Произведем системный расчет.
В начале произведем стойкость шифра электронного идентификатора. Стойкость шифра определяется по формуле:
W=V*T/2
где
W - время стойкости шифра
V - количество комбинаций, чтобы раскрыть код
Т - время одной операции или время набора одного кода
Шифр считается стойким если W>10 лет.
Пусть время одной операции будет равно максимальному времени передачи кода от идентификатора к микроконтроллеру, то есть 8,64 мсек. Количество комбинаций определим как 264=1,84*1019. Тогда
W=1,84*1019*0,00864/2=7,9*1016 лет.
Следовательно можно с уверенностью сказать, что шифр является вполне стойким.
Теперь определим вероятность подбора кода, при заданной 10-6. Вероятность подбора вычисляется по формуле
P=1/(n+1-i)
Р - вероятность подбора
n - количество комбинаций ( 264=1,84*1019)
i - число попыток раскрытия кода
Предполагается, что число пользователей обслуживаемых системой будет в среднем около 1000 человек. Но возьмем предполагаемый максимум 10000 пользователей (хотя может быть и больше). Тогда количество комбинаций соответственно уменьшается в 10000 раз. То есть n равно
n/10000=1,84*1015
Число попыток (i) будет равно 1. Так как после того как система считает идентификационный код и проверит его по базе данных и не найдет кода в таблице авторизации, сработает сигнализация. Тогда
Р=1/(1,84*1015+1-1)=5,42*10-16
Следовательно в плане подбора кода проектируемая система достаточно устойчива.
Рассчитаем дальность радиосвязи при известной чувствительности радиомодема-приемника и максимальной мощности радиомодема-передатчика по следующей формуле [ ].
где R - дальность непосредственной радиосвязи;
Pu - мощность излучения радиомодема;
Gu - КНД излучающей антенны. Предполагается использовать штырьевую антенну с КНД=0,5;
Gпрм - КНД приемной антенны;
l - длинна волны несущей;
P0 - мощность сигнала на входе радиомодема-приемника.
Тогда
При условии, что система будет эксплуатироваться в зданиях, что внесет затухание сигнала, радиосявзь будет надежной в радиусе 500 метров. Это вполне достаточно для проектируемой системы.
4.Разработка принципиальной схемы
При проектировании системы защиты и контроля доступа в помещения разрабатывалась принципиальная схема контроллера шлюза (см. чертеж “Принципиальная схема”). Она построена в соответствии со структурной схемой. Дальнейшее описание будет происходить с сылками на структурную схему.
Микроконтpоллеp. В качестве контpоллеpа выбpан однокpистальный микpопpоцессоp AT89C51-20PI серии 80С51 (наш аналог КМ1816ВЕ51). Этот микpоконтpоллеp обладает значительными функционально-логическими возможностями и пpедставляет собой эффективное сpедство автоматизации и контpоля доступа на объект. Так как для управления объектами часто применяются алгоритмы, содержащие операции над входными и выходными булевскими переменными (истина/ложь), реализация которых средствами обычных микропроцессоров сопряжена с определенными трудностями, то очень важной особенностью МК51 является его способность опеpиpовать не только байтами, но и битами. Отдельные пpогpаммно-доступные биты могут быть установлены, сброшены, инвертированы, переданы, проверены и использованы в логических операциях.
Основу структурной схемы микроконтроллера образует внутренняя двунаправленная 8-битная шина, которая связывает между собой все основные узлы и устройств: резидентную память, арифметико-логическое устройство, блок регистров специальных функций, устройство управления и порты ввода/вывода (см. приложение ).
Цоколёвка корпуса AT98C51-20PI и наименования выводов показаны на рис.4.1.
Р1.0
-
1
40
VCC
Р1.1
2
39
Р0.0
Р1.2
3
38
Р0.1
Р1.3
4
37
Р0.2
Р1.4
5
36
Р0.3
Р1.5
6
35
Р0.4
Р1.6
7
34
Р0.5
Р1.7
8
33
Р0.6
RST
9
32
Р0.7
RXD
10
31
ЕА/VPP
TXD
11
30
ALE
INT0
12
29
PSEN
INT1
13
28
Р2.7
T0
14
27
Р2.6
T1
15
26
Р2.5
WR
16
25
Р2.4
RD
17
24
Р2.3
XTAL2
18
23
Р2.2
XTAL1
19
22
Р2.1
VSS
20
21
Р2.0
Рис. 4.1. Цоколёвка корпуса AT98C51-20PI
AT98C51-20PI выполнен на основе высокоуровневой n-МОП технологии и выпускается в корпусе БИС, имеющим 40 внешних выводов. Для работы микроконтроллера требуется один источник электропитания +5 В. Через четыре программируемых порта ввода/вывода AT98C51-20PI взаимодействует со средой в стандарте ТТЛ-схем с тремя состояниями выхода.
Корпус микроконтроллера (МК) имеет два вывода для подключения кварцевого резонатора, четыре вывода для сигналов, управляющих режимом работы МК, и восемь линий порта 3, которые могут быть запрограмированны на выполнение специализированных функций обмена информацией со средой.
Синхронизация МК. Опорную частоту синхронизации определяет кварцевый резонатор РГ-05 с типом корпуса М, добротностью 2000х103, статической ёмкостью менее 9пФ, допустимым отклонением рабочей частоты ±10х10-6. Кварцевый резонатор имеет гибкий тип выводов, предназначенные для соединений пайкой, миниатюрный плоский корпус, хорошо компонуется в современной аппаратуре. Он подключается к выводам XTAL1 и XTAL2 (рис.4.2). По рекомендации изготовителей микроконтроллера конденсаторы C9 и С10: КД-1 ёмкостью 20пФ каждый.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13