Sistemi di sicurezza per auto basati su PIC12F629. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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In continuazione del tema dei sistemi di sicurezza per auto basati su microcontrollori MICROCHIP [1], [2], vengono proposti altri due schemi di sistemi di sicurezza per auto basati su PIC12F629, modernizzati per aumentare l'affidabilità di funzionamento sia in condizioni climatiche avverse che in condizioni di hacking dell'auto, quando si tenta di rimuovere dalla costruzione un sistema di sicurezza dell'auto.

Lo schema in fig. 1 è una versione modernizzata del sistema di sicurezza per auto AOS [1] che utilizza una nuova base di elementi. La modernizzazione ha riguardato la correzione dell'algoritmo di funzionamento del sistema di sicurezza per il microcontrollore PIC12F629, le modifiche ai circuiti di ingresso per la ricezione dei segnali dagli interruttori di illuminazione delle porte, i finecorsa del cofano e del bagagliaio e le modifiche allo schema di connessione dei LED.

Fig. 1. Diagramma schematico di un sistema di sicurezza per auto (clicca per ingrandire)

Il sistema di sicurezza dell'auto AOSM si basa sul microcontrollore PIC12F629 di MICROCHIP con memoria non volatile. La presenza della memoria non volatile consente di salvare lo stato attuale dell'AOSM durante uno spegnimento normale o deliberato e di riattivarlo al ripristino dell'alimentazione. Le modifiche all'algoritmo di funzionamento AOS hanno interessato principalmente la modalità PREPARAZIONE [1]. Nella nuova versione, l'algoritmo di funzionamento di AOSM in questa modalità sarà il seguente:

PREPARAZIONE - dopo lo sbarco dei passeggeri e la chiusura di tutte le porte, verificando visivamente lo stato del cofano e del bagagliaio, l'autista, seduto in cabina, accende l'interruttore di alimentazione segreto SA1 (Fig. 1) dell'unità AOSM e, se presente, l'alimentazione del sistema AOSM è stato spento dal guidatore in modalità DISARM, quindi il LED VD1 si accenderà e rimarrà acceso fisso (Fig. 1).

Nota: se l'alimentazione del sistema AOSM è stata disattivata in modalità INSERITA, al ripristino dell'alimentazione, il sistema AOSM passerà immediatamente in modalità INSERITO.

Se l'alimentazione del sistema AOSM è stata disattivata in modalità INSERITA dopo il furto con scasso, al ripristino dell'alimentazione, il sistema AOSM passerà immediatamente in modalità INSERITO con blocco dell'accensione.

Se l'alimentazione dell'unità AOSM è stata disattivata durante lo stato HACKED, quando viene applicata l'alimentazione, il sistema AOSM passerà immediatamente alla modalità BLOCCO con un allarme sonoro corrispondente. E solo dopo aver elaborato questa modalità e passare alla modalità INSERITA, è possibile la modalità DISINSERIMENTO.

Pertanto, i tentativi di disattivare deliberatamente il sistema AOSM aprendo il cofano e rimuovendo i fili dai terminali della batteria e quindi collegandoli saranno accompagnati da un allarme acustico ogni volta che i fili vengono collegati alla batteria in modalità HACKING.

Il successivo algoritmo del sistema di sicurezza automobilistico modernizzato AOSM coincide con l'algoritmo del sistema AOS [1].

La modifica dei circuiti di ingresso per la ricezione dei segnali dai sensori terminali è determinata dalla necessità di aumentare l'affidabilità del sistema di sicurezza in condizioni di elevata umidità e in condizioni invernali. Quando uno dei finecorsa viene azionato, il catodo VD3 o VD4 (Fig. 1) [1] è chiuso rispetto all'alloggiamento. La tensione su uno degli ingressi del controller PIC diminuisce da 4...5 V a 0,5...0,7 V a causa della caduta di tensione attraverso il diodo. In questo caso, il microcontrollore funzionerà in conformità con l'algoritmo operativo fornito in [1].

Con il collegamento incauto dei fili ai finecorsa, con l'ossidazione dei contatti degli interruttori dovuta al funzionamento a lungo termine, con l'uso di diodi con caduta di tensione aumentata alle basse temperature, questa tensione aumenta e può superare il valore di 0,8 V - la soglia del microcontrollore.

Di conseguenza, il sistema di sicurezza non si attiverà o non risponderà al funzionamento di alcun interruttore. Per escludere tali situazioni sono stati finalizzati i circuiti di ingresso del sistema di sicurezza.

Anche lo schema di connessione del LED è stato modificato nel caso in cui i fili di collegamento al LED diventino disponibili per l'hacker, che tenti di disabilitare l'AOSM applicando una tensione di, ad esempio, 100 V al filo collegato al catodo del LED. in questo caso, la resistenza R12 si brucerà, ma le prestazioni del sistema di sicurezza dell'auto non ne risentiranno. Un metodo per la fabbricazione di un sensore d'urto, altri dettagli tecnici sono forniti nell'articolo [1].

Lo schema in fig. 2 è una delle opzioni per l'implementazione tecnica dell'immobilizzatore: un sistema di sicurezza dell'auto con due canali per bloccare il funzionamento del motore.

Fig.2. Schema elettrico (clicca per ingrandire)

L'immobilizzatore impedisce l'avviamento del motore all'inserimento dell'accensione. L'inserimento e il disinserimento vengono effettuati senza contatto utilizzando un telecomando IR. Lo schema del portachiavi e una descrizione del suo funzionamento sono riportati in [2]. Per trasmettere i comandi dal telecomando all'unità immobilizzatore, viene utilizzato un codice a 32 bit, individuale per ogni campione del sistema di sicurezza dell'auto, e modulazione impulso-fase dei raggi infrarossi.

L'interruttore SA1 si trova in un luogo difficile da raggiungere ed è progettato per l'arresto di emergenza dell'unità immobilizzatore in caso di guasto. Il blocco stesso, insieme a un fotorilevatore e un relè, si trovano dietro il cruscotto. Il fotorilevatore è fissato dall'interno al cruscotto in qualsiasi modo, avendo preventivamente praticato un foro con un diametro di 1 ... 3 mm nel punto di attacco per il passaggio dei raggi IR. Sebbene tu possa prima controllare il funzionamento dell'immobilizzatore senza praticare un foro. Forse la potenza di radiazione del telecomando è sufficiente per superare l'ostacolo sotto forma di parete del cruscotto.

L'alimentazione a 12 V viene fornita all'unità immobilizzatore dal circuito elettrico dell'auto, sul quale appare la tensione all'inserimento dell'accensione. Quando l'accensione è disinserita, l'immobilizzatore è diseccitato e non consuma corrente dalla batteria.

L'algoritmo di funzionamento dell'immobilizzatore è il seguente:

1. DISABILITATO - l'alimentazione dell'unità è disattivata e il sistema di sicurezza in questa modalità non influisce sull'impianto elettrico dell'auto.
   PREPARAZIONE - durante la prima alimentazione dell'unità immobilizer, il led VD1 si accende e rimane acceso fisso. I relè K1 e K2 sono disabilitati. L'immobilizzatore ricorda questo stato attuale del sistema nella sua memoria non volatile e ritorna in questo stato al successivo spegnimento e riaccensione. Anche l'immobilizzatore entra nello stesso stato su comando del telecomando durante il disinserimento.
2. INSERIMENTO - con contatto inserito nello stato PREPARAZIONE, puntare il telecomando verso il fotorilevatore e premere una volta il pulsante del telecomando. Il sistema passa quindi alla modalità BLOCCO.
3. BLOCCO - in questa modalità, il LED VD1 (Fig. 2) lampeggia con una frequenza di 2 Hz, i relè K1 e K2 si accendono e i loro contatti K1.1 e K2.1 interrompono i circuiti di blocco selezionati. L'immobilizzatore ricorda questo stato attuale del sistema nella sua memoria non volatile e, ai successivi disinserimenti e riaccensioni dell'accensione, ritorna in tale stato bloccando il funzionamento del motore.
4. DISINSERIMENTO - con contatto inserito in modalità BLOCCO, puntare il telecomando verso il fotorilevatore e premere una volta il pulsante del telecomando. L'immobilizzatore entrerà quindi nella modalità PREPARAZIONE.

Durante il funzionamento in modalità BLOCCATO, il microcontrollore monitora costantemente la presenza di un segnale proveniente dal fotosensore. Se il segnale del fotosensore si guasta, la frequenza di lampeggio del LED diminuisce da 2 Hz a 0,5 Hz, ma il blocco motore non viene rimosso quando si disinserisce e riaccende l'accensione. Per sbloccare il motore è necessario eliminare il malfunzionamento o togliere alimentazione all'immobilizzatore tramite l'interruttore SA1 (Fig. 2). Quando viene visualizzato un segnale dal fotosensore, la frequenza di lampeggio del LED torna alla frequenza originale.

All'accensione e all'attivazione della modalità PREPARAZIONE, il microcontrollore monitora anche la presenza di un segnale proveniente dal fotosensore e, se è assente, il LED inizia a lampeggiare anche meno frequentemente ad una frequenza di 0,2 Hz, indicando un malfunzionamento, ma non bloccando il motore. In questo caso, è necessario eliminare rapidamente il malfunzionamento che si è verificato.

Il fotorilevatore DA1 tipo ILMS5360 può essere sostituito con i fotorilevatori SFH506-36, TFMS5360, ecc. L'interruttore SA1 può essere di qualsiasi tipo, preferibilmente piccolo.

Relè K1 e K2: qualsiasi relè da 12 V con una corrente consentita attraverso contatti di 8 ... 15 A o più, a seconda del carico commutato.

Altri dettagli tecnici sul funzionamento del telecomando su raggi IR sono riportati nell'articolo [2].

Per consigli sul funzionamento degli schemi descritti e con i tuoi desideri e suggerimenti, contatta l'autore dell'articolo.

fonti

1. "Un semplice sistema di sicurezza per auto su PIC12C508A", - Radioamatore, 2002, n. 2.
2. "Un semplice sistema di sicurezza per auto basato su PIC12F629 con telecomando IR", - Radio Amateur, 2003, No. 5.

Autore: N. Kupreev

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