Elektronisches Miniaturschloss mit 1WIRE-Schaltungen

Das unten beschriebene Miniatur-Elektronikschloss mit 1WIRE-Schaltungen weist im Gegensatz zu Hunderten ähnlicher Projekte eine Besonderheit auf: es funktioniert nicht nur mit DALLAS DS1990- oder RW1990-Systemen, sondern grundsätzlich mit jedem System mit 1WIRE-Schnittstelle und eigener, eindeutiger ROM-Adresse.

Abgesehen von den DS1990/RW1990-Transpondern hatte ich mehrere DS2405-Chips in meiner Schublade und wusste nicht, wofür ich sie verwenden könnte. Ebenso bei gebrauchten, abgenutzten DS18B20-Schaltungen, die aus irgendeinem Grund die Temperatur nicht richtig gemessen haben.
Das gemeinsame Merkmal dieser Chips ist die Schnittstelle und ihre eigene Adresse, bestehend aus „Familien“-Code, Seriennummer und CRC.
Und so entstand die Idee für das außergewöhnliche 1WIRE-Schloss.

Das vorgestellte Schloss ist kein innovatives elektronisches Design: attiny13, Goldpins – 6-Pin-KANDA als Programmierbuchse, – ein Transponder-Leser (4-Pin-Version), ein Miniatur-5-V-Relais zum Einschalten der Verriegelung, des elektrischer Türöffners oder des elektromagnetischen Schlosses (wie man es sonst nennt) und einer LED-Diode.
Die Stromversorgung des Systems erfolgt direkt über das 5-V-/1,5-A-Netzteil, da das Modell über einen elektrischen Türöffner mit einer 5-V-Spule verfügt (die Diode zur Beseitigung von Überspannungen ist direkt an der Spule angeschlossen, nicht auf der Platine).
Die gestrichelte Linie im Schaltplan zeigt den Anschluss des NO-Kontakts an +5V und des COM-Kontakts des Relais an Pin 1 der CON2-Buchse zum Anschluss der Türöffnerspule.
Wenn eine 12-V- oder eine andere Spule verwendet wird, muss man die mit einem X markierten Verbindungen auf der Leiterplatte durchschneiden und den „sauberen“ Relaiskontakt an den Anschlussklemmen NO und COM verwenden. Wenn das System und die Spule mit 5 V betrieben werden, lohnt es sich, die Kapazität von C2 zu erhöhen.

Das Programm wurde in ARDUINO für ATTINY13 unter Verwendung der MicroCore-Bibliothek geschrieben, die installiert werden muss. Beschreibung der Bibliothek verfügbar unter https://github.com/MCUdude/MicroCore. Arduino-Einstellungen im Anhang.
Wenn ich mich nicht irre, ist beim fabrikneuen attiny13 die Taktteilung durch 8 (CKDIV8) aktiviert, daher sollte sie deaktiviert werden, da das Programm für einen 9,6-MHz-Takt kompiliert werden sollte. Die restlichen Fusebits können unverändert bleiben.

In der Skizze vorhanden: byte table_serialNumbers[][8] = { }; bitte Ihre eigenen Seriennummern von 1WIRE-Schaltungen eingeben. Zu diesem Zweck wurde eine zusätzliche einfache Skizze erstellt, die diese Zahlen im Arduino-Terminal ausliest. Der „Data“-Pin des Lesesystems sollte mit Pin 2 des Arduino verbunden werden.
An Ort und Stelle: int numSerialNumbers = 4; die Anzahl der eingegebenen Zahlen eingeben, sodass die Zahl mit der in der Tabelle oben angegebenen Zahl übereinstimmt. Es kann eine sein, aber nicht mehr als 4.
Dies ist vielleicht keine elegante Lösung – das System „lernt“ nicht, wie man Schlüsselzahlen speichert – aber es vereinfacht das Programm, insbesondere wenn der Autor kein fortgeschrittener Programmierer ist. .
Pin „3“ des Arduino bestimmt den Zeitpunkt des Einschaltens des Relais und damit des Elektro-Türöffners. Wenn Pin „3“ nicht mit Masse kurzgeschlossen ist, beträgt diese Zeit 3 s. Wenn dieser Pin mit Masse kurzgeschlossen ist (Punkte P1 und P2 verbunden), beträgt die Einschaltzeit 1 s.
Auf diese Weise kann man den Türöffner steuern, der wie im Video durch einen Impuls ausgelöst wird. Selbstverständlich können diese Zeiten nach eigenen Wünschen geändert werden.
Für die Dauer des Relaisbetriebs leuchtet die LED des Lesegeräts, im Standby-Modus blinkt eine zusätzliche LED auf der Leiterplatte. Man kann die LED auf der Platine und den Widerstand R6 weglassen und die LED des Lesegeräts verwenden und die Punkte P3 und P4 verbinden.
Dann blinkt die Diode des Lesegeräts im Standby-Modus, was die Annäherung des Transponders erleichtert, wenn es z. B. dunkel ist.

Zusätzlich zum Transponder-Leser musste auch eine Buchse/Stecker für andere 1Wire-Systeme entwickelt werden.
Und hier kam ein magnetisches Kabel zum Aufladen des Telefons zur Rettung... oder besser gesagt, es stellte den Stecker und die Steckbüchse bereit. 1Wire-Schaltungen können parasitär (eng. parasite power) über die Datenleitung, also über 2 Adern, mit Strom versorgt werden.

Es reicht einfach die miteinander verbundenen Vdd- und GND-Pins mit Masse (bei DS2405 sind es PIO und GND) verbinden, und der DATA-Pin (Dq) ist die Datenleitung.
Da sich in einem solchen Stecker meist eine LED befindet, die Energie für die Stromversorgung des 1Wire-Schaltung benötigt, war es notwendig, den Stecker andersherum anzuschließen (Datenleitung am Gehäuse), damit die LED des Steckers nicht aufleuchtet.
Der Anschluss der Buchse an die Platine erfolgte über eine „Micro-USB-Entwicklungsboard-Buchse“.
Man muss auf die Belastbarkeit der Kontakte des verwendeten Relais und die Leistung des verwendeten Türöffners achten.

Die Anlage umfasst unter anderem:
- Arduino-Skizze des Schlosses
- Arduino-Skizze zum Lesen von Seriennummern
- EAGLE-Dateien: sch und brd
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