но в ключе от домофона данный процесс организован особенно. Так, если происходит передача логической единицы, то происходит кратковременное зануление, длительностью около 1 микросекунды, а если происходит передача логического нуля – то длительность зануления становится заметно дольше. Такой процесс взаимодействия организован еще и для того, чтобы обеспечить зарядку встроенного конденсатора и, соответственно, обеспечения питания.
Взаимодействие ключа и домофона
После того, как процесс взаимодействия ключа и домофона налажен, домофон выдерживает небольшую паузу и начинает генерировать импульсы для считывания информации с ключа. Всего таких импульсов генерируется 64 и, таким образом, осуществляется прием 64 бит информации. При этом задачей ключа является лишь правильно сопоставление длительностей: если ключ желает передать логический ноль, то он на некоторое время зануляет шину, а если логическую единицу – просто отмалчивается. Дальнейший анализ информации выполняет домофон.
При установке домофона компания-установщик осуществляет изначальную конфигурацию основного устройства с внесением в него номеров всех ключей, которые будут отпирать замок. При поднесении ключа, домофон считывает его номер и сверяет со своими данными – если ключ присутствует в списке, замок отпирается. В противном случае основной модуль домофона генерирует сигнал ошибки.
Ответы на ваши вопросы!
Вы также можете узнать о том, — его принцип взаимодействия со всеми устройствами. Если вам интересна данная тема, то не упустите о том, как же выбрать подходящий именно вам домофон.
Заключение
Учитывая всю сложность взаимодействия ключа и основного блока домофона, изготовление дубликата такого ключа – задача непростая. При утере ключа следует обратиться в фирму, которая производила установку домофона, или в специализированную компанию, которая занимается изготовлением дубликатов. При этом, с собой следует иметь ключ, дубликат которого необходимо изготовить. Если же злоумышленники подобрали код к домофону подъезда, незамедлительно необходимо провести перекодирование ключей. Следует помнить, что безопасность жилища лежит на плечах проживающих в нем жильцов!