Файл: Курсач.doc

Введение

В современных условиях технического прогресса все более актуальной становится тема автоматизации охраны помещений. Все больше и больше на рынке охранных устройств появляются мощные охранные комплексы, управление которыми осуществляется с помощью персонального компьютера, обеспечивающего наиболее простой визуальный интерфейс управления.

Вашему вниманию представляется система автоматизации идентификации и контроля доступа персонала. Хотелось бы подчеркнуть, что предлагаемая система не является полноценным охранным комплексом т.к. не выполняет всех функций присущих охранным комплексам, а выполняет лишь отдельные функции охраны:

• Идентификация пользователя - доступ в помещение обеспечивается специальным ключом.

• Аудит происходящих событий - данная функция дает возможность воссоздать события, связанные с доступом в помещение. В памяти сохраняется до 5000 событий. Один из способов их проверки - через дисплей.

• Дистанционное управление - эта функция позволяет осуществлять полный контроль над помещением по цифровой сети с просмотром и распечаткой аудиторского отчета. В случае необходимости Вы имеете возможность заблокировать доступ в помещение (приведя ключи в нерабочее помещение).

• Самодиагностика - система оповещает пользователя о любой возникшей в ней проблеме.

1. Описание устройства.

Электронная проходная представляет собой кабину с турникетом, выполненную из металла и предназначена для контроля доступа в здание. Конструкция кабины сделана таким образом, чтобы исключить проход через нее одновременно более одного человека. В качестве пропуска используется электронный ключ типа Touch Memory.

Электронный ключ «Touch Memory» производства «Dallas Semiconductor» (США) состоит из кодового элемента и пластикового брелока. Каждый ключ имеет уникальный код, записанный при его изготовлении. При прикосновении электронного ключа к контактной площадке считывателя код передается в центральный блок и используется как пароль. Количество комбинаций кода превышает 280 триллионов.

Корпус кодового элемента «Touch Memory» выполнен из нержавеющей стали и предохраняет его от повреждений при механических и электромагнитных воздействиях, а также при попадании в агрессивные среды. Большая площадь контактной поверхности обеспечивает легкость управления, а отсутствие трения при соприкосновении - высокую износоустойчивость ключей, что выгодно отличает их от ключей, применяемых в других контактных устройствах.

Проходная соединяется с ПЭВМ по средствам последовательного интерфейса RS232, через который производится программирование и контроль работы проходной.

Проходная может работать как под управлением компьютера, так и автономно.

В первом режиме работы пропуск сотрудников в помещение сопровождается с одновременным выводом его фотографии и основных данных (ИФО, адрес, должность, время доступа и т.д.) на экран монитора. При этом ведутся базы данных, по которым можно узнать о наличии сотрудника в здании, времени прихода и ухода. При необходимости протокол работы можно просмотреть или вывести на печать. Кроме этого через ПЭВМ производится выбор режима работы.

В автономном режиме работы пропуск сотрудников производится по данным, находящимся в энергонезависимой памяти проходной. При этом также фиксируется наличие сотрудника в помещении.

Электронная проходная совмещает в себе функции обычной проходной и интеллектуального контроля за порядком прохода в здание с ведением нескольких баз данных. Это позволяет вести автоматический контроль за временем прибытия (убытия), нахождения сотрудников в здании. В памяти проходной может храниться до 30 тысяч электронных ключей. Запоминание и удаление ключей из памяти устройства осуществляется с помощью компьютера, связанного с помощью последовательного интерфейса RS232.

2. Выбор элементов

В качестве наиболее важных элементов электронной проходной хотелось бы отметить считыватель ключей и микропроцессор.

2.1 Считыватель ключей.

На основе электронных ключей «Touch Memory» уже создано множество всевозможных устройств: системы управления доступом в помещение и электронные проходные, системы защиты персональных компьютеров и защиты компьютерной информации, противоугонные системы для автомобилей и многие другие. Это позволяет владельцу ключа использовать один ключ для управления всеми этими системами.

2.2 Микропроцессор семейства МК51

2.2.1. Общие сведения об однокристальных микроЭВМ КМ1816ВЕ751.

Восьмиразрядные высокопроизводительные однокристальные микроЭВМ (ОМЭВМ) семейства МК51 выполнены по высококачественной п-МОП технологий.

ОМЭВМ КМ1816ВЕ751 содержит ППЗУ емкостью 4096 байт со стиранием ультрафиолетовым излучением и удобна на этапе разработки системы при отладке программ, а также при производстве небольшими партиями или при создании систем, требующих в процессе эксплуатации периодической подстройки. За счет использования внешних микросхем памяти общий объем памяти программ может быть расширен до 64 Кбайт.

Каждая ОМЭВМ рассматриваемого семейства содержит встроенное ОЗУ памяти данных емкостью 128 байт с возможностью расширения общего объема оперативной памяти данных до 64 Кбайт за счет использования внешних микросхем ЗУПВ.

Система команд ОМЭВМ содержит 111 базовых команд с форматом 1, 2, или 3 байта.

ОМЭВМ имеет:

— 32 Регистра общего назначения (РОН);

— 128 определяемых пользователем программно-управляемых флагов;

— набор регистров специальных функций.

РОН и определяемые пользователем программно-управляемые флаги расположены в адресном пространстве внутреннего ОЗУ данных. Регистры специальных функций (SFR, SPECIAL FUNCTION REGISTERS) с указанием их адресов приведены в таблице 1.

Таблица 1

Примечание: * - регистры, допускающие побитовую адресацию.

Аккумулятор. АСС — регистр аккумулятора. Команды, предназначенные для 1 работы с аккумулятором, используют мнемонику "А", например, MOV A, P2. Мнемоника "АСС" используется, к примеру, при побитовой адресации аккумулятора. Так, символическое имя пятого бита аккумулятора при использовании ассемблера ASM51 будет следующим: АСС.5.

Регистр В. Используется во время операций умножения и деления. Для других инструкций регистр В может рассматриваться как дополнительный сверхоперативный регистр.

Регистр состояния программы. Регистр psw содержит информацию о состоянии программы.

Указатель стека SP. 8-битовый регистр, содержимое которого инкрементируется перед записью данных в стек при выполнении команд PUSH и CALL. При начальном сбросе указатель стека устанавливается в 07Н, а область стека в ОЗУ данных начинается с адреса 08Н. При необходимости путем переопределения указателя стека область стека может быть расположена в любом месте внутреннего ОЗУ данных микроЭВМ.

Указатель данных. Указатель данных (DPTR) состоит из старшего байта (DPH) и младшего байта (DPL). Содержит 16-битовый адрес при обращении к внешней памяти. Может использоваться как 16-битовый регистр или как два независимых восьмибитовых регистра.

Порт0—ПортЗ. Регистрами специальных функций Р0, Р1, P2, РЗ являются регистры-"защелки" соответственно портов Р0, Р1, P2, РЗ.

Буфер последовательного порта. SBUF представляет собой два отдельных регистра: буфер передатчика и буфер приемника. Когда данные записываются в SBUF, они поступают в буфер передатчика, причем запись байта в SBUF автоматически инициирует его передачу через последовательный порт. Когда данные читаются из SBUF, они выбираются из буфера приемника.

Регистры таймера. Регистровые пары (TH0,TL0) и (TH1,TL1) образуют 16-битовые счетные регистры соответственно таймера/счетчика 0 и таймера/счет­чика 1.

Регистры управления. Регистры специальных функций IP, IE, TMOD, TCON, SCON и PCON содержат биты управления и биты состояния системы прерываний, таймеров/счетчиков и последовательного порта.

В ОМЭВМ предусмотрена возможность задания частоты внутреннего генератора с помощью кварца, LC-цепочки или внешнего генератора.

2.2.2 Регистр состояния программы (PSW)

Регистр состояния программы предназначен для хранения информации о состоянии АЛУ при выполнении программы. Обозначение разрядов регистра PSW и назначение разрядов приведено в таблице 2.

Флаг переноса CY может устанавливаться и сбрасываться как аппаратными, так и программными средствами. Флаг CY может быть программно прочитан. Аппаратными средствами флаг CY устанавливается, если в старшем бите результата возникает перенос или заем. При выполнении операций умножения и деления флаг CY сбрасывается. Кроме того, флаг CY выполняет функции "булева аккумулятора" в командах, работающих с битами.

Флаг дополнительного переноса АС программно доступен по записи ("0" и "I") и чтению.

Флаги F0, RS1, RS0 программно доступны по записи ("0" и "I") и чтению.

Флаг переполнения OV программно доступен по записи ("0" и "I") и чтению. Устанавливается аппаратно, если результат операции сложения/вычитания не укладывается в семи битах и старший (восьмой) бит результата не может интерпретироваться как знаковый. При выполнении операции деления флаг OV аппаратно сбрасывается, а в случае деления на нуль устанавливается. При умножении флаг OV аппаратно устанавливается, если результат больше 255.

Флаг Р является дополнением содержимого аккумулятора до четности. В 9-разрядном слове, состоящем из 8 разрядов аккумулятора и бита Р, всегда содержится четное число единичных битов. В случае, если в аккумуляторе все разряды установлены в "0", флаг Р примет нулевое значение. Программно доступен только по чтению.

Таблица 2. Флаговый регистр

2.2.3. Блок таймеров/счетчиков. Регистры TMOD и TCON

Таймеры/счетчики (Т/С) предназначены для подсчета внешних событий, для получения программно управляемых временных задержек и выполнения времязадающих функций ОМЭВМ.

В состав блока Т/С входят:

1) два 16-разрядных регистра Т/С 0 и Т/С 1;

2) восьмиразрядный регистр режимов Т/С (TMOD);

3) восьмиразрядный регистр управления (TCON);

4) схема инкремента;

5) схема фиксации ТНТ0, НТО, Т0, Т1;

6) схема управления флагами;

7) логика управления Т/С.

Два 16-разрядных регистра Т/С 0 и Т/С 1 выполняют функцию хранения содержимого счета. Каждый из них состоит из пары восьмиразрядных регистров, соответственно ТН0, TL0 и ТН1, TL1. Причем регистры ТН0, ТН1 — старшие, а регистры TL0, TL1 — младшие 8 разрядов. Каждый из восьмиразрядных регистров имеет свой адрес и может быть использован как РОН, если Т/С не используются (бит TR0 для Т/С 0 и бит TR1 для Т/С 1 в регистре управления TCON равны "0").

Код величины начального счета заносится в регистры Т/С программно. В процессе счета содержимое регистров Т/С инкрементируется. Признаком окончания счета,' как правило, является переполнение регистра Т/С, т. е. переход его содержимого из состояния "все единицы" в состояние "все нули". Все регистры ТН0, ТН1, TL0, TL1 доступны по чтению, и, при необходимости, контроль достижения требуемой величины счета может выполняться программно.

Регистр режимов Т/С (TMOD) предназначен для приема и хранения кода, определяющего: