Файл: ДП. 09. 02. 01. 23. 11 Пз.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.11.2023

Просмотров: 81

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

ДП.09.02.01.23.11 ПЗ Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата Содержание Подпись 6Введение 7Подпись 81 Проектно-конструкторский раздел 91.1 Описание аналогов системы 91.2 Функциональные требования к проектируемой системе 91.3 Выбор микроконтроллера 91.4 Подбор компонентов системы 91.4.10 Разработка макета проекта 91.5 Разработка управляющей программы 91.6 Разработка руководства пользователя 9Подпись 102 Экономический раздел 732.1 Расчет трудоемкости работ по созданию системы 732.2 Общие затраты на разработку и реализацию системы 732.3 Материальные затраты 732.4 Затраты на маркетинговые исследования 732.5 Составление сметы затрат на создание системы 732.6 Проектная цена создания системы 732.7 Предполагаемая выручка и прибыль от реализации 732.8 Годовая экономия на текущих расходах 732.9 Срок окупаемости затрат 732.10 Коэффициент эффективности 73Подпись 743 Раздел безопасности жизнедеятельности 823.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов 823.2 Опасность поражения электрическим током 823.3 Опасность повышенного содержания вредных паров в воздухе рабочей зоны 823.4 Опасность повышенного уровня шума 823.5 Опасность повышенного уровня вибрации 823.6 Меры по снижению и устранению вредных и опасных факторов 823.7 Требования и мероприятия по пожарной безопасности 823.8 Требования и мероприятия по электробезопасности 823.9 Выводы по разделу безопасности жизнедеятельности 82Подпись 83Заключение 92Подпись 93Список использованных источников 94Приложение А 97Название приложения 97Приложение Б 98Ведомость дипломного проекта 98 Введение 1 Проектно-конструкторский раздел 1.1 Описание аналогов системы 1.2 Функциональные требования к проектируемой системе 1.3 Выбор микроконтроллера 1.4 Подбор компонентов системы 1.4.10 Разработка макета проекта 1.5 Разработка управляющей программы 1.6 Разработка руководства пользователя 1 Описать три аналога макета многофункционального устройства контроля доступа в помещение на микроконтроллерном управлении 1.1 Система отпечатка пальцаВ основе многих биометрических систем лежит сканер отпечатков пальцев.При всем многообразии биометрических систем их возможно упрощённо разделить на три типа:преобразование отпечатка в цифровой код при помощи оптического сенсора;преобразование отпечатка посредством линейного теплового датчика; преобразование отпечатка с помощью ёмкостного датчика. Для конечного пользователя разница состоит лишь в том, какие манипуляции необходимо производить со сканером: прикладывать палец (оптический и ёмкостной) или проводить им по сенсору (тепловой).У обеих систем имеются как преимущества, так и недостатки:1. Прозрачное окно оптического сенсора сканирования необходимо содержать в чистоте. Многократное прикладывание пальцев к нему загрязняет стеклянное покрытие.2. Оптический сенсор обеспечивает сканирование чёткой картинки, которая впоследствии будет сравниваться.3. Линейный тепловой сенсор не оставляет возможности воспользоваться имитацией пальца .4. Линейный тепловой сканер, по утверждению его разработчика и производителя, очищается с каждым проведением пальца.5. В ёмкостном датчике используется разница в электрической ёмкости между гребнем и канавкой (система более экономична, но с меньшей точностью распознавания).Надёжность сканирования зависит не только от сенсора. Дальнейшая обработка полученных данных – ключ к успешному распознаванию отпечатка.В сканере отпечатков пальцев с оптическим чувствительным элементом, по сути, монохромной матрицей, изображение поступает в виде фотографии.В простейших сканерах изображение просто сравнивается с эталоном. Часто дальнейшая обработка базируется на работе с несколькими шаблонами.Цифровой код, полученный от сканера, в системе с линейным тепловым датчиком – это всегда разный шаблон. Скан отпечатка пальца всегда разный, качество распознавания зависит от угла, под которым проводился палец, от влажности пальца или поверхности сканера. Данные, поставляемые таким сканером – фактически набор точек. Не важно, как лег палец на поверхность сканера, эти точки всегда будут иметь одинаковый изгиб линий.Необходимо заметить, что при распознавании отпечатков любым типом сенсоров и алгоритмов неизбежны ошибки. Ошибки обычно разделяют на два типа – не распознавание правильного отпечатка и распознавание неправильного отпечатка как правильного.1.1.1 Электронный SMART-замок Ozlocks HL-F47/SM+ Рисунок 1 – Электронный SMART-замок Ozlocks HL-F47/SM+SMART-замок HL-F47 имеет минималистичный и современный дизайн корпуса, функциональность и удобство в работе. Корпус электронного замка изготавливается из высококачественных материалов с надежным механизмом, обеспечивающим многолетнюю и безопасную работу. Подходит для установки на деревянную/металлическую дверь.Новое поколение электронных замков – SMART-замки обеспечивают: открытие электронного замка с мобильного телефона с помощью Bluetooth; удаленное открытие замка с мобильного телефона через сеть Wi-Fi (Опция); открытие электронного замка с помощью отпечатка пальца; открытие электронного замка механическим ключом. Основные характеристики электронного SMART-замок Ozlocks HL-F47/SM+ представлены в таблице 1.Таблица 1 – Характеристики электронного SMART-замок Ozlocks HL-F47/SM+

2 Экономический раздел

2.1 Расчет трудоемкости работ по созданию системы

2.2 Общие затраты на разработку и реализацию системы

2.3 Материальные затраты

2.4 Затраты на маркетинговые исследования

2.5 Составление сметы затрат на создание системы

2.6 Проектная цена создания системы

2.7 Предполагаемая выручка и прибыль от реализации

2.8 Годовая экономия на текущих расходах

2.9 Срок окупаемости затрат

2.10 Коэффициент эффективности

3 Раздел безопасности жизнедеятельности

3.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов

3.2 Опасность поражения электрическим током

3.3 Опасность повышенного содержания вредных паров в воздухе рабочей зоны

3.4 Опасность повышенного уровня шума

3.5 Опасность повышенного уровня вибрации

3.6 Меры по снижению и устранению вредных и опасных факторов

3.7 Требования и мероприятия по пожарной безопасности

3.8 Требования и мероприятия по электробезопасности

3.9 Выводы по разделу безопасности жизнедеятельности

Заключение

Список использованных источников

Приложение А

Название приложения

Приложение Б

Ведомость дипломного проекта












































ДП.09.02.01.23.11 ПЗ

Лист




















Изм.

Лист

докум.

Подпись




Дата







Содержание



Подпись 6

Введение 7

Подпись 8

1 Проектно-конструкторский раздел 9

1.1 Описание аналогов системы 9

1.2 Функциональные требования к проектируемой системе 9

1.3 Выбор микроконтроллера 9

1.4 Подбор компонентов системы 9

1.4.10 Разработка макета проекта 9

1.5 Разработка управляющей программы 9

1.6 Разработка руководства пользователя 9

Подпись 10

2 Экономический раздел 73

2.1 Расчет трудоемкости работ по созданию системы 73

2.2 Общие затраты на разработку и реализацию системы 73

2.3 Материальные затраты 73

2.4 Затраты на маркетинговые исследования 73

2.5 Составление сметы затрат на создание системы 73

2.6 Проектная цена создания системы 73

2.7 Предполагаемая выручка и прибыль от реализации 73

2.8 Годовая экономия на текущих расходах 73

2.9 Срок окупаемости затрат 73

2.10 Коэффициент эффективности 73

Подпись 74

3 Раздел безопасности жизнедеятельности 82

3.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов 82

3.2 Опасность поражения электрическим током 82

3.3 Опасность повышенного содержания вредных паров в воздухе рабочей зоны 82

3.4 Опасность повышенного уровня шума 82

3.5 Опасность повышенного уровня вибрации 82

3.6 Меры по снижению и устранению вредных и опасных факторов 82

3.7 Требования и мероприятия по пожарной безопасности 82

3.8 Требования и мероприятия по электробезопасности 82

3.9 Выводы по разделу безопасности жизнедеятельности 82

Подпись 83

Заключение 92

Подпись 93

Список использованных источников 94

Приложение А 97

Название приложения 97

Приложение Б 98

Ведомость дипломного проекта 98


Введение



1 Проектно-конструкторский раздел




1.1 Описание аналогов системы



1.2 Функциональные требования к проектируемой системе




1.3 Выбор микроконтроллера



1.4 Подбор компонентов системы




1.4.10 Разработка макета проекта




1.5 Разработка управляющей программы



1.6 Разработка руководства пользователя



1 Описать три аналога макета многофункционального устройства контроля доступа в помещение на микроконтроллерном управлении
1.1 Система отпечатка пальца

В основе многих биометрических систем лежит сканер отпечатков пальцев.

При всем многообразии биометрических систем их возможно упрощённо разделить на три типа:

преобразование отпечатка в цифровой код при помощи оптического сенсора;

преобразование отпечатка посредством линейного теплового датчика;

  • преобразование отпечатка с помощью ёмкостного датчика.

Для конечного пользователя разница состоит лишь в том, какие манипуляции необходимо производить со сканером: прикладывать палец (оптический и ёмкостной) или проводить им по сенсору (тепловой).

У обеих систем имеются как преимущества, так и недостатки:

1. Прозрачное окно оптического сенсора сканирования необходимо содержать в чистоте. Многократное прикладывание пальцев к нему загрязняет стеклянное покрытие.

2. Оптический сенсор обеспечивает сканирование чёткой картинки, которая впоследствии будет сравниваться.

3. Линейный тепловой сенсор не оставляет возможности воспользоваться имитацией пальца .

4. Линейный тепловой сканер, по утверждению его разработчика и производителя, очищается с каждым проведением пальца.
5. В ёмкостном датчике используется разница в электрической ёмкости между гребнем и канавкой (система более экономична, но с меньшей точностью распознавания).

Надёжность сканирования зависит не только от сенсора. Дальнейшая обработка полученных данных – ключ к успешному распознаванию отпечатка.

В сканере отпечатков пальцев с оптическим чувствительным элементом, по сути, монохромной матрицей, изображение поступает в виде фотографии.

В простейших сканерах изображение просто сравнивается с эталоном. Часто дальнейшая обработка базируется на работе с несколькими шаблонами.

Цифровой код, полученный от сканера, в системе с линейным тепловым датчиком – это всегда разный шаблон. Скан отпечатка пальца всегда разный, качество распознавания зависит от угла, под которым проводился палец, от влажности пальца или поверхности сканера. Данные, поставляемые таким сканером – фактически набор точек. Не важно, как лег палец на поверхность сканера, эти точки всегда будут иметь одинаковый изгиб линий.

Необходимо заметить, что при распознавании отпечатков любым типом сенсоров и алгоритмов неизбежны ошибки. Ошибки обычно разделяют на два типа – не распознавание правильного отпечатка и распознавание неправильного отпечатка как правильного.

1.1.1 Электронный SMART-замок Ozlocks HL-F47/SM+



Рисунок 1 – Электронный SMART-замок Ozlocks HL-F47/SM+
SMART-замок HL-F47 имеет минималистичный и современный дизайн корпуса, функциональность и удобство в работе. Корпус электронного замка изготавливается из высококачественных материалов с надежным механизмом, обеспечивающим многолетнюю и безопасную работу.

Подходит для установки на деревянную/металлическую дверь.

Новое поколение электронных замков – SMART-замки обеспечивают:

  • открытие электронного замка с мобильного телефона с помощью Bluetooth;

  • удаленное открытие замка с мобильного телефона через сеть Wi-Fi (Опция);

  • открытие электронного замка с помощью отпечатка пальца;

  • открытие электронного замка механическим ключом.

Основные характеристики электронного SMART-замок Ozlocks HL-F47/SM+ представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Характеристики электронного SMART-замок Ozlocks HL-F47/SM+

Логика работы:

SMART с отпечатком пальца

Управление:

Приложение для смартфона «TTLock»

Стандарт чипа ключа:

Биометрический

Типы ключей:

Отпечаток пальца / Bluetooth (приложение) / WiFi (опция) / Механический

Материал накладки:

Цинковый сплав

Накладка (ВхШхГ):

148х68х68 мм

Корпус (ВхШхГ):

Mini (67x26x85 мм)

Толщина двери:

35-55 мм

Тип двери:

Деревянная / Металлопластиковая / Межкомнатная

Ресурс элементов питания:

до 25 000 открытий (1 год)

Включение сигнала разряда батарей:

за 100 открытий до полного разряда

Резервное открытие:

Механический ключ / Модуль аварийного питания

Объем памяти событий:

Неограниченно

Автоматическое закрытие:

да

Расстояние считывания:

RFID - до 5 см / Bluetooth - до 3 м

Питание:

4 батарейки AAА (внешнее питание 12V опционально)

Энергонезависимая память

Да

Энергопотребление при срабатывании:

150 мА

Влагозащищенность:

IP20

Температура эксплуатации:

от +5 до +45 °С




1.2 Система распознавания лиц

Система распознавания лиц – это технология, способная сопоставлять человеческое лицо по цифровому изображению или видеокадру с базой лиц. Такая система обычно используется для аутентификации пользователей с помощью служб проверки личности и работает путем точного определения и измерения черт лица по заданному изображению.

В то время как люди могут распознавать лица без особых усилий, распознавание лиц является сложной задачей распознавания образов в вычислительной технике. Системы распознавания лиц пытаются идентифицировать человеческое лицо, которое является трехмерным и меняется в зависимости от освещения и выражения лица, на основе его двумерного изображения. Для выполнения этой вычислительной задачи системы распознавания лиц выполняют четыре этапа. Первое распознавание лиц используется для выделения лица на фоне изображения. На втором этапе сегментированное изображение лица выравнивается с учетом позы лица, размера изображения и фотографических свойств, таких как освещенность и оттенки серого. Целью процесса выравнивания является обеспечение точной локализации черт лица на третьем этапе – извлечении черт лица. Такие черты, как глаза, нос и рот, точно определены и измерены на изображении, чтобы представить лицо. Затем, на четвертом этапе, установленный таким образом вектор признаков лица сопоставляется с базой данных лиц.

1.2.1 Электромоторный замок M800 – 3D с распознаванием лица



Рисунок 2 – Электромоторный замок M800 – 3D с распознаванием лица
Электромоторный замок M800 – 3D с распознаванием лица отлично подойдет для входных двери.

Отличительная особенность – это встроенный дисплей и камера, что позволяет отказаться от обычного глазка. Сам замок электромоторный, но также всегда можно открыть механическим способом. Изнутри очень удобная ручка для открытия/закрытия вручную, работает очень тихо. Закрывается замок автоматически. Открытие – распознаванием лица, отпечатком пальца, кодом, картой. Также возможно подключение к домашней Wifi сети. Есть несколько вариантов исполнения, отличается только дизайном.

Емкость пользователя:

  1. Количество отпечатков пальцев 100.

  2. Количество паролей 100.

  3. Количество RF-карт 100.



Способы открытия: распознавание лица, отпечаток пальца, карта, пароль, ключ, WIFI

Длина ПИН – 6-12 цифр.

Питание: DC 6V аккумулятор.

Рабочая температура -20 °C до +60 °C.

Влажность при эксплуатации 20-90 %.

Материал: сталь и сплав цинка.

Габаритные размеры:

1. Размеры внутренней части замка (ШхВхТ) 75х410х60 мм.

2. Размеры наружной части замка (ШхВхТ) 75х410х28 мм.

3. Размеры врезной части (ШхВхТ) 90x240x24 мм.

1.3 Система считыватель RFID карт

RFID – способ автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах, или RFID-метках.

Любая RFID-система состоит из считывающего устройства (считыватель, ридер или интеррогатор) и транспондера (он же RFID-метка, иногда также применяется термин RFID-тег).

По дальности считывания RFID-системы можно подразделить на системы:

  • ближней идентификации (считывание производится на расстоянии до 20 см);

  • идентификации средней дальности (от 20 см до 5 м);

  • дальней идентификации (от 5 м до 300 м)

Большинство RFID-меток состоит из двух частей. Первая – интегральная схема для хранения и обработки информации, модулирования и демодулирования радиочастотного сигнала и некоторых других функций.

Вторая – антенна для приёма и передачи сигнала.

C введением RFID-меток в повседневную жизнь связан ряд проблем. Например, потребители, не обладающие считывателями, не всегда могут обнаружить метки, прикреплённые к товару на этапе производства и упаковки, и избавиться от них. Хотя при продаже, как правило, такие метки уничтожаются, сам факт их наличия вызывает опасения у правозащитных и религиозных организаций.

Уже известные приложения RFID (бесконтактные карты в системах контроля и управления доступом, системах дальней идентификации и в платёжных системах) получают дополнительную популярность с развитием интернет-услуг.

1.3.1 Электронный офисный замок Ozlocks HL-F10/A/MF



Рисунок 3 – Электронный офисный замок Ozlocks HL-F10/A/MF
Офисный замок может содержать до 200 уникальных ID ключей RFID.
При поднесении ключа к замку, замок считывает данные, сверяя их со своими, если данные совпадают – замок открывается. Для того, чтобы открыть замок изнутри, достаточно всего лишь повернуть ручку вниз. Ключи записываются в память замка при помощи мастер-ключа, который переводит замок в режим программирования.


Ключ – разблокирует замок и через 5 секунд снова блокирует.

Мастер-ключ – разблокирует замок, для блокировки замка поднесите мастер-ключ повторно.

Все действия с замком сопровождаются звуковой и световой индикацией (мигание светодиода). Считывание карты доступа сопровождается включением светодиода и звукового сопровождения. При низком заряде батареи устройство выдает оповещающие сигналы при открытии замка. В случае полного разряда батареек, необходимо воспользоваться механическим ключом.

Замок работает на частоте 13,56 МГц. Благодаря чувствительному считывателю карта доступа распознается на расстоянии до 3 см.

Основные характеристики электронного офисного замка Ozlocks HL-F10/A/MF представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Характеристики электронного офисного замка Ozlocks HL-F10/A/MF

Логика работы:

Офисный замок

Управление:

Мастер-ключом

Стандарт чипа ключа:

Mifare Classic 1K (13.56 MHz)

Типы ключей:

Карта / Брелок / Браслет

Материал накладки:

Нержавеющая сталь

Накладка (ВхШхГ):

298х75х11 мм

Корпус (ВхШхГ):

Ansi-down (150х21х86 мм)

Толщина двери:

35-55 мм

Тип двери:

Деревянная / Межкомнатная

Ресурс элементов питания:

до 35 000 открытий (1-3 года)

Включение сигнала разряда батарей:

за 100 открытий до полного разряда

Резервное открытие:

Механический ключ

Объем памяти событий:

Нет

Автоматическое закрытие:

да

Расстояние считывания:

до 50 мм

Рабочая частота:

13,56 MHz

Питание:

4 пальчиковые батарейки AA (внешнее питание 12V опционально)

Энергонезависимая память

Да

Энергопотребление в режиме ожидания:

40 мкА

Энергопотребление при срабатывании:

200 мА

Влагозащищенность:

IP20

Температура эксплуатации:

от +5 до +45 °С

Вес:

3200



2 Рассмотреть функциональные требования к разрабатываемому макету многофункционального устройства контроля доступа в помещение на микроконтроллерном управлении


Типичная RFID – система включает в себя три базовых элемента: RFID-метку (транспондер), считыватель (трансивер, запросчик) и серверную программу (базу данных), которая запрашивает поддержку компьютерной сети. Программное обеспечение используется для управления, контроля, оперирования, обработки, ведения учета различных пользователей. Цифровая система блокировки дверей осуществляется и управляется при помощи RFID – считывателя, который проводит проверку и аутентификацию пользователя и автоматически открывает дверь. Он также сохраняет данные о регистрации пользователя.



2.1 Преимущества радиочастотной идентификации

Возможность перезаписи. Данные RFID-метки могут перезаписываться и дополняться много раз, тогда как данные на штрих-коде не могут быть изменены – они записываются сразу при печати.


Отсутствие необходимости в прямой видимости. RFID-считывателю не требуется прямая видимость метки, чтобы считать её данные. Взаимная ориентация метки и считывателя часто не играет роли. Метки могут читаться через упаковку, что делает возможным их скрытое размещение. Для чтения данных метке достаточно хотя бы ненадолго попасть в зону регистрации, перемещаясь, в том числе, и на довольно большой скорости. Напротив, устройству считывания штрих-кода всегда необходима прямая видимость штрих-кода для его чтения.

Большее расстояние чтения. RFID-метка может считываться на значительно большем расстоянии, чем штрих-код. В зависимости от модели метки и считывателя радиус считывания может составлять до нескольких сотен метров. В то же время подобные расстояния требуются не всегда.

Больший объём хранения данных. RFID-метка может хранить значительно больше информации, чем штрих-код.

Поддержка чтения нескольких меток. Промышленные считыватели могут одновременно считывать множество (более тысячи) RFID-меток в секунду, используя так называемую антиколлизионную функцию. Устройство считывания штрих-кода может единовременно сканировать только один штрих-код.

Считывание данных метки при любом её расположении. В целях обеспечения автоматического считывания штрихового кода комитеты по стандартам (в том числе EAN International) разработали правила размещения штрих-меток на товарной и транспортной упаковке. К радиочастотным меткам эти требования не относятся. Единственное условие – нахождение метки в зоне действия считывателя.