Магистр ДонНТУ Дранишников Сергей Владимирович - Фото

Дранишников Сергей Владимирович

Донецкий национальный технический университет

Факультет компьютерных наук и технологий

Кафедра компьютерной инженерии

Специальность:«Компьютерные системы и сети»

«Встроенные микроконтроллерные средства гарантирования безопасности систем автомобильных сигнализаций»

д.т.н, проф. Святный Владимир Андреевич

Резюме

ФИО Дранишников Сергей Владимирович
Дата рождения 14.06.1994 г.
Место рождения г. Донецк
Школа 2000-2011 гг., Донецкая общеобразовательная школа №97 с углублённым изучением английского языка
ВУЗ 2011-2015 гг., Донецкий национальный технический университет, факультет компьютерных наук и технологий, специальность: «Компьютерные системы и сети», диплом бакалавра
2015-2017 гг., Донецкий национальный технический университет, факультет компьютерных наук и технологий, специальность: «Компьютерные системы и сети», диплом магистра
Средний балл 4.9
Владение языками Русский, украинский – в совершенстве, немецкий – средний уровень, английский – базовый уровень
Личные достижения Принимал участие в школьных олимпиадах по различным дисциплинам, неоднократно занимал призовые места
Призёр областного чемпионата по футболу среди юношей 1994-1993 гг.
Призер музыкальных конкурсов городского и областного значения по специальности: «Классическая гитара»
Увлечения Компьютерная инженерия, сетевые технологии, компьютерная безопасность, футбол, езда на велосипеде, игра на гитаре
Личные качества Целеустремлённость, стрессоустойчивость, усидчивость, настойчивость, внимательность
Владение компьютером 1. Операционные системы: Windows 95/98/NT/2000/XP/7/8/10‚ Linux
2. Языки программирования: С/С++, C#, DELPHI, Assembler x86
3. Среды разработки: MS Visual Studio, DELPHI7
4. СУБД: MS SQL Server, FoxPro
5. Инструменты веб-разработки: HTML, CSS, JavaScript, jQuery
6. Среды виртуализации: Oracle VM VirtualBox;
7. Общепрограммные продукты: Microsoft Office‚ Adobe Photoshop, CorelDraw
Дополнительные курсы, стажировки, гранты 2016 г., Лодзинский технический университет, г.Лодзь, Польша – производство полупроводниковых элементов, технологические курсы
2000-2007 гг., Донецкая школа искусств №5, специальность «Классическая гитара»
2003-2008 гг., Спортивная школа «ЦПОР Донецк»
2008-2009 гг., Футбольная школа молодёжи «Металлург»
Планы на будущее Закончить университет и найти работу по специальности
Контактная информация e-mail:dranishnikov230@gmail.com
skype: sergeydr4

Биография


Детство


Я, Дранишников Сергей Владимирович, родился летним днём на правом берегу города Запорожья, моя мать – Дранишникова Светлана Николаевна – коренная жительница города Запорожья, отец – Дранишников Владимир Леонидович – житель города Донецка. Так как семья приняла решение жить в Донецке, мы почти сразу же переехали в Донецк. Моя сестра Дранишникова Анастасия Владимировна ходила в музыкальную школу и занималась игрой на гитаре, поэтому в шестилетнем возрасте меня так же отдали учиться в школу искусств №5 по классу "гитара". Свой первый урок там я запомнил на всю жизнь: ох, как не хотелось мне больше посещать это заведение! Однако, в дальнейшем игре на гитаре я отдал целых восемь лет, с отличием закончил музыкальную школу и затем в более зрелом возрасте достиг хороших результатов на музыкальных конкурсах. Отдельную благодарность за это хочу выразить своему учителю – Кондратьеву Сергею Владиславовичу.


Школа


В 2000 году я пошёл в первый класс Донецкой общеобразовательной школы №97. Обучение давалось не слишком легко, однако учился я на твёрдого хорошиста. Особенно нравились точные науки, такие как математика, физика. Также очень нравилось черчение, так как чертить у меня получалась как-то само собой. Из нелюбимых предметов хочу назвать русский язык и литературу. В 4 классе, играя в футбол на спортивной площадке школы, друг предложил записаться на секцию футбола, которая находилась рядом со школой. Я с радостью согласился. Впоследствии, друг бросил это занятие, а я остался, и через некоторое время это стало вторым моим большим увлечением, помимо музыкальной школы. Имея такое количество занятий, каждый мой день был буквально расписан по часам. С утра до обеда – школа, затем – музыкальная школа, затем – тренировка по футболу. Иногда такой ритм жизнь очень надоедал, особенно, когда сверстники шли гулять, а ты шёл на тренировку. Однако бросить свои увлечения я не мог. В 9 классе у меня получилось поступить в футбольную школу молодeжи «Металлург», это дало мне возможность играть на более высоком уровне (в чемпионате Украины по футболу) и развиваться как спортсмену. Но больших успехов в футболе мне так и не удалось достичь. Очень большую благодарность за становление характера и воспитание духа хочу выразить своему первому тренеру – Курашвили Эмзару Джамайловичу.


Университет


В 11 классе мне пришлось выбирать дальнейшее место обучения, вместе с этим и дальнейшую судьбу. Мой выбор пал на ДонНТУ, как на один из самых хороших вузов Украины. А так как из всех направлений меня особенно привлекало компьютерное направление, то я остановил свой выбор именно на факультете компьютерных наук и технологий. Во время учебы в университете я нашёл для себя ответы на множество вопросов, связанных с устройством компьютера, которые интересовали меня ранее. Из изучаемых предметов особенно понравились: Компьютерные сети, Периферийные устройства, Аналоговая Схемотехника, Web-технологии, Системное программирование. Из преподавателей хочу отметить: Гусева Б.С., Цололо С.А., Ковалева С.А., Иванова А.Ю.


Планы на будущее


В будущем хочу достойно закончить обучение в университете, найти высоко оплачиваемую работу, которая максимально будет приближена к моей специальности.


Реферат


 

1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ СИСТЕМ АВТОМОБИЛЬНЫХ СИГНАЛИЗАЦИЙ

 

1.1  История появления автомобильных сигнализаций

 

С появлением автомобиля почти сразу же возникли и проблемы, связанные с его сохранностью. История имеет в своем распоряжении документы, датированные 1896 годом, в которых изложены обстоятельства автомобильной кражи. Это печальное событие произошло лишь через десять лет после изобретения автомобиля с двигателем внутреннего сгорания: 8 июня в Париже из личного гаража барона Жюльена пропал автомобиль марки Peugeot[3]. Документ, составленный и зарегистрирован французскими жандармами, зафиксировал первую в истории автомобилей кражу.

Таким образом, уже более века каждого автовладельца мучают мысли о защите своего железного друга. С развитием науки и техники меняются и защитные средства: так, в начале XX века наиболее подходящим средством защиты было механическая блокировка автомобиля. В качестве стопоров и замков использовались прочные металлические изделия (штекеры, штыревые замки, вилки), которые устанавливались на рулевой вал, колесо, дверные замки или капот[2,11]. Механические противоугонные устройства сначала были внешними и не требовали специальной установки и доработки автомобильных агрегатов, однако с развитием автомобилестроения предпочтение начали получать встроенные агрегаты – как более надежные, технологические и компактные.

Что касается собственно сигнализаций как систем, которые призваны информировать владельца и прохожих о попытках несанкционированного проникновения или кражи машины, то первые заметки о автосигнализации появились в общественной прессе в начале 20-х годов XX века, когда в западных газетах в широком употреблении было слово «bug», оно обозначало существующие системы сигнализации для защиты от грабителей. Например, в статье «Противоугонная сирена звучит громко, когда автомобиль похищают» из американского журнала Popular Mechanics от 20 июня 1920 говорится: «Противоугонная автосигнализация, разработанная изобретателями из штата Небраска, использует ведущий вал, чтобы запускать сигнал или сирену автомобиля, когда машину незаконно похищают. Фрикционная передача, которая включается или выключается от сцепления с валом с помощью кулачкового механизма, размещена вместе с сигнализацией в заклёпанный стальной корпус, прикрепленный к картеру двигателя. Кулачок также разрывает электрическую цепь системы зажигания. Поворот ключа в замке блокирует двигатель и устанавливает сигнализацию. Замок располагается в салоне в скрытом месте».

Но не следует думать, что сигнализации разрабатывались и внедрялись только в США. Например, в 1920 году в научной лаборатории советского физика Иоффе А.Ф. в Петербургском политехническом институте началась работа над созданием уникальной по тем временам технологии – бесконтактной охранной сигнализации. Принцип работы этой системы был основан на изобретении Термена Л.С. под названием «терменвокс», в котором при приближении тела к контуру антенны менялась емкость конденсатора, что приводило к срабатыванию звукового сигнала[2,4].

Серийные автосигнализации появились уже после Второй мировой войны: в 1968 году в США они устанавливались на автомобилях марки Corvette и входили в заводскую комплектацию; при этом розничная стоимость таких охранных устройств составляла $ 26. В 1974 году штатная охранная система (Anti-theft alarm system) входила в заводскую комплектацию автомобиля марки Mustang II.

Начиная с 1980-х годов в мире наблюдался бум радиоуправляемых («бесконтактных») систем для автомобилей, которые могли с помощью брелока дистанционно включать и выключать сигнализацию и открывать двери, управляя центральным замком.

Одним из родоначальников первых моделей электронных сигнализаций была американская компания OMEGA Research & Development Inc. Эта компания с 1970 года занималась собственными разработками и производством охранных систем для автомобилей и разработала известны во всем мире бренды охранных систем: Excalibur, Crime Guard, K-9, FBI, M.A.T., Freedom, Pearson.

Начиная с конца 90-х прошлого века автомобильные сигнализации начинают выполнять дополнительные функции: получают обратную связь, имеют многофункциональные брелки, умеют заранее прогревать двигатель, распознавать присутствие специального электронного чипа и многое другое[1]. На рынке появляется все большее количество брендов, а разнообразие моделей способно удовлетворить самого требовательного потребителя. В настоящее время производители переходят от громких сирен к более лояльным способам оповещения владельца: световые сигналы, индикация на брелках, сообщение на мобильный телефон.

В двадцать первом веке охранные электронные автомобильные системы выходят на глобальный уровень: передача сигнала по мобильной сети, позиционирование автомобиля и владельца через GPS, Интернет – все эти функции позволяют не только предупреждать владельца об изменениях статуса автомобиля, но и отслеживать его перемещения в пространстве, считывать показания датчиков и контролировать параметры автомобильных систем[9].

На рисунке 1.1 показана история развития автомобильных систем охраны в хронологическом порядке[2].

 

История развития автомобильных систем охраны в хронологическом порядке

Рисунок 1.1 – История развития автомобильных систем охраны в хронологическом порядке

1.2  Разновидности систем автомобильных сигнализаций

 

1.2.1    Энергозависимые и энергонезависимые автомобильные сигнализации

 

По типу энергозависимости системы автомобильных сигнализаций делятся на два типа:

  • Энергозависимая;
  • Энергонезависимая.

Энергонезависимая сигнализация работает следующим образом: она блокирует двигатель только в том случае, когда системный блок находится в штатной колодке соединения и система охраны включена владельцем с передатчика. Преимущество этой системы состоит в том, что даже при выходе блока сигнализации из строя (отказ электроники), владелец всегда сможет завести двигатель без вмешательства специалиста. Но, в этом преимуществе скрываются и свои недостатки, а именно: при обнаружении и удалении такого блока взломщиком из колодки происходит замыкание контактов реле блокировки двигателя, и штатная проводка, ранее разорванная установщиком, возвращается в нормальное состояние. После этого остается только разобраться с замком зажигания и завести двигатель[12-13].

Преимущество энергонезависимой системы автомобильной сигнализации заключается в том, что даже при удалении системного блока, реле блокировки двигателя остается в разомкнутом положении, и простое удаление блока из цепи не даст результата, еще потребуется проверка и выявление разрывов штатной проводки, а в случае отсутствия куска штатного провода – еще и время на наращивание проводов. К недостатку можно отнести то, что при отказе электроники в блоке, нет возможности завести двигатель без изменений в разорванной проводе[12-13]. Блокировок двигателя может быть несколько: лучше, когда их не менее двух, например, одна цепь блокирует зажигание, а другая – бензонасос или стартер.

 

1.2.2    Односторонние и двусторонние автомобильные сигнализации

 

По факту наличия обратной связи системы автомобильных сигнализаций подразделяются на:

  • Односторонние;
  • Двусторонние.

Односторонняя сигнализация – это сигнализация без обратной связи, самый простой вид автомобильной сигнализации. Сигнализации с односторонней связью поддерживает передачу радиосигнала от брелка к машине, что позволяет владельцу передавать команду дистанционно.

Именно с односторонней сигнализации начинался ход этих незаменимых автомобильных устройств, основное назначение которых – подача световых и звуковых сигналов в случае попыток несанкционированного доступа к автомобилю[5].

Односторонние сигнализации имеют один существенный недостаток – хозяин машины находится далеко от своего железного коня, рискует не услышать и не увидеть сигналов тревоги, подаваемые охранным устройством.

Такие устройства используются в автомобилях в большей степени в качестве центрального замка, который блокирует двери машины.

Стоимость как самой односторонней сигнализации, так и ее установки, невысокая, что делает ее доступной для широкого круга автовладельцев.

Односторонняя сигнализация состоит из сирены и брелка с одной или двумя кнопками (рис. 1.2) Часто такие сигнализации дополнены датчиком удара, который реагирует на внешние воздействия на кузов автомобиля[6].

Брелок классической односторонней сигнализации

Рисунок 1.2 – Брелок классической односторонней сигнализации

Двусторонняя сигнализация является следующим шагом в развитии автомобильных охранных систем. Кроме функций, выполняемых односторонней сигнализацией, двусторонняя сигнализация оснащена еще и обратной связью.

С помощью брелка, в который встроен пейджер, можно отслеживать текущее состояние охраняемого автомобиля. На экране пейджера в режиме реального времени отображается информация об открытии дверей или багажника машины, включении зажигания, о температуре воздуха в салоне автомобиля и, конечно, о срабатывании охранной сигнализации.

Более продвинутые представители двусторонней сигнализации «умеют» дистанционно запускать двигатель автомобиля для прогрева, а также периодически запускать его через заданные промежутки времени[7-8].

Двусторонняя сигнализация стоит в несколько раз дороже односторонней, но существенная разница в функциональности это оправдывает.

На рисунке 1.3 изображен брелок двусторонней сигнализации со встроенным пейджером.

 

Брелок двусторонней сигнализации со встроенным пейджером

Рисунок 1.3 – Брелок двусторонней сигнализации со встроенным пейджером

Еще одним важным преимуществом автомобильных сигнализаций с обратной связью является диалоговый код. Данный вид защиты используется на более дорогих моделях сигнализаций. Не каждая модель сигнализации с обратной связью имеет диалоговый код.

Диалоговый код – это специальный способ шифрования сигнала между автомобилем и брелком владельца. При постановке или снятии с охраны брелок передает автомобилю определенный сигнал. Получив этот сигнал, система убеждается, что сигнал получен именно от «своего» брелка, причем это происходит не один раз, а в диалоге. В ответ на первый сигнал система посылает на брелок запрос в виде псевдослучайного числа, которое обрабатывается брелком по специальному алгоритму и отправляется обратно. Сигнализация обрабатывает посылку по тому же алгоритму, сравнивая полученный ответ со своими данными. Если они совпадают, команда выполняется, а на брелок отправляется подтверждение[6].

Диалоговые сигнализации используют индивидуальный ключ шифрования длиной 128 бит. В качестве защиты кода используется алгоритм диалогового кодирования и инновационный метод прыгающих частот (в период посылки команд специальный трансивер многократно меняет частоты по специальному алгоритму).

 

1.2.3    Телематические автомобильные сигнализации (GSM / GPS)

 

Автомобильные сигнализации телематического вида – это системы нового поколения, которые позволяют существенно улучшить надежность защиты транспортного средства, а также наладить дистанционный контроль над своим автомобилем с помощью мобильного или стационарного телефона. Как видно на рисунке 1.4, телематические автомобильные сигнализации включают в себя GSM / GPS приемник[6].

Оборудование телематических систем автосигнализаций

Рисунок 1.4 – Оборудование телематических систем автосигнализаций

Телематические автомобильные сигнализации в зависимости от конкретной модели оборудования обеспечивают следующие функции: запуск двигателя, прогрев салона автомобиля, получения информации о его местонахождении, управление различным дополнительным оборудованием (кондиционер, предпусковой подогреватель, обогрев кресел и другие).

Крайне интересная функция – это определение местоположения транспортного средства с помощью GSM-координат. Владелец может в любой момент получить на свой смартфон сигнал тревоги от своего автомобиля. Он будет представлен в виде ссылки на интерактивную карту, где будет указано местоположение авто. Примечательно, что зона приемов сигналов и сообщений ограничено только GSM-сетями, которые имеют самое широкое покрытие. Другими словами, функция будет работать не только в городе, но и далеко за его пределами[10].

Таким образом, в случае угона автомобиля владелец сможет с высокой точностью определить, куда направляются злоумышленники (рис. 1.5) Это значительно повышает вероятность успешного поиска автомобиля и его возвращения законному владельцу. Стоит отметить, что некоторые сигнализации телематического типа к тому же снабжаются системой прослушивания салона.

Практически все функции телематической автомобильной сигнализации «привязаны» к смартфону владельца и осуществляются с помощью SMS-команд или специального приложения. К слову, для всех современных мобильных систем, включая наиболее популярные iOS и Android, разработаны соответствующие программы (рис. 1.5).

Интерфейс мобильного приложения к телематической автомобильной сигнализации

Рисунок 1.5 – Интерфейс мобильного приложения к телематической автомобильной сигнализации

Именно приложения значительно упрощают процесс управления автомобильной сигнализацией и различным дополнительным оборудованием машины. Впрочем, некоторые системы не лишены возможности использования стационарного телефона в качестве аппарата контроля и управления некоторыми функциями автомобиля.

Автосигнализации телематического вида – это не только широкие функциональные возможности, но и отличный способ лишний раз застраховать свое транспортное средство от угона и его последствий. На рисунке 1.6 схематично изображен принцип работы телематической автомобильной сигнализации.

Принцип работы телематической автомобильной сигнализации

Рисунок 1.6 – Принцип работы телематической автомобильной сигнализации

Еще одна дополнительная функция – наличие CAN модуля в автосигнализации. Этот модуль является новейшим классом систем среди автосигнализаций. Он предназначенный для установки в определенные модели автомобилей, которые имеют встроенные производителем шины CAN[6,10].

 Эта функция была разработана для сокращения времени, надежности и удобства инсталляции автосигнализаций в машины. Наличие CAN модуля дает возможность получать оперативную информацию о состоянии деталей автомобиля, спидометра, положения КПП. Количество автомобилей, которые оснащены CAN шиной, постоянно увеличивается. На данный момент он присутствует на многих известных импортных автомобилях: Opel, Ford, Toyota, Nissan, Infiniti, Volkswagen, Peugeot, Porsche, Citroen и другие. На рисунке 1.7 изображен CAN модуль от автомобильной сигнализации фирмы «StarLine».

CAN модуль автомобильной сигнализации StarLine

Рисунок 1.7 – CAN модуль автомобильной сигнализации StarLine

На сегодняшний день одним из лучших выборов будут так называемые «микс-системы» – системы двусторонних сигнализаций, которые сочетают в себе сразу несколько передовых технологий. Например, сочетают GSM, GPS, CAN модули и обеспечены автозапуском двигателя. Это сочетание гарантирует высокую безопасность автомобиля и дает возможность использовать современные функции мониторинга движения автомобиля. Такие «микс-системы» можно отнести к охранным комплексам премиум класса. В качестве недостатков таких систем можно назвать большую стоимость.

 

1.3 Цель и задачи исследования

 

Целью данной работы является изучение принципов действия современных систем автомобильных сигнализаций и выявление так называемых «слабых мест» в их работе, с целью исследования возможности их модификации и/или создания вспомогательного встроенного средства, которое будет гарантировать безопасность систем автомобильных сигнализаций.

Основные задачи исследования:

  • Изучение технологии действия систем автомобильных сигнализаций;
  • Анализ работы современных автомобильных сигнализаций;
  • Поиск «слабых мест» в защите систем автомобильных сигнализаций;
  • Исследование возможности совершенствования систем автомобильных сигнализаций;
  • Создание вспомогательного встроенного средства для обеспечения безопасности систем автомобильных сизнализаций.

Объект исследования: системы автомобильных сигнализаций.

 

1.4 Выводы

 

В результате исследований в данном разделе были описаны наиболее типовые системы автомобильных сигнализаций и их функциональные особенности. Также был выполнен сравнительный анализ этих систем и выявлены преимущества и недостатки каждой из представленных систем. Можно сделать вывод, что так называемые «микс-системы» двусторонних автомобильных сигнализаций, которые используют в своей работе несколько современных технологий, например, GPS и GSM, является надежно защищенными, они не представляют интереса для злоумышленника и не требуют доработки. Но из-за очень большой стоимости такие системы используются достаточно редко. Другие, более дешевые, системы автомобильных сигнализаций – не являются защищенными и совершенными, как «микс-системы», они склонны к атаке со стороны злоумышленников, поэтому именно они будут выбраны в качестве объектов моего исследования.

 

Список источников

  1. История развития автомобильных сигнализаций [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://http://attc.com.ua/art_articles...
  2. Немного из истории автосигнализаций [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://avtogsm.ru/index...
  3. Первые автосигнализации: история изобретения [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://autosab.ru/stati/113...
  4. История возникновения автомобильной сигнализации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.voronezhavto.ru/blog/...
  5. Автомобильная сигнализация: виды автосигнализаций и основные функции [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.avtodobryak.ru/article/39...
  6. Виды сигнализаций на автомобиль. Какую сигнализацию лучше установить на автомобиль? [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://http://avtgid.ru...
  7. Виды автосигнализаций в зависимости от типа связи [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://winauto.ua/articles...
  8. Виды систем автомобильных сигнализаций [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://tgaliev.blogspot.com/2011...
  9. Автомобильные сигнализации: принципы, виды, особенности выбора [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://poisk-podbor.ru/article...
  10. Как выбрать сигнализацию для автомобиля. Виды автомобильных охранных систем [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://goodmaster.com.ua/avtomobil..
  11. История развития противоугонных устройств [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.autoban.by/articles...
  12. Виды сигнализаций [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://vsepoedem.com/story...
  13. Услужливый сторож. Все об автосигнализации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: hhttp://www.specialsecurity.biz/publ...

Библиотека

    Тематические статьи

  1. Как выбрать автомобильную сигнализацию?

    Описание: В данной статье описывается, как правильно выбрать автомобильную сигнализацию.

    Источник: Rozetka [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://rozetka.com.ua...

  2. Выбор автосигнализации. Какую сигнализацию выбрать?

    Описание: В данной статье рассматривается, какие бывают автомобильные сигнализации и какую лучше выбрать.

    Источник: Amastercar [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://amastercar.ru...

  3. Как правильно выбрать автомобильную сигнализацию?

    Описание: В данной статье приводятся минимальные требования к автомобильным охранным системам, наличие которых уже не даст угонщику без особых усилий угнать автомобиль.

    Источник: Hammer-center [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.hammer-center.com.ua...

  4. Автосигнализация – деньги на ветер!

    Описание: В данной статье рассказывается, почему автомобильные сигнализации – это «деньги на ветер».

    Источник: Avto-sovet [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://avto-sovet.com...

  5. «Кодграббер» – что это?

    Описание: В данной статье рассказывается, что такое «кодграббер».

    Источник: B161.ru [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.b161.ru...

  6. Что такое «кодграббер» для автоугона и как от него защититься?

    Описание: В данной статье описывается, что такое «кодграббер», и как можно противостоять этим устройствам.

    Источник: Evakuatori-s-ru [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://evakuatori-s-ru.1gb.ru...

  7. Какая сигнализация лучше?

    Описание: В данной статье описывается, какую сигнализию следует выбирать для минимизации возможности угона автомобиля.

    Источник: Avillage [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://avillage.ru...

  8. CAN-модуль: что это такое?

    Описание: В данной статье рассказывается, что такое CAN-модуль, и как это устройство может помочь защитить автомобиль от угона.

    Источник: Alarm.autodop [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://alarm.autodop.kiev.ua...

  9. Защита автомобиля от угона и кражи. Сигнализация и другие устройства безопасности

    Описание: В данной статье описывается, какую сигнализию следует выбирать для минимизации возможности угона автомобиля.

    Источник: Pddmaster [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://pddmaster.ru...

  10. Переводы статей

  11. Как выбрать систему безопасности автомобиля?

    Автор перевода: С.В. Дранишников

    Описание: В данной статье описывается, почему не стоит принебрегать системами автомобилных сигнализаций, а также какими функциональнымим особенностями они обладают.

    Источник (англ.): Crutchfield [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.crutchfield.com...

Индивидуальный раздел


Управление радиоуправляемой машинкой с помощью ПК


Наверное, сколько бы не было человеку лет, он всё равно, навсегда, остаётся ребёнком. У многих в детстве была машинка на радиоуправлении – я не исключение. Так вот, однажды, когда я перебирал старый хлам в шкафу, мне в руки попала моя детская игрушка – радиоуправляемая машинка, которая была вся в пыли. После того, как я попробовал включить её, она не заработала. Когда я открыл машинку, внутри было много оборванных проводков, не было батареек и т.д. Я захотел отремонтировать игрушку и начал искать информацию в интернете. Я нашёл много типовых схем, посетил различные форумы и тогда подумал: «А почему бы не сделать так, чтобы управлять машинкой можно было с помощью компьютера, а не пульта?». Именно об этом пойдет речь в моём индивидуальном разделе.

Логика работы устройства


Так как разрабатываемый модуль является дополнением к стандартной плате радиоуправления машинкой, поэтому сначала, необходимо рассмотреть работу пульта управления в стоковом режиме. Принцип работы довольно прост, когда человек нажимает на рычажок пульта, он замыкает определённые контакты. В случае с дешёвыми китайскими радиоуправляемыми машинками (Maximum Radio Control Car BT809-11 которая работает на частоте 49MHz и купленной восемь лет спустя Jet Speed JJ666-09 с рабочей частотой 27MHz) замыкаются минус батарейки пульта на определённую ножку микросхемы передатчика TX-2B, далее срабатывает передатчик и сигнал передаётся приёмнику машинки.

Следовательно, для управления машинкой нужно реализовать некий аналог механических рычажков пульта, который будет управляться с помощью персонального компьютера по средствам LPT порта.

В машинке предусмотрено четыре команды ВЛЕВО, ВПРАВО, ВПЕРЁД, НАЗАД. Однако, человек может нажимать одновременно и комбинации ВПЕРЁД+ВЛЕВО/ВПРАВО либо НАЗАД+ВЛЕВО/ВПРАВО. Значит, потребуется передавать комбинацию высокого/низкого уровня напряжений на 4 ветви, причём высокий уровень может быть одновременно на 2 ветвях (чтобы машинка могла ехать ВПЕРЁД+ВЛЕВО/ВПРАВО либо НАЗАД+ВЛЕВО/ВПРАВО). Так как LPT – параллельный порт, он идеально походит для данной задачи. В случае же с COM либо USB пришлось бы похитрить и преобразовывать последовательную кодовую комбинацию в параллельную.

Для построения управляющей схемы, будем использовать 4 транзистора, которые будут служить аналогами механических рычажков, замыкающих контакты пульта, т.к. нужно замыкать минус на определённую ножку микросхемы то для правильной работы будем использовать NPN транзисторы (например, КТ315) так же потребуются резисторы, которые будут ограничивать входной ток транзисторов (для предотвращения выхода из строя транзисторов). Для индикации состояния работы программы будем использовать диод.

Работа происходит следующим образом, человек нажимает на определённую клавишу на клавиатуре компьютера, на выходе LPT порта в регистре данных формируется определённая четырёх битная комбинация 1 и 0 (где 0 соответствует 0В, а 1 соответствует 5В). Далее, эта комбинация высокого/низкого уровня напряжений поступает на базы транзисторов, которые припаяны своими коллекторами и эмиттерами к пластинкам, которые раньше замыкал рычажок пульта. Когда на базе появляется высокий уровень напряжения – транзистор открывается, тем самым эмулируя работу механических рычажков пульта.

Функциональная схема устройства


На рисункe 2.1 представлена функциональная схема устройства, которое будет обеспечивать связь пульта с компьютером через параллельный порт.


Функциональная схема устройства

Рисунок 2.1 – Функциональная схема устройства

Здесь:

  • R – резистор номиналом 5кОм;
  • R1 – резистор 640 Ом;
  • VD – светодиод;
  • VT – транзистор обратной проводимости КТ315;
  • U1 – вход TX2 «forward» (pin 5);
  • U2 – вход TX2 «right» (pin 1);
  • U3 – вход TX2 «backward» (pin 4);
  • U4 – вход TX2 «left» (pin14);
  • Uground=U5=U6=LPT(pin25) – минус батарейки пульта.

Сборка устройства


 На рисунке 2.2 представлена плата разработанного устройства после сборки.


Плата разработанного устройства после сборки

Рисунок 2.2 – Плата разработанного устройства после сборки

Далее эту плату соединяем со стандартной платой пульта, устанавливаем на место верхнюю крышку пульта, предварительно прорезав отверстие для изготовленной платы. На рисунке 2.3 представлено готовое устройство.

 

Готовое устройство

Рисунок 2.3 – Готовое устройство

Разработка программного обеспечения


Разработанное программное обеспечение является инструментом для управления радиоуправляемой моделью с помощью параллельного порта компьютера (Line Printer Port).  Для написания программы использовался язык программирования DELPHI. Выбор языка обусловливается простотой в написании приложений под операционную систему Windows. Встроенный конструкт форм DELPHI даёт возможность быстро создавать полноценное приложение. В качестве среды программирования использовался пакет DELPHI 7.

Как известно, в  компьютерах со старыми операционными системами   типа  MS-DOS и Windows 9x возможен прямой доступ к портам  непосредственно из самой операционной системы, тогда как в системах с NT такой прямой доступ невозможен. Для этих целей используются дополнительные драйвера в виде библиотек (Inpout32.dll, WinIO, Giveo).       

Подключив соответствующие библиотеки к средам программирования, получаем возможность программно работать с портами (считывание состояния порта или установка выводов порта в необходимое состояние).

В данном случае используется библиотека <inpout32.dll> . Которую свободно можно найти в интернете.

Библиотека должна лежать в папке с проектом. Для подключения библиотеки в коде программы после use объявляем необходимые нам функций из библиотеки.

 Пример применения функций.

var val1, val2: byte;

val1:= Inp32($378);  // значение «data» запишется в переменную val1

val2:= 54;

Out32($378,val2);  // в регистр «data» запишется число 54

В разработанной программе предполагается, что устройство подключено к первому порту LPT. Поэтому поиск портов в программе не производится. Поэтому адреса регистров порта в программе заданы константами. 

 Const Data_Adress=$378;  Status_Adress=$379; Control_Adress=$37A;

В программе нам обходимо формировать 4-х битный код единиц и нулей, который впоследствии будет посылаться регистр данных параллельного порта (будут использоваться первые 4 бита регистра данных pin2-5). Так же для индикации состояния работы программы будет использоваться 8 бит регистра данных (pin 9). То есть, для правильной работы достаточно, чтобы порт работал в однонаправленном режиме «Хост-Устройство».

  Для улавливания нажатия клавиш используются стандартные обработчики событий DELPHI: FormKeyPress (когда клавиша была нажата) FormKeyUp (когда клавиша отпускается). По каждому срабатыванию события FormKeyPress проверяются на нажатие управляющие клавиши (W–вперёд A–влево S–назад D–вправо) если такие клавиши нажаты, то в программе формируется определённый код, который затем посылается в регистр данных и машинка реагирует соответствующим движением. По каждому срабатыванию события FormKeyUp формируется нулевой код, который так же затем посылается в регистр данных и сигнализирует машинке о команде «STOP» и машинка останавливается.

 Так же в программе предусмотрена так называемая функция «запоминания маршрута поездки». То есть при включении данной функции все 4-х битные коды, которые будут формироваться на выходах порта, будут последовательно записываться в файл, а по команде пользователя, могут быть считаны из него для повторной поездки по тому же маршруту. Естественно так же предусмотрена и очистка этого файла.

При включении exe файла программы значения регистров порта не определенны и могут быть любыми, когда пользователь нажимает кнопку

«Вкл\Выкл» в регистре данных устанавливается бит который отвечает за светодиод индикации на плате. Светодиод загорается, сигнализирую о готовности работы программы и устройства. Далее пользователю доступные все основные функции программы, по окончанию работы пользователь так же нажимает на кнопку «Вкл\Выкл» регистр данных полностью обнуляется, тем самым выключая светодиод индикации и подавая машинке команду «STOP». Затем все функции программы становятся недоступными. И работа с программой завершена. Чтобы возобновить работу следует опять же нажать кнопку «Вкл\Выкл» и далее процесс повторяется. 

Анализ работы программы


Разработанная программа полностью реализует поставленную задачу.

При нажатии на клавишу «ВКЛ», действительно активируются все функции программы, в строке статуса программа сигнализирует нам об этом (рисунок 3.2). При нажатии на клавиши управления на выходе параллельного порта действительно формируется нужная кодовая комбинация. Параллельно в компоненте «мемо» действительно выводится история поездки.Если пользователь установливает галочку «Вести запись маршрута» то кодовые комбинации по мере срабатывания события нажатия клавиш действительно записываются в файл. Затем файл может быть прочитан и всё комбинации последовательно посылаются в регистр данных. Также, при нажатии на кнопку «Очистить маршрут» срабатывает очистка файла с кодами маршрута, а при нажатии на «Очистить историю поездки» и очистка компонента «мемо» с историей поездки.

 Скриншот работы программы в активном состоянии представлен на рисунке 3.2.


Скриншот работы программы в активном состоянии

Рисунок 3.2 – Скриншот работы программы в активном состоянии

Выводы


По окончанию выполнения данного проекта, я получил очень большой опыт в разработке и изготовлении радиоэлектронных устройств. Изучил логику работы радиоуправляемых моделей. Так же приобрёл навыки программирования на языке DELPHI в среде программирования DELPHI7. Во время выполнения работы подробно изучил параллельный порт компьютера и научился его программировать под ОС Windows с помощью специальных библиотек. В конце работы выполнил тестирования полученного устройства, результаты тестирования подтверждают правильность разработки и выполнения работы. В целом работа над проектом была довольно интересной и понравилась. В дальнейшем буду совершенствовать свою разработку, путём перехода на другой более современный порт персонального компьютера (например, USB порт).