Trabalho da Fechadura2sem.

Faculdades Anhanguera de Santa Barbara d’Oeste

Engenharia de Controle e Automação

ATPS FECHADURA ELETRÔNICA

Diórgene da Costa Abreu RA: 0880009Miguel Severino da Silva RA: 0896783Milton Nunes RA: 0880045Reinaldo Francisco de Barros RA: 0808171388

Matéria: Sistemas Microprocessados

Professor: Bruno

Santa Barbara D’Oeste, 31 de Maio de 2011.

SUMÁRIO :

1-INTRODUÇÃO

2- TIPOS CONTROLES ELETRÔNICOS DE ACESSO.

3- FECHADURAS ELETRÔNICAS COM CONTROLE DE ACESSO POR SENHA

4-DESENVOLVIMENTO DA FECHADURA ELETRÔNICA

5-ESTUDO DOS RESULTADOS

6-CONCLUSÕES

7-BIBLIOGRAFIA

1-INTRODUÇÃO

O trabalho tem como objetivo mostrar o desenvolvimento de uma fechadura eletrônica, seu funcionamento, opções de travamento e aplicações. Apresentara uma breve apresentação entre tipos de fechaduras com bloqueio eletrônico e aprofundara um pouco mais nos sistemas de fechaduras eletrônicas com bloqueio por senhas, sistemas de programação e funcionamento.

2-TIPOS CONTROLES ELETRÔNICOS DE ACESSO.

Existem basicamente são três principais tipos de bloqueios de fechaduras eletrônicas:

As mais comuns são o de teclado bloqueado, onde para abrir esses mecanismos de bloqueio utilizam-se senhas em teclados contendo números e letras

Outro tipo são as que usam algum tipo dispositivo de segurança como discos magnéticos, scanner, chaves codificadas ou controles remotos para liberar acesso.

O bloqueio tecnicamente mais avançado disponível hoje é chamado de fechadura biométrica. Estas fechaduras são acionadas ou, por reconhecimento de voz, um jogo de impressões digitais ou escaneamento de retina. Esse tipo de controle de acesso é extremamente seguro uma vez que limita o acesso um determinado grupo de pessoas exclusivamente independendo de senhas os cartões, por exemplo, porém seu custo é elevado sendo inviável a determinadas aplicações.

3- FECHADURAS ELETRÔNICAS COM CONTROLE DE ACESSO POR SENHA

Para entender o sistema de fechaduras por senhas, primeiramente se faz necessário entender o funcionamento de uma fechadura elétrica comum, normalmente utilizada em portões por exemplo. O sistema de acionamento é composto basicamente por uma fonte de tensão, um rele um botão e motor ou solenóide para abrir e fechar a fechadura. A figura 1.1 e 1.2 mostra como é o esquema de funcionamento de uma fechadura elétrica comum.

Figura 1.1 Figura 1.2

Observe que na figura 1.1 o sistema está parado e a fechadura está fechada, ao

pressionar o botão, figura 1.2, o rele é acionado, passando corrente para o motor que então

abre a fechadura.

Os sistemas eletrônicos de controle de acesso por senha têm o mesmo

funcionamento, a mudança é que ao invés de simplesmente apertar um botão para acionar a

fechadura é necessário digitar uma senha em um teclado, está senha é processada em um

sistema eletrônico e se estiver correta, aciona o rele que aciona o motor e abre a fechadura.

A figura 2 mostra o esquema de funcionamento de um sistema de controle de acesso por

senha.

RELE RELE

BOTÃOBOTÃO

MOTOR FECHADURA

MOTOR FECHADURA

Figura 2

4-DESENVOLVIMENTO DA FECHADURA ELETRÔNICA

O projeto tem como objetivo desenvolver uma fechadura eletrônica com controle de acesso que pode ser usados em portas de locais onde necessita controle de acesso, cofres e etc.

Como já mencionado no capitulo 2 os três tipos de controle de acesso mais comum são por senha, por dispositivos de seguranças e por sistemas biométricos. Devido ao objetivo do trabalho, a aplicação desejada e por motivos de custos, o meio de controle escolhido foi o sistema de controle por senha.

Para o desenvolvimento do projeto fechadura foi definido quatro etapas:1-Estudo do funcionamento do sistema.2-Estudos de componentes e desenvolvimento do esquema eletrônico.3-Desenvolvimento do programa4-Desenvolvimento de protótipo da fechadura.

4.1-ESTUDO DE FUNCIONAMENTO DO SISTEMA.

No primeiro momento foi entendido o fluxo de trabalho da fechadura. A figura 3 mostra o fluxograma de trabalho da fechadura.

Figura 3

4.2-ESTUDO DE COMPONENTES E DESENVOLVIMENTO DE ESQUEMA ELETRÔNICO.

Tendo o fluxo de trabalho definido, foi definido como a idéia básica é usar um teclado numérico matricial de 12 teclas (7 fios) para digitar a senha, um microcontrolador da Atmel (AT82s52) para o processamento das entradas e acionamento da saída, transistores bipolares NPN (BC547) para acionamento de leds e reles, um rele na saída para acionar a fechadura, um led vermelho um led verde, ambos para indicar se a senha está errada ou correta, resistores e uma fonte para alimentar o sistema.

Optou-se para o desenvolvimento do esquema eletrônico o auxilio de um software, uma vez que este permite a simulação do sistema, permitindo a visualização de possíveis problemas na etapa de desenvolvimento do projeto. Fez se uso do software Proteus ver. 7 para desenvolvimento e simulação do sistema, a figura 4 mostra o esquema elétrico desenvolvido para a placa de acionamento da fechadura.

Figura 4

Na proposta do circuito acima microcontrolador está recebendo dados do teclado matricial a cada digito que é apertado. Esses dados então são processados e se estiverem corretos, o sistema envia sinal alto para os transistores Q1 e Q3, os mesmos acionam o led verde que indica que a senha está correta e o rele, funcionando então o motor da fechadura e liberando acesso. No caso destes dados estarem errados o transistor Q2 é acionado acendendo o led vermelho indicado que a senha está errada.

4.3 - DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA.

Para o funcionamento do sistema eletrônico desenvolvido na figura 3, é necessário desenvolver um programa para que o microcontrolador leia as entradas e processe os dados e forneça as saídas necessárias para que o sistema funcione. Como a proposta inicial foi usar um teclado de doze dígitos, definiu-se então o uso de todas as teclas numéricas do teclado, o que complica um pouco o desenvolvimento do programa, mas permite maior quantidade de senhas. Tomando com base estes dados foi definida uma senha para a fechadura (SENHA: 1, 5, 7,0) e desenvolvido um fluxograma de trabalho para o programa do microcontrolador como mostrado na figura 5.

4.3.1 - FLUXOGRAMA DE FUNCIONAMENTO DO PROGRAMA DE ACIONAMENTO DA FECHADURA.

Verificar se o digito 1 está correto.

NÃO

SIM

Inicio: Setar estados lógicos nas entradas e saídas

Setar estado lógico alto na saída 1

Verificar se o digito 2 está correto

Verificar se a saída 1 esta com estado lógico alto

SIM


NÃO

SIMNÃO


NÃO


NÃO

SIM

Verificar se o digito 3 está correto.

Verificar se o digito 4 está correto




NÃO

SIM

SIM

SIM

NÃO

NÃO

Acende LED verde indicando senha correta e

destravar fechadura

FLUXOGRAMA DE FUNCIONAMENTO DA PLACA DE ACIONAMENTO DA FECHADURA

Verificar se algum digito foi apertado.

SIM

NÃO


SIM

NÃO


NÃO

SIM


NÃO

SIM

Acende LED vermelho indicando senha

errada

Figura 5

Uma vez definido a rotina de trabalho do microcontrolador, se faz necessário a programação do mesmo para que execute esta rotina. O microcontrolador escolhido permite ser programado em duas linguagens de programação Assembly e C, foi definido neste projeto a utilização linguagem Assembly devido a sua facilidade de programação e proximidade com a linguagem de máquina. Com a ajuda de um compilador (Atmel AT89LP Developer Studio) que pode ser baixado no site da Atmel (www.atmel.com) foi desenvolvido o programa para o funcionamento do sistema de controle conforme desejado apresentado abaixo.

4.3.2 - Programa desenvolvido em linguagem Assembly:

$INCLUDE (FECHADURA.h)$INCLUDE (AT89s52.inc)

;---------------------------------------------------------------------------Dseg at 22htimer: DS 3contador: DS 4comum: DS 9

;---------------------------------------------------------------------------CSEGorg 0000h;

;---------------------------------------------------------------------------Inicializaplaca:

mov p0,#11111111bmov p1,#0mov p2,#0mov p3,#0mov contador,#0mov comum,#0

;---------------------------------------------------------------------------Prg:

mov p2,#11111111bcoluna1:

clr p2.2jnb p2.3, umjnb p2.4, quatrojnb p2.5, setejnb p2.6, astmov p2,#11111111b

;---------------------------------------------------------------------------coluna2:

clr p2.1jnb p2.3, doisjnb p2.4, cincojnb p2.5, oitojnb p2.6, zeromov p2,#11111111b

;---------------------------------------------------------------------------coluna3:

clr p2.0 jnb p2.3, tresjnb p2.4, seisjnb p2.5, novemov p3, contadorjb p3.0, Prgjb p3.1, Prgjb p3.2, Abrirljmp Prg

;---------------------------------------------------------------------------um:

mov comum,#01Hcall testljmp coluna1

;---------------------------------------------------------------------------

dois:mov comum,#02Hcall testljmp coluna2

;---------------------------------------------------------------------------tres:


;---------------------------------------------------------------------------quatro:


;---------------------------------------------------------------------------cinco:


;---------------------------------------------------------------------------seis:


;---------------------------------------------------------------------------sete:


;---------------------------------------------------------------------------oito:


;---------------------------------------------------------------------------nove:


;---------------------------------------------------------------------------ast:

mov comum,#0AHcall testljmp coluna1

;---------------------------------------------------------------------------zero:


;---------------------------------------------------------------------------

http://www.atmel.com/

Abrir:jb p1.0, B1ljmp Errado

B1:jb p1.1, B2ljmp Errado

B2:jb p1.2, B3ljmp Errado

B3:jb p1.3, OKljmp Errado

OK:setb p1.6setb p1.7call delaycall delaycall delayljmp Inicializaplaca

;---------------------------------------------------------------------------Errado:

setb p1.5call delaycall delayljmp Inicializaplaca

;---------------------------------------------------------------------------delay:

mov timer,#84mov timer+1,#254mov timer+2,#7

Loop1seg:djnz timer,Loop1segdjnz timer+1,Loop1segdjnz timer+2,Loop1segRet

;---------------------------------------------------------------------------test:

inc contadormov p3,contadorjb p3.0, digito1jb p3.1, digito2jb p3.2, digito4

digito1:jb p3.1, digito3mov p3,comumjnb p3.0,fimjb p3.1, fimjb p3.2, fimjb p3.3, fimjb p3.4, fimjb p3.5, fim

jb p3.6, fimjb p3.7, fimsetb p1.0ljmp fim

digito2:mov p3,comumjnb p3.0,fimjb p3.1, fimjnb p3.2, fimjb p3.3, fimjb p3.4, fimjb p3.5, fimjb p3.6, fimjb p3.7, fimsetb p1.1ljmp fim

digito3:mov p3,comumjnb p3.0,fimjnb p3.1, fimjnb p3.2, fimjb p3.3, fimjb p3.4, fimjb p3.5, fimjb p3.6, fimjb p3.7, fimsetb p1.2ljmp fim

digito4:mov p3,comumjb p3.0,fimjb p3.1, fimjb p3.2, fimjb p3.3, fimjb p3.4, fimjb p3.5, fimjb p3.6, fimjb p3.7, fimsetb p1.3ljmp fim

fim:mov p3,contadorjnb p2.3, fimjnb p2.4, fimjnb p2.5, fimjnb p2.6, fimRet

;---------------------------------------------------------------------------END

5- ESTUDO DOS RESULTADOS

Como a proposta inicial do trabalho foi mostrar o desenvolvimento de o funcionamento de sistemas de controle de acessos por senha, optou-se em apenas utilizar os recursos de software para avaliar os resultados do projeto por questões de custo, porém em caso de necessidade de desenvolvimento físico do projeto os resultados serão muito próximos dos obtidos no software devido à proximidade de ambos.

A figura 6 exemplifica o resultado do projeto quando os dados de entrada são digitados corretamente (senha: 1, 5, 7, 0), na figura 7 o resultado de quando a senha é digitada errada.

Figura 6 - Resultado da simulação do sistema no software Proteus 7, senha correta.

Figura 7 – Resultado da simulação do sistema no software Proteus 7, senha errada.

6- CONCLUSÕES

No desenvolvimento deste projeto utilizou-se de conhecimentos básicos em

programação Assembly e eletrônica básica o que permite ser desenvolvido facilmente o

sistema fisicamente. De modo geral esse sistema atente a aplicações onde a necessidade de

segurança de acesso com um baixo custo, porém em casos de necessidades de índices

extremos de segurança, sistemas biométricos são mais recomendados.

Conclui-se que o trabalho atingiu o objetivo proposto, apresentando os sistema de

controle de acesso e o funcionamento, desenvolvimento e programação de sistemas com

controle de acesso por senhas.

7- BIBLIOGRAFIA

http://eletronicaoob.blogspot.com/2009/10/super-fechadura-v11.html

http://iris.sel.eesc.usp.br/sel614/

http://iris.sel.eesc.usp.br/sel614/

http://eletronicaoob.blogspot.com/2009/10/super-fechadura-v11.html

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