Autosicherheitssysteme auf dem Mikrocontroller PIC12F629. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Sicherheitsvorrichtungen und Alarme

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In Fortsetzung des Themas Autosicherheitssysteme auf der Basis von MICROCHIP-Mikrocontrollern [1], [2] werden zwei weitere Schemata von Autosicherheitssystemen auf Basis von PIC12F629 vorgeschlagen, die modernisiert wurden, um die Betriebszuverlässigkeit sowohl unter widrigen klimatischen Bedingungen als auch unter Bedingungen zu erhöhen Hacken eines Autos, wenn Sie versuchen, ein Autosicherheitssystem aus dem Bau zu entfernen.

Das Schema in Abb. 1 ist eine modernisierte Version des Autosicherheitssystems AOS [1] mit einer neuen Elementbasis. Die Modernisierung betraf die Korrektur des Betriebsalgorithmus des Sicherheitssystems für den Mikrocontroller PIC12F629, Änderungen in den Eingangskreisen zum Empfangen von Signalen von Türbeleuchtungsschaltern, Motorhauben- und Kofferraumendschaltern sowie Änderungen im LED-Anschlussschema.

Abb.1. Schematische Darstellung eines Autosicherheitssystems (zum Vergrößern anklicken)

Das Autosicherheitssystem AOSM basiert auf dem Mikrocontroller PIC12F629 von MICROCHIP mit nichtflüchtigem Speicher. Das Vorhandensein eines nichtflüchtigen Speichers ermöglicht es Ihnen, den aktuellen Zustand des AOSM während eines normalen oder absichtlichen Stromausfalls zu speichern und darauf umzuschalten, wenn die Stromversorgung wiederhergestellt ist. Änderungen im AOS-Betriebsalgorithmus betrafen hauptsächlich den PREPARATION-Modus [1]. In der neuen Version sieht der AOSM-Betriebsalgorithmus in diesem Modus wie folgt aus:

VORBEREITUNG - Nach dem Aussteigen der Passagiere und Schließen aller Türen, Sichtprüfung des Zustands der Motorhaube und des Kofferraums, schaltet der in der Kabine sitzende Fahrer den geheimen Netzschalter SA1 (Abb. 1) der AOSM-Einheit und gegebenenfalls die Stromversorgung ein des AOSM-Systems vom Fahrer im DISARM-Modus ausgeschaltet wurde, leuchtet die VD1-LED auf und leuchtet kontinuierlich (Abb. 1).

Hinweis: Wenn die Stromversorgung des AOSM-Systems im ARMED-Modus ausgeschaltet wurde, schaltet das AOSM-System bei Wiederherstellung der Stromversorgung sofort in den ARMED-Modus.

Wenn die Stromversorgung des AOSM-Systems nach dem Einbruch im ARMED-Modus abgeschaltet wurde, schaltet das AOSM-System bei Wiederherstellung der Stromversorgung sofort in den ARMED-Modus mit Zündblockierung.

Wenn die Stromversorgung der AOSM-Einheit während des HOCKED-Zustands abgeschaltet wurde, geht das AOSM-System beim Anlegen der Stromversorgung sofort in den LOCK-Modus mit einem entsprechenden akustischen Alarm. Und erst nachdem dieser Modus ausgearbeitet und in den ARMED-Modus gewechselt wurde, ist der DISARMING-Modus möglich.

Daher werden Versuche, das AOSM-System absichtlich zu deaktivieren, indem die Motorhaube geöffnet und die Kabel von den Batterieklemmen entfernt und dann angeschlossen werden, jedes Mal von einem akustischen Alarm begleitet, wenn die Kabel im HACKING-Modus an die Batterie angeschlossen werden.

Der nachfolgende Algorithmus des modernisierten Automobil-Sicherheitssystems AOSM stimmt mit dem Algorithmus des AOS-Systems [1] überein.

Die Änderung der Eingangsschaltungen zum Empfangen von Signalen von Endsensoren wird durch die Notwendigkeit verursacht, die Zuverlässigkeit des Sicherheitssystems bei hoher Luftfeuchtigkeit und unter Winterbedingungen zu erhöhen. Wenn einer der Endschalter ausgelöst wird, wird die Kathode VD3 oder VD4 (Abb. 1) [1] zum Gehäuse geschlossen. Die Spannung an einem der Eingänge des PIC-Controllers sinkt aufgrund des Spannungsabfalls über der Diode von 4...5 V auf 0,5...0,7 V. In diesem Fall arbeitet der Mikrocontroller gemäß dem in [1] angegebenen Betriebsalgorithmus.

Bei unvorsichtigem Anschluss von Drähten an die Endschalter, bei Oxidation der Kontakte der Schalter durch Langzeitbetrieb, bei Verwendung von Dioden mit erhöhtem Spannungsabfall bei niedrigen Temperaturen steigt diese Spannung und kann den Wert von 0,8 V überschreiten - die Schwelle des Mikrocontrollers.

Infolgedessen wird das Sicherheitssystem nicht aktiviert oder reagiert nicht auf die Betätigung von Schaltern. Um solche Situationen auszuschließen, wurden die Eingangskreise des Sicherheitssystems finalisiert.

Das LED-Verbindungsschema wurde auch für den Fall geändert, dass die mit der LED verbundenen Drähte für den Hacker verfügbar werden und er versucht, das AOSM zu deaktivieren, indem er eine Spannung von beispielsweise 100 V an den mit der LED-Kathode verbundenen Draht anlegt In diesem Fall brennt der Widerstand R12 durch, aber die Leistung des Autosicherheitssystems wird nicht beeinträchtigt. Ein Verfahren zur Herstellung eines Schocksensors, weitere technische Details sind im Artikel [1] angegeben.

Das Schema in Abb. 2 ist eine der Optionen für die technische Implementierung der Wegfahrsperre - ein Autosicherheitssystem mit zwei Kanälen zum Blockieren des Motorbetriebs.

Abb.2. Schaltplan (zum Vergrößern anklicken)

Die Wegfahrsperre verhindert das Starten des Motors bei eingeschalteter Zündung. Das Scharf- und Unscharfschalten erfolgt berührungslos über eine IR-Fernbedienung. Das Schema des Schlüsselanhängers und eine Beschreibung seines Betriebs sind in [2] angegeben. Um Befehle vom Schlüsselanhänger an die Wegfahrsperre zu übertragen, wird ein 32-Bit-Code verwendet, der für jede Probe des Autosicherheitssystems individuell ist, und eine Pulsphasenmodulation von Infrarotstrahlen.

Der Schalter SA1 befindet sich an einer schwer zugänglichen Stelle und dient zur Notabschaltung der Wegfahrsperre bei Ausfall. Der Block selbst befindet sich zusammen mit einem Fotodetektor und einem Relais hinter dem Armaturenbrett. Der Fotodetektor wird in irgendeiner Weise von innen am Armaturenbrett befestigt, nachdem zuvor am Befestigungspunkt für den Durchgang von IR-Strahlen ein Loch mit einem Durchmesser von 1 ... 3 mm gebohrt wurde. Sie können jedoch zuerst die Funktion der Wegfahrsperre überprüfen, ohne ein Loch zu bohren. Vielleicht reicht die Strahlungsleistung des Schlüsselanhängers aus, um das Hindernis in Form einer Armaturenbrettwand zu überwinden.

Die Wegfahrsperre wird vom Stromkreis des Fahrzeugs mit 12 V versorgt, an dem beim Einschalten der Zündung Spannung anliegt. Wenn die Zündung ausgeschaltet ist, ist die Wegfahrsperre stromlos und verbraucht keinen Strom von der Batterie.

Der Algorithmus der Wegfahrsperre ist wie folgt:

1. DEAKTIVIERT - Die Stromversorgung des Geräts ist ausgeschaltet und das Sicherheitssystem in diesem Modus wirkt sich nicht auf die elektrische Ausrüstung des Fahrzeugs aus.
   VORBEREITUNG - Während der ersten Stromversorgung der Wegfahrsperre leuchtet die LED VD1 und leuchtet dauerhaft. Die Relais K1 und K2 sind deaktiviert. Die Wegfahrsperre merkt sich diesen aktuellen Zustand des Systems in ihrem nichtflüchtigen Speicher und kehrt beim anschließenden Aus- und Einschalten in diesen Zustand zurück. Die Wegfahrsperre tritt auch beim Entschärfen auf Befehl vom Schlüsselanhänger in den gleichen Zustand ein.
2. SCHARFSCHALTEN – bei eingeschalteter Zündung im Zustand VORBEREITUNG den Schlüsselanhänger auf den Fotodetektor richten und die Taste des Schlüsselanhängers einmal drücken. Das System schaltet dann in den LOCK-Modus.
3. BLOCKIEREN – In diesem Modus blinkt die VD1-LED (Abb. 2) mit einer Frequenz von 2 Hz, die Relais K1 und K2 schalten ein und ihre Kontakte K1.1 und K2.1 unterbrechen die ausgewählten Sperrkreise. Die Wegfahrsperre merkt sich diesen aktuellen Zustand des Systems in ihrem nichtflüchtigen Speicher und kehrt beim anschließenden Aus- und Einschalten der Zündung in diesen Zustand zurück, wodurch der Betrieb des Motors blockiert wird.
4. DEAKTIVIEREN – bei eingeschalteter Zündung im LOCK-Modus den Schlüsselanhänger auf den Fotodetektor richten und die Taste des Schlüsselanhängers einmal drücken. Die Wegfahrsperre wechselt dann in den Modus VORBEREITUNG.

Während des Betriebs im BLOCKED-Modus überwacht der Mikrocontroller ständig das Vorhandensein eines Signals vom Fotosensor. Fällt das Signal des Fotosensors aus, verringert sich die Blinkfrequenz der LED von 2 Hz auf 0,5 Hz, der Motorblock wird jedoch beim Aus- und Einschalten der Zündung nicht entfernt. Um den Motor zu entriegeln, muss die Störung behoben oder die Wegfahrsperre mit dem Schalter SA1 (Abb. 2) stromlos gemacht werden. Wenn ein Signal vom Fotosensor erscheint, kehrt die Blinkfrequenz der LED auf die ursprüngliche Frequenz zurück.

Wenn der Strom eingeschaltet und der PREPARATION-Modus eingeschaltet wird, überwacht der Mikrocontroller auch das Vorhandensein eines Signals vom Fotosensor, und wenn es nicht vorhanden ist, beginnt die LED noch seltener mit einer Frequenz von 0,2 Hz zu blinken, was a anzeigt Fehlfunktion, blockiert aber nicht den Motor. In diesem Fall ist es notwendig, die aufgetretene Fehlfunktion schnell zu beseitigen.

Fotodetektor DA1 Typ ILMS5360 kann durch Fotodetektoren SFH506-36, TFMS5360 usw. ersetzt werden. Der Schalter SA1 kann von beliebiger Art sein, vorzugsweise klein.

Relais K1 und K2 - beliebige 12-V-Relais mit einem zulässigen Strom durch Kontakte von 8 ... 15 A oder mehr, abhängig von der geschalteten Last.

Weitere technische Details zum Betrieb der Fernbedienung mit IR-Strahlen finden sich im Artikel [2].

Wenden Sie sich für Ratschläge zur Funktionsweise der beschriebenen Systeme und mit Ihren Wünschen und Anregungen an den Autor des Artikels.

Literatur

1. "Ein einfaches Autosicherheitssystem auf PIC12C508A", - Funkamateur, 2002, Nr. 2.
2. "Ein einfaches Autosicherheitssystem basierend auf PIC12F629 mit IR-Fernbedienung", - Radio Amateur, 2003, Nr. 5.

Autor: N. Kupreev, Minsk; Veröffentlichung: radioradar.net

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