FR2533340A1 - Electronic lock with control by magnetic stripe card - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les serrures électroniques, et plus particulièrement une serrure électronique autonome commandée en ouverture sélective par l'insertion d'une carte à piste magnétique dans un lecteur. The present invention relates to electronic locks, and more particularly an autonomous electronic lock controlled by selective opening by the insertion of a magnetic stripe card in a reader.
On connaît des serrures de ce type, destinées à recevoir une carte ayant une piste magnétique où sont enregistrés des signaux numériques particuliers en correspondance codée avec des signaux numériques de consigne mémorisés dans la serrure. Locks of this type are known, intended to receive a card having a magnetic track in which particular digital signals are recorded in coded correspondence with digital reference signals stored in the lock.
Cette conception est par exemple celle des guichets bancaires automatiques distributeurs de billets fonctionnant "hors-ligne", dans lesquels la serrure permet, éventuellement après ouverture d'une porte d'accès, la délivrance de billets de banque, dans la mesure où la carte introduite est reconnue par la serrure comme répondant à certains critères testés par les circuits électroniques de celle-ci. This design is for example that of automatic cash dispensers operating "offline", in which the lock allows, possibly after opening an access door, the issuance of bank notes, insofar as the card introduced is recognized by the lock as meeting certain criteria tested by the electronic circuits thereof.
Les développements actuels de la technique électronique permettent une actualisation des signaux numériques de consigne mémorisés dans la serrure, et d'autres fonctions encore, grâce à un microcalculateur comprenant une mémoire morte où est gravé un programme et également une zone réservée de mémoire vive interne pour les signaux de consigne, le programme étant tel que la vérification de la correspondance codée entre les signaux de consigne et des signaux émis par le lecteur en réponse à l'insertion d'une carte déclenche l'action d'un organe électromécanique d ' ouverture. Current developments in electronic technology make it possible to update the digital setpoint signals stored in the lock, and other other functions, thanks to a microcomputer comprising a read-only memory in which a program is engraved and also a reserved area of internal RAM for the setpoint signals, the program being such that the verification of the coded correspondence between the setpoint signals and signals emitted by the reader in response to the insertion of a card triggers the action of an electromechanical opening member .
Une telle conception implique à llheure actuelle une énergie d'alimentation non négligeable et en permanence, ce qui n'est d'ailleurs pas un inconvénient très important, de telles serrures étant destinées à équiper des locaux comportant par ailleurs divers circuits de sécurité fonctionnant égalementen permanence et alimentés par le secteur de distribution électrique. Such a design currently involves a non-negligible and permanent supply of energy, which is not a very significant drawback, such locks being intended to equip premises comprising moreover various safety circuits also operating in permanently and supplied by the electricity distribution sector.
En revanche, de telles serrures sont difficilement applicables à l'équipement des particuliers ou à l'équipement collectif, notamment lorsqu'elles doivent fonctionner avec une extrême fiabilité même en cas de panne de secteur, par exemple lorsqu'elles doivent livrer accès à un local, tel qu'un appartement ou une chambre d'hôtel. On the other hand, such locks are difficult to apply to the equipment of individuals or to collective equipment, in particular when they have to operate with extreme reliability even in the event of a power failure, for example when they have to provide access to a local, such as an apartment or hotel room.
L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient, et en conséquence de créer une serrure de ce type, alimentée par une pile incorporée, et ne nécessitant à cet effet qu'une faible énergie d'alimentation. The object of the invention is to remedy this drawback, and consequently to create a lock of this type, powered by an incorporated battery, and requiring only a low power supply for this purpose.
L'invention a également pour but de créer une serrure qui, tout en restant d'un cout modéré, travaille avec une bonne fiabilité, sans commutation parasite de la serrure, ni possibilité de modification frauduleuse de ses mémoires, ou encore de modifications accidentelles pendant les périodes de mise en rqute et de coupure du microprocesseur. The invention also aims to create a lock which, while remaining of moderate cost, works with good reliability, without parasitic switching of the lock, nor possibility of fraudulent modification of its memories, or even accidental modifications during the microprocessor start-up and shutdown periods.
A cet effet, l'invention concerneuneserrure électronique autonome à pile incorporée commandée en ouverture sélective par l'insertion d'une carte à piste magnétique dans un lecteur, piste où sont enregistrés des signaux numériques particuliers en correspondance codée avec des signaux numériques de consigne mémorisés dans la serrure et susceptibles d'être actualisés, serrure comportant un microcalculateur comprenant une mémoire morte où est gravé un programme et également une zone réservée de mémoire vive interne pour les signaux de consigne, le programme étant tel que la vérification de la correspondance codée entre les signaux de consigne et des signaux émis par le lecteur en réponse à l'insertion d'une carte déclenche l'action d'un organe électromécanique d'ouverture, caractérisée en ce qu'elle comprend un capteur sensible à l'introduction d'une carte dans le lecteur et émettant en réponse une impulsion initiale unique, une mémoire vive auxiliaire à consommation propre insignifiante, branchée en permanence sur la pile, couplée à la zone réservée de mémoire vive interne du microcalculateur, avec deux entrées de commande respectivement de lecture et d'écriture, sensibles à un état logique "0", un moyen décodeur logique à consommation propre insignifiante et branché en permanence sur la pile, sensible à l'état logique d'une pluralité de bornes du microcalculateur et présentant un état logique "O" sur une déterminée diune multiplicité de sorties en réponse à une combinaison particulière d'états sur la pluralité de bornes, et un mcyen interrupteur disposé entre pile et microcalculateur et sensible en fermeture soit à l'impulsion initiale, soit à un état "l" sur une première sortie dudit moyen logique, sortie qui prend l'état "O" pour un état "0" de chacune des bornes de la pluralité, ce aui est obtenu, outre en l'absence d'alimentationdumicrocalculateurenréponse à un signal interne au microcalculateur, signal interne émis après une durée donnée de mise sous tension du microcalculateur, des deuxième et troisième sorties dudit moyen logique étant reliées respectivement aux entrées de lecture et d'écriture de ladite mémoire vive auxiliaire. To this end, the invention relates to an autonomous electronic lock with incorporated battery controlled by selective opening by the insertion of a magnetic stripe card in a reader, a track in which particular digital signals are recorded in coded correspondence with stored digital setpoint signals. in the lock and capable of being updated, lock comprising a microcomputer comprising a read-only memory in which a program is engraved and also a reserved area of internal RAM for the setpoint signals, the program being such as the verification of the coded correspondence between the setpoint signals and signals emitted by the reader in response to the insertion of a card triggers the action of an electromechanical opening member, characterized in that it comprises a sensor sensitive to the introduction of a card in the reader and transmitting in response a single initial pulse, an auxiliary random access memory with insignificant own consumption, permanently connected to the battery, coupled to the reserved area of internal RAM of the microcomputer, with two control inputs for reading and writing respectively, sensitive to a logic state "0", a logical decoder means with insignificant own consumption and permanently connected to the battery, sensitive to the logic state of a plurality of terminals of the microcomputer and having a logic state "O" on a determined diune multiplicity of outputs in response to a particular combination of states on the plurality of terminals , and a mcyen switch disposed between battery and microcomputer and sensitive in closing either to the initial pulse, or to a state "l" on a first output of said logic means, output which takes the state "O" for a state "0 "from each of the terminals of the plurality, this aui is obtained, in addition to the absence of supply of the microcomputer in response to an internal signal to the microcomputer, internal signal emitted after a given duration of powering up of the microcomputer, second and third outputs of said logic means being connected respectively to the read and write inputs of said auxiliary random access memory.
Grâce à cette structure et à cet agencement, et notamment aux faits que la mémoire servant de bloc-notes branchée en permanence est une mémoire vive à très faible consommation, et que le microcalculateur et sa propre mémoire vive se mettent en fonctionnement uniquement lors de l'introduction d'une carte pour prendre les instructions de la mémoire bloc-notes, la serrure fonctionne à faible consommation avec une grande sûreté. Thanks to this structure and this arrangement, and in particular to the facts that the memory serving as a permanently connected notepad is a random access memory with very low consumption, and that the microcomputer and its own random access memory operate only during the 'introduction of a card to take instructions from the notepad memory, the lock works with low consumption with great security.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la-description qui va suivre se rapportant à une forme de réalisation particulière et illustrée sur la figure unique qui est le schéma électronique d'une serrure selon l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows relating to a particular embodiment and illustrated in the single figure which is the electronic diagram of a lock according to the invention.
D'une manière générale, la serrure électronique selon l'invention qui fait l'objet de la présente description, destinée à équiper une.porte d'accès à un local pour une ouverture de l'extérieur vers l'intérieur, comporte une serrure électromécanique, un boîtier extérieur au local muni d'un bouton fixe, d'un lecteur ayant une tête magnétique de lecture, d'un microcalculateur de type R 6500/1 et d'une circuiterie électronique appropriée, un boîtier interieur au local muni d'un bouton de manoeuvre de sortie pour commandeur manuellement l'ouverture, d'un bouton de condamnation à interrupteur électrique avec fonction 'Ne pas déranger", d'une alimentation autonome par pile (ou par batterie), et un jeu de cartes à piste magnétique du type cartes de crédit internationales (normes ISO 3554 et 2894)
Le fonctionnement que l'on désire obtenir est subordonné à un logiciel approprié. Ce fonctionnement de sire est ici le suivant
Lorsqu'une personne désire accéder au local dont l'accès est commandé par la serrure décrite, elle introduit sa carte d'accès dans le boitier extérieur. Si cette carte est reconnue par la serrure comme habilitée à permettre l'accès au local, cette introduction déclenche sous condition (selon la nature de la carte et la position du bouton "ne pas déranger"), le déverrouillage de la porte, et un voyant lumineux vert clignotant libellé "Poussez", incorporé au boîtier extérieur, s'illumine. L'accès au local est obtenu par simple poussée sur le bouton fixe.L'occupant du local peut condamner la porte de l'intérieur grâce au bouton de condamnation ; dans la version destinée à l'équipement hôtelier, si un membre du personnel de l'hôtel essaie alors d'ouvrir la porte, un voyant clignotant rouge libellé "Ne pas déranger", également incorporé au boîtier extérieur, s'illumine (sauf quelques exceptions, par exemple en cas d'introduction d'une carte dite "super passe"). L'occupant du local peut sortir de ce dernier simplement en actionnant le bouton de manoeuvre mécanique qui décondamne la serrure.In general, the electronic lock according to the invention which is the subject of this description, intended to equip a door to access a room for an opening from the outside to the inside, comprises a lock electromechanical, a box outside the room with a fixed button, a reader with a magnetic read head, a R 6500/1 type microcomputer and appropriate electronic circuitry, a box inside the room with '' an output maneuver button for manually controlling the opening, a lock button with an electric switch with 'Do not disturb' function, an autonomous battery power supply (or by battery), and a deck of cards magnetic strip like international credit cards (ISO 3554 and 2894 standards)
The operation that one wishes to obtain is subject to appropriate software. This sire functioning is as follows here
When a person wishes to access the room, access to which is controlled by the lock described, he introduces his access card into the external box. If this card is recognized by the lock as authorized to allow access to the room, this introduction triggers conditionally (depending on the nature of the card and the position of the "do not disturb" button), unlocking the door, and a flashing green indicator light labeled "Push", incorporated in the external housing, lights up. Access to the room is obtained by simple push on the fixed button. The occupant of the room can lock the door from the inside thanks to the lock button; in the version intended for hotel equipment, if a member of the hotel staff then tries to open the door, a red flashing light labeled "Do not disturb", also incorporated in the external housing, lights up (except for a few exceptions, for example in the case of the introduction of a so-called "super pass" card). The occupant of the room can get out of it simply by actuating the mechanical operating button which unlocks the lock.
Dans le cas de l'application à l'équipement hôtelier, le code de la chambre est modifié automatiquement dès l'introduction de la carte du client suivant, qui invalide les cartes précédentes (opération renouvelable un grand nombre de fois, par exemple 65000 fois par chambre pour un hôtel de 4000 chambres) ; ceci donne la certitude que la carte du client précédent est automatiquement neutralisée, sans intervention du personnel ; une carte "super passe" ou "passe détective en possession de la direction permet l'accès pour les secours d'urgence ; il peut également exister des- cartes "passe général", "passe d'étage", "passe de service", etc. . il peut également être prévu que plusieurs chambres puissent êtrt ouvertes avec la même carte de client, par exemple dans le cas d'usage en "suite". In the case of application to hotel equipment, the room code is automatically changed as soon as the next customer's card is introduced, which invalidates the previous cards (operation renewable a large number of times, for example 65,000 times per room for a 4,000-room hotel); this gives the certainty that the card of the previous customer is automatically neutralized, without intervention of the staff; a "super pass" or "detective pass in the possession of management allows access for emergency assistance; there may also be" general pass "," floor pass "," service pass "cards , etc. it can also be provided that several rooms can be opened with the same customer card, for example in the case of use in a "suite".
La partie électronique de la serrure représentée sur la figure, destinée à la saisie des données des cartes magnétiques, comporte donc une pile ou batterie d'alimentation
P de telle sorte que la serrure soit autonome, associée à un montage économiseur d'énergie.The electronic part of the lock shown in the figure, intended for entering data on magnetic cards, therefore includes a supply battery or battery
P so that the lock is autonomous, associated with an energy-saving assembly.
Une tête magnétique TM et des circuits d'amplification et de mise en forme, constituant le lecteur, permettent de lire la succession d'informations binaires enregistrées sur une carte à piste magnétique (position ISO 2) introduite manuellement dans le lecteur. A magnetic head TM and amplification and shaping circuits, constituting the reader, make it possible to read the succession of binary information recorded on a magnetic stripe card (ISO position 2) introduced manually into the reader.
Elle comporte également, comme déjà mentionné, un voyant vert et un voyant rouge à diodes LDl, LD2, LD3, ainsi qu'un avertisseur sonore BP du type buzzer piézoélectrique, qui permettent de donner des informations visuelles et sonores sur le fonctionnement de l'ensemble. It also includes, as already mentioned, a green LED and a red LED with LD1, LD2, LD3 diodes, as well as a BP buzzer of the piezoelectric buzzer type, which make it possible to give visual and audio information on the operation of together.
La maîtrise d'oeuvre des opérations est assurée par un microcalculateur CI5, comportant un microprocesseur, une mémoire morte de programme, une zone réservée de mémoire vive interne pour des signaux de consigne, et des circuits d'entrée-sortie. Project management of operations is ensured by a CI5 microcomputer, comprising a microprocessor, a program read-only memory, a reserved area of internal RAM for setpoint signals, and input-output circuits.
Une mémoire morte CI3, à laquelle est associé le microcalculateur, est destinée à l'enregistrement de consignes ; elle indique au microcalculateur sous quel mode il doit opérer dans ses diverses options de travail, et contient les codes propres à chaque installation et à chaque serrure. Elle est à contenu fixe, du type programmable, connu sous le nom de "PROM fusible". A read only memory CI3, with which the microcomputer is associated, is intended for recording instructions; it indicates to the microcomputer under which mode it must operate in its various working options, and contains the codes specific to each installation and each lock. It has fixed content, of the programmable type, known as a "fusible PROM".
Une mémoire vive auxiliaire CI4 à contenu variable, construite en technologie C.MOS, donc à très faible consommation, est reliée en permanence à la pile ou à la batterie
P ; elle sert de "bloc-notes" au microcalculateur CI5 qui va y puiser et y stocker les informations variables qui lui sont nécessaires lors de sa période active, et elle est donc à cet effet couplée à la zone réservée de mémoire vive interne du microcalculateur.An auxiliary random access memory CI4, built in C.MOS technology, therefore very low consumption, is permanently connected to the battery or the battery
P; it serves as a "notepad" for the microcomputer CI5 which will draw from it and store therein the variable information which it needs during its active period, and it is therefore for this purpose coupled to the reserved area of internal RAM of the microcomputer.
Un ensemble de circuits logiques et de commutation permet d'assurer la mise en route et l'arrêt du micro- calculateur, la commande de la serrure électromécanique
ES, le fonctionnement des voyants LD1, LD2, LD3 et la commande des mémoires CI3 et CI4. Il comprend notamment un décodeur logique CI6 à structure C.MOS à consommation propre insignifiante, branché en permanence sur la pile P.A set of logic and switching circuits makes it possible to start and stop the microcomputer, control the electromechanical lock
ES, the operation of indicators LD1, LD2, LD3 and the control of memories CI3 and CI4. It includes in particular a logic decoder CI6 with a C.MOS structure with insignificant own consumption, permanently connected to the P battery.
Un clavier CL permettant d'introduire un "code secret personnel" peut être incorporé, en option, pour certaines applications ; il est alors associé à un circuit CI7 servant d'interface. A keyboard CL allowing to introduce a "personal secret code" can be incorporated, as an option, for certain applications; it is then associated with a circuit CI7 serving as an interface.
Tous ces éléments sont.reliés directement ou non à des bornes appropriées du microcalculateur CI5, qui régit une partie des interconnexions entre lesdits éléments. All these elements are connected directly or not to appropriate terminals of the microcomputer CI5, which governs part of the interconnections between said elements.
Les principaux éléments de la serrure et leurs fonctions ayant été ainsi présentés succinctement, il est possible de les décrire plus en détail. The main elements of the lock and their functions having thus been presented succinctly, it is possible to describe them in more detail.
Le montage comprend un interrupteur il sensible à la présence d'une carte dans le lecteur, et formant avec un pont potentiométrique de résistances Rl, R4, un condensateur
C4, et un étage à deux portes ET Pl, P2 à deux entrées appartenant à un circuit intégré Cil à structure C.MOS (du type CD4093) et montées en bascule monostable, un capteur délivrant une impulsion négative unique lors de la fermeture de l'interrupteur, correspondant à l'introduction de la carte dans le lecteur. Le signal de sortie de cette bascule (état "O" à un niveau bas) a une durée de 7 millisecondes environ, déterminée par une constante de temps due à une cellule résistance R2 - condensateur C2 insérée dans la liaison entre les deux organes semi-conducteurs Pl, P2 constituant la bascule.La sortie de la bascule Pl, P2 est reliée à la base d'un transistor Tl monté en commutation avec une bobine d'un relais interrupteur à lames souples RLl dans son circuit d'émetteur, dont les contacts sont insérés dans le circuit de liaison de la pile P au microcalculateur CI5, de telle sorte que l'impulsion produite par le capteur sensible à l'introduction d'une carte ferme les contacts du relais à lames souples RLl.Cependant, une diode D6 relie à la sortie de la porte P2 la broche de réarmement RES du microcalculateur et une entrée d'une porte ET P4 appartenant également au circuit intégré Cil et dont l'autre entrée est reliée à une sortie PA4 du microcalculateur CI5 ; la sortie de ladite porte P4 est branchée à une entrée D du décodeur CI6 décimal codé binaire / décimal (du type 74C42), de telle sorte que cette broche RES soit maintenue à "O" (ce qui permet au microcalculateur d'effectuer sa phase initiale de réarmement), tout en maintenant à "l" la sortie de cette porte
P4 ; ainsi, les sorties 00 à 07 du décodeur CI6 sont verouillées à "1", ce qui empêche toute action parasite sur les circuits commandés par ces sorties.On notera que si l'interrupteur Il commandait directement la mise sous tension du microcalculateur, celle-ci ne pourrait être coupée dans le cas d'une carte oubliée dans le lecteur, tandis que, selon l'invention, la coupure de l'alimentation est effectuée grâce à un signal interne émis parle microcalculateur lui-même après un certain délai suivant sa mise sous tension (ce délai pouvant être réglé par exemple à 1,5 seconde, ou à quelques secondes), ou lorsque le cycle complet est terminé. Il ne subsiste alors qu'un courant de fuite très faible par le pont d'entrée à résistances de la bascule Pl, P2. La mise en route du microcalculateur est obtenue par réarmement de la bascule monostable (ouverture et fermeture de l'interrupteur 11).The assembly includes a switch il sensitive to the presence of a card in the reader, and forming with a potentiometric bridge of resistors R1, R4, a capacitor
C4, and a stage with two doors AND Pl, P2 with two inputs belonging to a Cil integrated circuit with C.MOS structure (of the CD4093 type) and mounted in a monostable rocker, a sensor delivering a single negative pulse when the l 'switch, corresponding to the introduction of the card into the reader. The output signal of this flip-flop (state "O" at a low level) has a duration of about 7 milliseconds, determined by a time constant due to a resistance cell R2 - capacitor C2 inserted in the connection between the two semi-organs conductors Pl, P2 constituting the flip-flop. The output of the flip-flop Pl, P2 is connected to the base of a transistor Tl mounted in commutation with a coil of a flexible blade switch relay RLl in its emitter circuit, the contacts are inserted in the connection circuit of the battery P to the microcomputer CI5, so that the pulse produced by the sensor sensitive to the introduction of a card closes the contacts of the flexible blade relay RLl. However, a diode D6 connects to the output of gate P2 the RES reset pin of the microcomputer and an input of an AND gate P4 also belonging to the integrated circuit Cil and the other input of which is connected to an output PA4 of the microcomputer CI5; the output of said gate P4 is connected to an input D of the decimal binary / decimal coded CI6 decoder (of the 74C42 type), so that this pin RES is kept at "O" (which allows the microcomputer to perform its phase initial reset), while keeping at "l" the exit of this door
P4; thus, the outputs 00 to 07 of the CI6 decoder are locked at "1", which prevents any parasitic action on the circuits controlled by these outputs. Note that if the switch It directly controlled the powering up of the microcomputer, this this could not be cut in the case of a card forgotten in the reader, while, according to the invention, the power supply is cut off thanks to an internal signal emitted by the microcomputer itself after a certain delay following its power up (this time can be set for example to 1.5 seconds, or a few seconds), or when the complete cycle is finished. There then remains only a very low leakage current through the resistance input bridge of the flip-flop Pl, P2. The microcomputer is started by resetting the monostable lever (opening and closing of switch 11).
L'interrupteur I2 du bouton de condamnation est branché d'un côté à la masse de la pile (ici au négatif), et de l'autre à une broche PD6 du microcalculateur, par une résistance R35 et une diode D9, avec découplage par un condensateur C12. The I2 switch of the locking button is connected on one side to the battery ground (here in the negative), and on the other to a PD6 pin of the microcomputer, by a resistor R35 and a diode D9, with decoupling by a capacitor C12.
Ainsi, lorsqu'il est enclenché, le bouton decondamnation actionne l'interrupteur I2, lequel, enclenché, bloque conditionnellement le signal de sortie du microcalculateur vers l'électro-serrure ES ; en revanche, la manoeuvre du bouton de manoeuvre de sortie pour la commande manuelle d'ouverture déclenche l'interrupteur I2 de condamnation. Thus, when it is engaged, the locking button actuates the switch I2, which, when engaged, conditionally blocks the output signal from the microcomputer to the electro-lock ES; on the other hand, the operation of the output operating button for the manual opening command triggers the I2 locking switch.
Le montage économiseur de piles comprend également deux diodes D4, D5 reliées d'un côté l'une à la sortie de la bascule Pl, P2 et l'autre à la sortie d'une porte P3 appartenant aussi au circuit intégré CIl, et de l'autre côté à l'entrée de l'étage du transistor Tl, en vue de réaliser une condition OU pour la fermeture du relais RLl. The battery saver assembly also includes two diodes D4, D5 connected on one side one to the output of the flip-flop Pl, P2 and the other to the output of a gate P3 also belonging to the integrated circuit CIl, and the other side at the input of the stage of the transistor Tl, in order to achieve an OR condition for the closing of the relay RLl.
Comme il a été vu, le premier terme de l'alternative permettant la fermeture du relais RLl est donc la présence d'une impulsion provenant du capteur (donc d'un état "O" à la sortie de la porte P2) tandis que le second terme est la présence d'un état "0" à la sortie de la porte P3. As has been seen, the first term of the alternative allowing the closing of the relay RLl is therefore the presence of a pulse coming from the sensor (therefore from a state "O" at the output of the door P2) while the second term is the presence of a state "0" at the output of gate P3.
Cette porte P3 comporte deux entrées reliées l'une à une sortie 08 du décodeur CI6 et l'autre à la sortie d'un élément amplificateur opérationnel Ni d'un circuit intégré CI2 (du type LN324). La condition pour que la sortie de la porte P3 soit à "O", donc permette le maintien du relais
RLl, est que ses deux entrées soient à "1", si l'entrée reliée à la sortie de l'amplificateur opérationnel Ni est à "1" (ce qui est le cas dans des conditions qui seront vues plus loin), comme l'est la sortie 08 lors de la mise sous tension, les broches PA4, PBO, PBl, PB2 du microcalculateur étant alors même au niveau "1", l'auto-maintien est permis avant même la fin de l'action du monostable Pi, P2.En effet, le niveau "0" de la sortie 08 du décodeur CI6 (donc l'absence de maintien du relais RLl) ne peut être obtenu que lorsque l'entrée RES ou la sortie PA4 du microcalculateur
CI5 sont à "O" tandis que les sorties PBO, PBl et PB2 du microcalculateur branchées à des entrées A, B, C du décodeur sont également à "O", ce qui ne peut être provoqué qu'en réponse à un signal numérique particulier émis sous le- contrôle du logiciel. Lorsque cette condition est réalisée, les sorties 00 à 07 sont verrouillées à l, protégeant, à la coupure du microcalculateur comme à sa mise en route, les circuits branchés sur ces sorties.La coupure de l'alimentation du microcalculateur confirme le niveau "0" des sorties
PA4, PBO, PB1 et PB2 du microcalculateur.This gate P3 has two inputs connected one to an output 08 of the decoder CI6 and the other to the output of an operational amplifier element Ni of an integrated circuit CI2 (of the LN324 type). The condition for the output of door P3 to be "O", therefore allows the relay to be maintained
RLl, is that its two inputs are at "1", if the input connected to the output of the operational amplifier Ni is at "1" (which is the case under conditions which will be seen later), like l 'is the output 08 when powering up, the pins PA4, PBO, PBl, PB2 of the microcomputer then being even at level "1", self-maintenance is allowed even before the end of the action of the monostable Pi , P2. Indeed, the level "0" of the output 08 of the decoder CI6 (therefore the absence of maintenance of the relay RLl) can only be obtained when the input RES or the output PA4 of the microcomputer
CI5 are at "O" while the outputs PBO, PBl and PB2 of the microcomputer connected to inputs A, B, C of the decoder are also at "O", which can only be caused in response to a particular digital signal issued under software control. When this condition is fulfilled, outputs 00 to 07 are locked at l, protecting the circuits connected to these outputs when the microcomputer is cut off as well as when it is started up. The interruption of the microcomputer supply confirms the level "0 "outings
PA4, PBO, PB1 and PB2 of the microcomputer.
Le montage économiseur de pile comporte aussi la mémoire vive auxiliaire CI4 à faible consommation, à accès direct et à structure C.MOS, à sorties trois-états (type
CDP 1824), pouvant être reliée en permanence aux piles et permettant de conserver les informations perdues par la mémoire vive interne du microcalculateur pendant les coupures de l'alimentation (la consommation est alors de l'ordre de 10t' A à 100 ) A). Cette mémoire comporte une entrée de lecture RD et une entrée d'écriture WR sensibles à un état; logique "O" reliées à deux sorties 01, 02 du décodeur CI6. The battery saver assembly also includes the low-power CI4 auxiliary RAM, with direct access and a C.MOS structure, with three-state outputs (type
CDP 1824), which can be permanently connected to the batteries and makes it possible to store the information lost by the internal RAM of the microcomputer during power cuts (consumption is then of the order of 10t 'A to 100) A) . This memory includes a read input RD and a write input WR sensitive to a state; logic "O" connected to two outputs 01, 02 of the CI6 decoder.
Egalement, la mémoire programmable fusible à sortie trois-états (type HM 7603) Ct3, fait partie duumontage, ainsi que ses circuits annexes, en particulier les transistors
T2, T3 montés en Darlington et les résistances R7, R8.Also, the programmable fuse memory with three-state output (type HM 7603) Ct3, is part of the montage, as well as its auxiliary circuits, in particular the transistors.
T2, T3 mounted in Darlington and the resistors R7, R8.
L'espace émetteur-collecteur du transistor T3 est branché entre la borne d'alimentation VCC de la mémoire CI.3 et l'alimentation conditionnelle pour alimenter la mémoire seulement pendant le temps (quelques dizaines de microsecondes) nécessaire à l'acquisition des informations et lia connecter alors au 7bus" de transit des informations extérieures au microcalculateur constitué des brochesPCO à PC7 de celui-ci.The emitter-collector space of the transistor T3 is connected between the power supply terminal VCC of the memory CI.3 and the conditional power supply to supply the memory only for the time (a few tens of microseconds) necessary for the acquisition of the information and then connect it to the transit bus 7bus "of information external to the microcomputer consisting of the pins PCO to PC7 thereof.
On comprendra donc de tout ce qui précède que, lors de la mise en route provoquée par la fermeture du relais RL1 suite à l'introduction d'une carte fermant l'interrupteur
Il, les bornes du décodeur ont une configuration déterminée, permettant de maintenir la mémoire vive CI4 isolée du microcalculateur, grâce au fait que notamment les sorties 01 et 02 du décodeur CI6 sont maintenues à l'état "1" ; alors les consignes se trouvant en mémoire morte CI3 sont chargées dans le microcalculateurpar mise sous tension temporaire de celle-ci en résultat d'un état "O" en sortie 00 appliqué à l'entrée du Darlington T2, T3, et, -après isolement de la mémoire morte CI3, un état "O" sur la sortie 01, du décodeur C16 assure le chargement des signaux d'information nécessaires contenus en mémoire vive CI4 dans le microcalculateur CIS. C'est l'émission du signal interne par le microcalculateur en fin de temporisation de mise sous tension de ce dernier ou la décision appropriée du logiciel que provoque la mise à l'état 0 de la sortie 02 du décodeur CI6, afin que les signaux d'information, éventuellement modifiés au cours de la phase d'activité du microcalculateur, soient réactualisés dans la mémoire vive CI4, avant que les liaisons entre mémoire vive CI4 et microcalculateur CI5 soient bloquées et que le relais RL1 s'ouvre.It will therefore be understood from all of the above that, during the start-up caused by the closing of the relay RL1 following the introduction of a card closing the switch
It, the terminals of the decoder have a determined configuration, making it possible to maintain the random access memory CI4 isolated from the microcomputer, thanks to the fact that in particular the outputs 01 and 02 of the decoder CI6 are maintained in the state "1"; then the setpoints located in CI3 read-only memory are loaded into the microcomputer by temporary power-up thereof as a result of a state "O" at output 00 applied to the input of Darlington T2, T3, and, after isolation from the read only memory CI3, a state "O" on the output 01, from the decoder C16 ensures the loading of the necessary information signals contained in random access memory CI4 in the microcomputer CIS. It is the emission of the internal signal by the microcomputer at the end of the power-up delay of the latter or the appropriate decision of the software that causes the setting of the output 02 of the decoder CI6 to 0, so that the signals information, possibly modified during the activity phase of the microcomputer, are updated in the random access memory CI4, before the links between random access memory CI4 and microcomputer CI5 are blocked and the relay RL1 opens.
L'amplificateur opérationnel N1 déjà mentionné, ainsi qu'un amplificateur opérationnel N2 appartenant également au circuit intégré CI2, sont prévus pour déterminer des seuils critiques de tension des piles ; le seuil de l'amplificateur (comparateur) N2 est exploité par le logiciel, la sortie de cet amplificateur étant reliée à l'entrée PA2 du microcalculateur CE5. Lorsque le seuil est atteint, le microcalculateur CI5 continue à fonctionner normalement, mais le déclenchement de l'electro-serrure est précédé d'un signal particulier destiné à prévenir que les piles doivent être changées. The operational amplifier N1 already mentioned, as well as an operational amplifier N2 also belonging to the integrated circuit CI2, are provided for determining critical thresholds of battery voltage; the threshold of the amplifier (comparator) N2 is used by the software, the output of this amplifier being connected to the input PA2 of the microcomputer CE5. When the threshold is reached, the microcomputer CI5 continues to operate normally, but the triggering of the electric lock is preceded by a special signal intended to warn that the batteries must be changed.
Un nombre prédéterminé d'ouvertures, par exemple dix, est possible lorsque ce seuil est atteint. A défaut d'avoir effectué le changement avant la limite fixée, la onzième tentative d'ouverture se soldera par un échec (ainsi que les tentatives ultérieures), accompagné d'un autre signal particulier indiquant que les piles sont arrivées à une usure importante.A condition que le microcalculateur reçoive une tension lui permettant de fonctionner normalement, et que la condition en sortie de l'amplificateur Nl soit respectée, faute de quoi il ne peut y avoir d'auto-maintien, donc de fonctionnement effectif du microcalculateur après la période d'action du monostable P1, P2, une carte "superpasse" continue cependant à permettre l'ouverture, car la condition à l'entrée PA2 du microcalculateur CI5 est outrepassée par le logiciel lors de l'introduction d'une carte"super passe".A predetermined number of openings, for example ten, is possible when this threshold is reached. Failing to have made the change before the fixed limit, the eleventh attempt to open will result in a failure (as well as subsequent attempts), accompanied by another particular signal indicating that the batteries have reached significant wear. Provided that the microcomputer receives a voltage allowing it to operate normally, and that the condition at the output of the amplifier Nl is respected, failing which there can be no self-maintenance, therefore effective operation of the microcomputer after the period of action of the monostable P1, P2, a "superpass" card however continues to allow opening, because the condition at the input PA2 of the microcomputer CI5 is overridden by the software during the introduction of a "super" card past".
L'amplificateur (comparateur) N1 contribue à assurer une sécurité permettant, lorsque l'énergie disponible dans les piles n'est plus suffisante pour un fonctionnement correctdùmicrocalculateur CI5, ---que celui-ci ne reste pas connecté en permanence aux piles sans pouvoir terminer son cycle. En effet, il en résulterait alors une chute rapide de la tension des piles, et les informations contenues dans la mémoire auxiliaire seraient perdues. Grâce au circuit de sécurité, le microcalculateur ne pouvant plus effectuer de cycle, l'énergie prélevée sur les piles est minime et permet de conserver une grande autonomie à la mémoire auxiliaire, dont le seuil d'alimentation est de 2,6 Volts. The amplifier (comparator) N1 contributes to ensuring security allowing, when the energy available in the batteries is no longer sufficient for correct operation of the microcomputer CI5, --- that it does not remain permanently connected to the batteries without being able complete his cycle. In fact, this would result in a rapid drop in the battery voltage, and the information contained in the auxiliary memory would be lost. Thanks to the safety circuit, the microcomputer can no longer carry out a cycle, the energy taken from the batteries is minimal and makes it possible to maintain a large autonomy in the auxiliary memory, whose power supply threshold is 2.6 Volts.
Une prise auxiliaire PA d'alimentation extérieure est reliée au point d'alimentation conditionnelle B du montage fournissant de la tension aux circuits commutés par le montage économiseur (sauf à la mémoire morte CI3), c'est à-dire au contact du relais Rl pouvant être ou non relié à la pile P, par l'intermédiaire de l'espace émetteur collecteur d'un transistor T4 monté en régulateur à diodes Zener DZ1, DZ2 (et d'un fusible). Ainsi, lorsque l'amplificateur
Nl a mis en évidence le fait que les piles ont atteint le seuil critique, il reste possible d'alimenter le circuit par l'extérieur à l'aide d'un boîtier d'alimentation en secours.An auxiliary outlet PA for external supply is connected to the conditional supply point B of the assembly supplying voltage to the circuits switched by the economizer assembly (except in read only memory CI3), that is to say in contact with the relay Rl which may or may not be connected to the battery P, via the emitter-collector space of a transistor T4 mounted as a Zener diode regulator DZ1, DZ2 (and of a fuse). So when the amplifier
Nl has highlighted the fact that the batteries have reached the critical threshold, it is still possible to power the circuit from the outside using a backup power supply.
Une résistance Rîl branchée entre émetteur et collecteur du transistor T4 permet d'effectuer une mesure en charge de la tension des piles lors du fonctionnement du microcalculateur, par branchement d'un pareil de mesure approprié à la prise d'alimentation auxiliaire ; il est ainsi possible d'effectuer le changement des piles avant que les seuils critiques soient atteints.A resistor Rîl connected between emitter and collector of transistor T4 makes it possible to carry out a measurement in charge of the voltage of the batteries during the operation of the microcomputer, by connection of a similar measurement suitable for the auxiliary power socket; it is thus possible to change the batteries before the critical thresholds are reached.
L'électro-serrure ES est commandée à partir d'une borne de sortie 03 du décodeur CI6, par l'intermédiaire d'un montage Darlington de transistors T5, T6, T7, et les voyants lumineux LDl, LD2, LD3 à partir de sorties PB3, PB4 du microcalculateur CI5, par l'intermédiaire de transistors respectifs T8, T9 en montage émetteur commun. The ES electric lock is controlled from an output terminal 03 of the decoder CI6, via a Darlington circuit of transistors T5, T6, T7, and the indicator lights LD1, LD2, LD3 from outputs PB3, PB4 of the microcomputer CI5, via respective transistors T8, T9 in common transmitter assembly.
La tête magnétique de lecteur TM est reliée à une entrée
PB7 du microcalculateur par un étagedemise en forme et de traitement comportant deux amplificateurs opérationnels
N3, N4 appartenant au circuit intégré CI2 et montés en bascule bistable.The magnetic reader head TM is connected to an input
PB7 of the microcomputer by a shaping and processing stage comprising two operational amplifiers
N3, N4 belonging to the integrated circuit CI2 and mounted in a flip-flop.
La tête de lecture, suite au déplacement de la piste de la carte magnétique, subit des variations de flux magnétique qu'elle traduit en impulsions dont l'amplitude et la fréquence sont fonction de la vitesse de déplacement de la carte. Elle est reliée à l'entrée du dispositif de mise en forme constitué des deux éléments N3, N4, montés en bascule bistable, de telle sorte qu'à la sortie du dispositif soit disponible un signal rectangulaire dont les flancs de montée correspondent aux impulsions positives délivrées par la tête magnétique et les flancs de descente aux impulsions négatives. Cette sortie est reliée à une entrée du microcalculateur, de telle sorte que le signal rectangulaire, reflétant aux différences de vitesse près le signal d'origine, puisse y être décodé. The read head, following the displacement of the track of the magnetic card, undergoes variations in magnetic flux which it translates into pulses whose amplitude and frequency are a function of the speed of displacement of the card. It is connected to the input of the shaping device made up of the two elements N3, N4, mounted in bistable rocker, so that at the output of the device is available a rectangular signal whose rising edges correspond to positive pulses delivered by the magnetic head and the descending flanks with negative pulses. This output is connected to an input of the microcomputer, so that the rectangular signal, reflecting at speed differences near the original signal, can be decoded there.
La serrure selon l'invention est donc commandée en ouverture sélective par l'insertion d'une carte à piste magnétique dans son lecteur, carte où sont enregistrés les signaux numériques en correspondance codée avec leslsignaux numériques de consigne mémorisés danslaserrure et susceptibles d'être actualisés, le programme inscrit dans la mémoire morte du microcalculateur étant tel que la vérification de la correspondance codée entre les signaux de consigne et les signaux émis par le lecteur en réponse al 'insertion de la carte déclenche l'action de l'electro-serrure. Grâce au fait que le décodeur CI6 est sensible à l'état logique d'une pluralité de bornes du microcalculateur et qu'il présente un état logique déterminé ("O") sur au moins l'une des sorties (la sortie 08) en réponse à uneou plsuieurs combinaisons particulières d'états sur cette pluralité de bornes du microcalculateur, il est possible de commander, à partir du logiciel, la fermeture et l'ouverture du relais interrupteur RL1 par l'intermédiaire de la porte P3. Ainsi, le relais interrupteur
RL1 peut être.fermé en réponse à l'impulsion initiale, et maintenu en réponse à un état "1" sur la sortie 08 du décodeur CI6, un état "O" de cette sortie étant en revanche obtenu en l'absence d'alimentation du microcalculateur ou en réponse au signal interne du microcalculateur émis après une durée donnée de mise sous tension de ce dernier, ou des que le cycle de fonctionnement est terminé (retrait de la carte).The lock according to the invention is therefore commanded to selectively open by inserting a magnetic stripe card into its reader, a card in which the digital signals are recorded in coded correspondence with the digital reference signals stored in the lock and capable of being updated. , the program written in the read-only memory of the microcomputer being such that the verification of the coded correspondence between the setpoint signals and the signals emitted by the reader in response to the insertion of the card triggers the action of the electric lock. Thanks to the fact that the decoder CI6 is sensitive to the logic state of a plurality of terminals of the microcomputer and that it has a determined logic state ("O") on at least one of the outputs (output 08) in response to one or more particular combinations of states on this plurality of microcomputer terminals, it is possible to control, from the software, the closing and opening of the switch relay RL1 via the door P3. So the switch relay
RL1 can be closed in response to the initial pulse, and maintained in response to a state "1" on the output 08 of the decoder CI6, a state "O" of this output being however obtained in the absence of supply of the microcomputer or in response to the internal signal of the microcomputer sent after a given duration of powering up of the latter, or as soon as the operating cycle is completed (removal of the card).
Bien entendu, l'invention n'est pas limite à la forme de réalisation ci-dessus décrite et représentée, et on pourra prévoir d'autres formes de réalisation de l'invention sans sortir du cadre de l'invention. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and shown above, and other embodiments of the invention can be provided without departing from the scope of the invention.
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