ACS grave em uma base frívola

Olá pessoal! Queremos contar uma história sobre como criamos (montamos) praticamente o que estava à mão. Ou seja, um microcontrolador com uma interface de rede, alguns leitores chineses baratos, um servidor rs232 tcp, conversores de interface rs232 para rs485, um tablet no Android e o próprio torniquete (mais precisamente, o que resta dele após tentativas anteriores de iniciar o ACS na empresa é parte principalmente mecânica).

O artigo contém muitas fotos!



Não faz muito tempo, em uma empresa, surgiu a questão de instalar o ACS. Antes disso, a empresa já tentava introduzir sistemas de acesso, mas com o tempo as placas foram perdidas, o equipamento falhou. Por alguma razão, não houve manutenção adequada. E aqueles que, digamos, controlavam o próprio acesso ao território, de alguma forma se opunham às inovações e, de fato, simplesmente pressionavam o botão para abrir a trava para aqueles que esqueceram ou perderam um passe.

Quero avisar imediatamente que nunca somos profissionais em engenharia elétrica, portanto, neste artigo, você pode ver muita "dor" (especialmente para engenheiros eletrônicos) e não as melhores soluções. Críticas construtivas são bem-vindas.

Torniquete


A catraca foi até nós nessa condição. De fato, há apenas mecânica; do setor eletrotécnico, os LEDs dos ponteiros de seta, eletroímãs com trava e chave de palheta sobreviveram.



Para controlar o preenchimento interno, esse circuito foi montado - são chaves de transistor com relés. Precisamos controlar 2 setas verdes, 2 vermelhas e 2 eletroímãs para abrir a entrada ou a saída. Total de 4 teclas, duas das quais incluem uma seta verde e um eletroímã, as outras duas incluem setas vermelhas (condição normal do torniquete, todas as travas estão fechadas).





Sim, sim, eu sei - a solda é terrível.

Colocamos a prancha pronta em um estojo que caía de tamanho.



Controlador


Portanto, agora temos iluminação e travas funcionando, mas alguém precisa controlar isso, receber sinais do interruptor reed ao rolar a mesa giratória. Para fazer isso, usamos um módulo Ethernet para controlar circuitos / cargas externos e monitorar / medir vários parâmetros (tensão, temperatura, etc.) na rede local (LAN) de Jerome , que foi comprada para outros fins há muito tempo, mas estava simplesmente acumulando poeira.

Uma breve descrição do que é:
  • Módulo de controle Ethernet (LAN)
  • Interface da web
  • Linhas de E / S: 22 peças
  • Contador de impulsos: 4 peças
  • Saída PWM, USART, 4 x ADC
  • Interface de comando aberta sobre TCP / IP
  • Sistema CAT - Resposta de evento gerenciado




No início deste projeto, poderíamos entrar na interface da web e enviar um sinal para a linha onde o LED poderia ser conectado ou, como no nosso caso, a chave do transistor e, eis que o LED está aceso, a chave do transistor é ativada, o relé clica.

A propósito, é assim que parece: As



linhas podem funcionar na entrada ou na saída.

Para refinar o módulo, colocamos a placa no gabinete a partir do soquete RJ45.



Agora era necessário organizar uma conexão com os pinos, aqui o mesmo gabinete do soquete Rj45 e os próprios conectores nos ajudam:



Como resultado, na segunda parte de nossa caixa improvisada para o módulo, existem 2 conectores RJ 45. Aqui, por assim dizer, de olho no futuro, um para controlar o torniquete, o segundo para controlar a barreira ou o portão. Após a montagem, obtemos uma caixa com três conectores Rj45 e uma fonte de alimentação de módulo. Acabou compacto e geralmente limpo:



Leitor


Como mencionado acima, o projeto foi criado a partir do que estava disponível e não havia muito por onde escolher, então um leitor RFID barato de 13,56Mhz rs232 foi tomado como base. Inicialmente, queríamos fazê-lo de uma maneira clássica - em cada lado (entrada / saída) há um leitor separado, respectivamente, lemos o cartão no leitor número 1 - isso significa que entramos no território, contamos com o leitor número 2 - depois deixamos o território. E aqui surgiu a questão de como distinguir os leitores? Talvez ele tenha algum tipo de identificação? Nos conectamos, lemos o cartão, analisamos os dados, não, o leitor transmite apenas o ID do cartão. Isso seria tudo. Precisa de outros leitores? Mas não, este não é o nosso caminho. Primeiro, mudamos de idéia sobre o uso de dois leitores de cada lado e instalamos apenas um. Isso significa que agora o sistema monitora onde o visitante está localizado no território ou fora dele.A posição inicial não está no território. Esta opção tem vantagens e desvantagens.

Contras:
  • precisa lembrar e armazenar a posição do visitante
  • duas ou mais pessoas não podem passar um cartão (mais precisamente, você pode, mas o cata-vento terá que ser rolado várias vezes, pois a trava se abre dependendo da posição do visitante)


Prós:
  • é impossível passar por um cartão para duas ou mais pessoas (isso é importante quando é necessário contabilizar o "tempo de trabalho")
  • economia em leitores




Durante a operação neste modo, encontramos um problema. Para os funcionários da empresa do cliente, o tempo é mantido (vamos, vamos, quanto foi, quantos não foram). Além dos funcionários da empresa do cliente, há um grande número de funcionários arrendatários, para os quais o rastreamento de tempo não é necessário. E, para dar conta do tempo, é importante levar em consideração a direção da transição.

Os mais "inteligentes" tentaram passar várias pessoas com seu passe (baseado, aparentemente, em experiências anteriores em outras empresas), mas não estava lá. Durante a passagem, o status de transição "no território" mudou e, na leitura seguinte, a catraca já estava abrindo para a saída. Isso levou muitos a estupor, eu tive que explicar, escrever anúncios, mas havia quem entendesse, rolou pela catraca, leu o cartão novamente e depois passou. Mas esse regime era percebido como hostil a declarações iradas de que o sistema não estava funcionando. Está claro que consequências a passagem não levou ao posto de controle; no nosso caso, é um portão que pode ser aberto, e as pessoas se esforçam para escapar, criando problemas para si no posto de controle. A decisão não demorou a chegar, filtramos os funcionários por empresas e aquelas para as quais precisamos manter os registros conforme o esperado, mas o resto acontece livremente,os dois bloqueios são abertos para eles, independentemente da direção da transição. E as pessoas começaram a andar em massa em um cartão.


Sim, existem mapas para visitantes em nosso sistema. Este cartão permite ao visitante entrar no território e sair. E então surge a pergunta legítima: como garantir que os cartões não saiam com o visitante? Afinal, a segurança nem sempre está em vigor (inspeção de um carro, fumaça, banheiro, etc., etc.). Naturalmente, precisa de um leitor de cartão, é óbvio para todos. Mas, inicialmente, a idéia era essa: o segundo leitor (salvo) foi deixado, assumiu-se que ele estaria na guarda e, ao deixar o visitante, entregaria o cartão ao guarda em suas mãos, e que o leria no leitor, liberando o visitante. Mas, pelas razões mencionadas acima, tive que abandonar esse regime. Eles começaram a pensar em como resolver esse problema. Se você usa um leitor de cartão pronto, o preço é muito alto, mesmo para um modelo simples. Mas fazemos ACS deo que está à mão - não esqueça disso! Eles pegaram um pedaço de plexiglás não transparente e colaram uma sarjeta aqui.



Um leitor foi montado no fundo da sarjeta. A idéia é que o visitante abaixe o cartão no slot, voe pela sarjeta e, voando sobre o leitor, seja lido. Coletado, testado - funciona. É assim que o “leitor de cartão” pronto (na parte inferior direita da janela) se parece.



Naturalmente, tudo está como deveria: os cartões são dobrados na bandeja.

E assim parece do lado de fora:



Demonstração do leitor de cartão


A única coisa é que, no momento da gravação do vídeo, ainda não há bandeja de cartões.

Ah sim. Eu quase esqueci. Como distinguimos os leitores, afinal? E vamos ver o que está dentro da criação do "Império Celestial".
Desmontado, nada de especial. Isso é tudo! Definitivamente, precisamos de leitores que possam transmitir seu ID. Mas "este não é o nosso caminho", pensamos mais uma vez e descobrimos como distinguir os leitores.



Veja o LED com três pernas? É bicolor, geralmente acende em vermelho e, quando lido, acende em verde. Está decidido, nós recebemos um sinal deste LED.

Montamos um circuito simples de acoplador óptico + transistor. Porque Ah, essa é uma longa história, mas essa opção permaneceu historicamente, eles não começaram a refazê-la. Este circuito também acende nosso LED. desde que o original no processo falhou. Qual é o objetivo? Lembra do módulo Jerome? Ele pode configurar as linhas para saída e entrada. Assim, configuramos as linhas de entrada necessárias, conectamos o circuito aos pinos correspondentes e captamos o sinal de entrada. Mais precisamente, o próprio Jerome nos dirá quando um sinal aparecer na linha de que precisamos. De uma maneira tão simples, distinguimos leitores.



Assim, como todo o sistema é construído sobre a tecnologia TCP e os leitores rs232. Foi decidido usar o servidor rs232 / rs485 tcp.



Mas aqui está o problema - o conector rs232 é um e existem dois leitores. Mas também existe o rs485, lembramos quantos dispositivos rs485 podem ser pendurados no rs485. Fazemos do nosso jeito, compramos os conversores de interface rs232 para rs485 e conectamos em paralelo, lemos por sua vez - ambos os leitores funcionam, viva! Para que tudo esteja bem.



Interior do cacifo:



Tablet


E, finalmente, o centro de todo o nosso sistema é um tablet Android. Um aplicativo foi escrito para ele. Na estrutura deste artigo, não descreverei o aplicativo, sua operação e estrutura interna, pois isso atrai um artigo separado. Vou me limitar apenas a fotografias e vídeos que demonstrem o trabalho. Se alguém estiver interessado em nós, Habré já publicou dois artigos ( um , dois ) dedicados a este projeto. Descreve os modelos estruturais e dinâmicos do ACS. Separadamente, vale ressaltar que, para o desenvolvimento desse aplicativo , foram usadas várias tecnologias Apache Cordova , JXCore(este é node.js para plataformas móveis) e, bem, onde sem elas - HTML e CSS. Mas temos multiplataforma! No nosso caso, existem duas versões do aplicativo e ambas funcionam. Esta é a versão do Android (básica) para o PC com Windows. Isso possibilita, se um tablet ou PC falhar, restaurar rapidamente o ACS.



Demonstração em vídeo do aplicativo


Em geral, apesar da pouca experiência prática em todas as áreas que esse projeto afetou, fomos capazes de construir um ACS realmente implementado e ainda trabalhando em uma empresa real em condições reais. Usando não o melhor equipamento e nem as melhores soluções, mas possivelmente o melhor neste contexto. Obrigado por sua atenção, teremos o maior prazer em responder a perguntas.

Source: https://habr.com/ru/post/pt395765/


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