电子产品开发中的借贷过程的故事就是一个很好的例子。
记录自制嗅探器的电梯日志
一旦我需要复制一个相当简单的设备。 该制造公司不复存在，但在全国各地仍然有更换损坏或用过的设备的需求。
设备本身是左侧照片中的电梯呼叫按钮。 为了进行实验，他们给了我两份，其中一份可以完全拆开。
总体工作计划如下所示：
- 研究电路板；
- 研究电路板本身的元素基础；
- 画出她的电路图；
- 尝试从微控制器读取固件文件；
- 拆卸固件；
- 提取运算算法；
- 开发新的董事会；
- 编写新固件。
如果第4款失败，则进一步的计划将会更加复杂，但我很幸运。
我们研究实验
主微控制器
电梯的一块电路，其上的电路板用红色圈出
该板组装在基于Intel MCS-51架构的1997年微控制器AT89C2051上。 在2020年，她庆祝了自己在嵌入式系统市场40周年。
一个小小的解释：微控制器就是这样的微电路，它包含一个计算核心和一组用于控制外部设备的外围设备。 例如，在现代洗衣机中，微控制器会轮询控制按钮，传感器，在屏幕上显示信息并控制泵，加热器，阀门和滚筒驱动器。 对于大多数这些功能，它不需要中间设备，而只需要一组无源电子组件。
我们拆卸电路板
将来草绘电路板的原始电路图将有助于找出微控制器引脚的用途，这是解析固件代码所必需的。
原始设备是由一家中国公司开发的，因此其电路非常混乱，并且包含许多不必要的组件。 例如，继电器通过双极晶体管，光耦合器和现场设备的三级串联（按该顺序）接通。
一位与中国制造商合作的熟人告诉我，如果只有一个人，中国人会参与类似的复杂计划，以增加开发和生产成本。 在此之后，我倾向于相信他：
双方在中文两层板上的同一位置。 三个大电阻未连接任何东西。 我什至用强力手电筒照亮了主板，以确保。
方案被复制，神秘的地方在multisim中建模，我们占用了固件。
尝试读取固件
我很幸运，没有在控制器的两个板上都启用读保护，所以我成功地将两个固件选项合并为类似的色情内容：
美国发烧友个人博客的照片
拆卸固件
下一步，我们需要将此机器代码转换为更具可读性的内容：
我们使用著名的IDA Pro工具，该工具已经具有包含所有外设寄存器的控制器，然后打开HEX固件文件：
处理董事会以汇编语言接收的数据
之后，有一个相当繁琐的过程来研究我们的计算内核的指令集，对汇编代码进行注释和解码。
中断处理程序本身位于中断向量表的地址中；外设寄存器中的条目提供了有关通信接口配置的信息。 一步一步，未命名的汇编代码已变成可以读取的内容。
提取工作算法
由于我需要在不同的元件基础上开发新设备，因此有必要从代码中提取算法。 一段时间后，这样的伪代码诞生了：
void UartISR (void) { counter500ms = 0;
对接收到的数据进行相同的处理
谁在乎传输协议：
电梯控制站通过全双工24伏接口与呼叫按钮板通信。 在正常模式下，按钮卡监听线路，等待9位数据包。 如果该板的地址位于此数据包中（由板上的DIP开关设置），则该板将切换为8位接收模式，其余所有板均会被硬件中的其他板忽略。
地址之后的第一个是带有控制命令代码的数据包。 具体来说，该委员会只招募了3个团队：
- 写入数据寄存器。 例如，通话中按钮闪烁的频率和持续时间；
- 打开按钮背光；
- 查询按钮的状态（是否按下）。
最后一个字节是校验和，它是地址后所有字节的简单XOR。
校验和之后，开发板再次进入待机模式以获取其地址。
新板开发
在开发新的接线图和印刷电路板的阶段，我没有照片，但这是这样的：
接线和接线在Altium Designer中完成。 印刷电路板的制造在Zelenograd“ Resonite ”中订购。
编写新固件
当我们的新板投入生产时，我们转到安装了此类呼叫按钮的对象，并使用arduino上组装的嗅探器检查解析的传输协议的正确性：
一块与原始电子等效的发射器电路。 接收器只是一个光耦合器。
谈谈我们在ICC AVR中的嗅探器
接下来，必须非常小心地采取行动，以免在电梯中燃烧任何东西并防止其停止。
我们进入通话按钮。 黄色粗线-电路板电源和传输接口。 4针连接器上的白色-连接按钮及其背光。
我们检查一切正常，修复门框并为我们的设备编写新的固件：
基于AVR ATmega328P微控制器的新板的C代码
设备和固件的简单性可以通过代码量来估计，它仅包含约600行C语言。
构建过程如下所示：
费用不同，但原理相同
我无法附上完成后的设备的照片，只是相信它仍在生产和销售中。
抒情结论
关于电梯按钮在地板上的“上”和“下”。 我注意到许多人完全不了解他们的目的，并且一次摇摇了。
从这里
电梯有两组按钮：在驾驶室中有一个订购面板，在地板上有一个呼叫面板。 您已经可以从名称中猜测到订单面板具有更高的控制优先级。
所有带有呼叫面板，带有向上和向下按钮的电梯均采用某种行程优化算法，其目的是在最短时间内运送最大人数的乘客，并在楼层上等待最长等待时间的单独条件（由国家标准规定）。
这种算法通常涉及选择楼层上的乘客，如果他们按按“上”或“下”呼叫按钮指示的相同方向行驶。
想象一下这样一种情况：载有乘客的电梯向下行驶并收到下面一层的“向下”呼叫。 电梯将停下来接客（是的，重量传感器仍在考虑客舱的负载，但我们会降低它）。
电梯继续运行，并从下面的楼层接收“向上”呼叫。 顺理成章的是，电梯不会停下来接客，因为它不会改变行进方向（这也是标准规定的），并会接送乘客上下然后走-浪费了电梯中的能量和空间。
电梯继续运行，并从下面的楼层接到两个“上下”呼叫，这是由一些急躁需要上来的乘客按下的。 电梯将停在此楼层是合乎逻辑的，但乘客不会进入该楼层，但是机舱中的人员会花一些时间来减速并停止电梯，打开门，等待，关闭门并加速至额定速度。
如果电梯在地板上只有一个按钮，则在99％的情况下，电梯将根据“集体下降”算法运行，并且如果机舱中有命令，则仅在下降时才停止。
如果您具有JS编程技能，则可以尝试在在线游戏Elevator Saga中实现类似的控制算法。 它具有优化行程的所有方面，而无需像电梯安全电路的操作那样深入了解核心。
在电报频道中，我张贴了类似的材料。 现在，您可以在其中跟踪下一个设备的开发。