СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ОЭВМ – однокристальная электронная вычислительная машина
ПЗУ – постоянно запоминающее устройство
ОЗУ – оперативное запоминающее устройство
БСК – бортовая система контроля
РПП – резидентная память программ
РПД – резидентная память данных
БИС – большие интегральные схемы
АЛУ – арифметическое логическое устройство
БПП – блок программной памяти
ТТЛ – транзисторно-транзисторная логика
Введение
Развитие микроэлектроники и широкое применение изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления является в настоящее время одним из основных направлений научно-технического прогресса.
Использование микроэлектронных средств в изделиях производственного и культурно-бытового назначения не только приводит к повышению технико-экономических показателей изделий (стоимости, надежности, потребляемой мощности, габаритных размеров) и позволяет многократно сократить сроки разработки и отодвинуть сроки "морального старения" изделий, но и придает им принципиально новые потребительские качества (расширенные функциональные возможности, модифицируемость, адаптивность и т.д.).
PIC12C5XX - семейство недорогих, 8-разрядных высокоэффективных микроконтроллеров, основанных на EEPROM/EPROM/ROM CMOS технологии. Ядро микроконтроллеров имеет RISC архитектуру с 33 командами, состоящими из одного слова. Все команды выполняются за один машинный цикл (1мкс), за исключением команд ветвления, выполняемых за два цикла. PIC12C5XX имеют высокую эффективность по сравнению с микроконтроллерами данного класса.
Набор 12-разрядных ортогональных команд позволяет уменьшить объем кода программы в два раза по сравнению с 8-разрядными командами других микроконтроллеров этого класса. Удобная и простая в изучении система команд позволяет значительно сократить время разработки устройства.
Для микроконтроллеров семейства PIC12C5XX разработан полнофункциональный ассемблер, симулятор, 'С' компилятор, и набор инструментальных средств проектирования (различные программаторы и эмуляторы). Все инструментальные средства работают на IBM PC совместимых компьютерах.
1 Техническое задание
Применение устройства защиты для телефона
Актуальная на сегодняшний день задача защиты телефонной линии от "пиратов" решается с помощью разнообразных электронных схем-приставок, подключаемых к телефонному аппарату или радиотелефону.
Отдельное место среди них занимают программируемые устройства на микроконтроллерах. В основном применяются зарубежные процессоры с низким энергопотреблением, например PIC (Peripheral Interface Controller) микроконтроллеры фирмы Microchip.
На базе 8-разрядного КМОП-микроконтроллера PIC12C508A разработана схема защитного устройства "Пароль" для телефона или радиотелефона. В базовом варианте данное устройство позволяет выполнять пять функций:
- кодовый доступ к линии (от 1 до 8 цифр кода);
- блокировку цифры "8";
- блокировку "07";
- запрет параллельного "пиратского" набора номера;
- ограничение количества набираемых цифр.
Все режимы можно ввести или отменить с помощью телефонного аппарата.
2 Разработка электрической принципиальной схемы
В состав схемы изображенной на рисунке 1 входят:
- микроконтроллер Р1С12С508(508А) с прошитым ПЗУ;
- датчик контроля напряжения линии R14, R10, R11, VT1;
- ключ подачи звукового сигнала VT5;
- кнопка входа в режим программирования SB1;
- токовый ключ R2, VT3, R15;
- цепь питания схемы VD1, VD2, VD3, С1, R12, VT2, R1.
Рисунок 1 – Электрическая схема защитного устройства для телефона
Работой всех узлов схемы управляет PIC-контроллер. В исходном состоянии он находится в "спящем" экономичном режиме. При любом изменении на входах, например при снятии трубки телефона (на входе 5 появляется логический "О") либо при изменении состояния линейного напряжения (на входе 4 появляется логическая "1"), PIC активизируется в соответствии с загруженной в него программой. Выбор режима работы защитного устройства производится с помощью телефонного аппарата (набором соответствующих цифровых комбинаций) по входу 5 контроллера.
В процессе ввода данных телефонная линия шунтируется резистором R5 и ключом VT4, поэтому импульсы набора не "проходят" в линию, то есть не воспринимаются АТС как определенный номер. Если абонент правильно вводит защитный код, ключ размыкается, позволяя далее осуществить соединение с АТС стандартным образом. В устройстве предусмотрена начальная установка при включении в линию. В этом случае "Пароль" программируется на следующие функции:
- код доступа к линии — 723;
- запрет "8";
- запрет "07";
- запрет параллельного набора;
- ограничение номера — 8 цифр.
Для поддержания заданного напряжения, необходимого для работы PIC-кон-троллера (от 3 до 5 В), предусмотрена подпитка накопительной емкости С1 через транзистор VT2.
Входной делитель R10, R14 рассчитан на напряжение 60 В в линии, поэтому если линия имеет напряжение 48 В (по зарубежному стандарту), необходимо увеличить R10 до 170 кОм.
Своевременная установка защитного устройства полностью гарантирует невозможность "пиратства" на вашей линии!