Электронный замок с ключом iButton (DS1990A) на микроконтроллере. Простой кодовый замок с аналоговым ключом-таблеткой iButton (LM339) Как устроен ключ таблетка

Магнитные ключи это не только ежедневный доступ в подъезд, это так называемый идентификатор лица, обладающего таким устройством. Электронные носители кода активно используется как в системах безопасности, так и в различных полуавтоматических инженерных системах. Мы порой редко задумываемся над тем, где можно применить знания про магнитные носители кода. Но более подробные знания порой помогают нам в жизни. Постараемся немного рассказать Вам о магнитных ключах, картах и брелках.

Моделей идентификаторов множество. Одни служат картами доступа в офис, другие открывают двери подъездов, третьи запускают управление вентиляцией, четвертые открывают сейфы.

Магнитные ключи и заготовки для домофонов

Разделим, условно, все магнитные носители на 5 категорий:

1. Электромагнитные ключи доступа

2. Карты доступа

3. Брелоки с кодом

4. Браслеты магнитные

5. Активные и пассивные метки

Магнитные ключи

Самые распространенные устройства в быту. Магнитные ключи и заготовки для домофонов активно используются нами каждый день. Мы привыкли называть их "домофонный ключ ", "таблетка ", "магнитный ключ " и т.д. На самом деле эти названия не совсем точно отражают правильное название. Некоторые люди по-настоящему считают, что такой ключ можно "намагнитить ". Это тоже не верно. Правильное название - электромагнитный ключ или электронный идентификатор . А принцип работы его прост - на самом устройстве находится энергонезависимая память, на которую записывается уникальный идентификационный номер. Иногда такой номер (код) можно поменять.

Магнитные ключи и заготовки для домофонов делятся на 3 категории

1. С кодом, записанным на заводе (не перезаписываемые) . Такой код присваивается сразу при изготовлении ключа. При этом используются как цифры, так и буквы. Комбинаций уникальных кодов миллиарды комбинаций. Шанс встретить двойника (дубль) имеют сотые доли процента. Это самый дешевый вариант магнитного ключа. Самая распространенная модель, как для подъездов, так и в любых системах .

2. Заготовки перезаписываемые . Внешне они ничем не отличаются от своих "собратьев". Но стоят они немного дороже. Все из-за расширенного функционала ключа. У таких моделей можно код удалить и записать новый . Такие ключи используются не очень часто. Основная сфера применения - компании занимающиеся изготовлением домофонных ключей к подъездам.

3. Заготовки записываемые . Так же как и перезаписываемые, по дизайну не различаются. Функционал немного скромнее - они могут быть подвергнуты записи всего 1 раз. То есть код можно запрограммировать единожды и навсегда. Так как они дешевле второй категории (много раз перезаписываемые), то это и есть тот ключ, на который дублируют вашу "таблетку от подъезда ".

4. Универсальные . На самом деле интересный вариант срывает за собой просто набор уже готовых ключей, которые подходят ко многим домофонам. Есть разные варианты. Суть такого набора проста - сделать в одной связке ключи от всех подъездов. Секрет кроется в том, что практически у всех выпускаемых подъездных домофонов есть вшитый заводской номер, который и копируется на магнитный ключ в такой набор. Цены на универсальные наборы разные, так как включают разное количество магнитных таблеток.

Плюсы и минусы магнитные ключи и заготовки для домофонов

Основные достоинства таких изделий - это их долговечность работы и практически не убиваемый функционал. Выполнены с расчетом того, что будут годами болтаться вместе с ключами от квартиры, на одной связке. Такие могут служить вечно. Недостатков практически нет, если не считать их возможность "размагнититься ". Но нужны очень сильные предметы рядом (с сильным магнитным полем), чтоб повредить внутренний код ключа.

Карты доступа

Магнитные карточки доступа по своей сути являются клонами "таблеток". Принцип работы карт точно такой же, как и у магнитных ключей. Различий немного: другой дизайн, несколько дополнительных функций у некоторых моделей, удобство хранения.

Это полезно знать про СКУД:

Для полноценной работы многих систем (в том числе и контроля и управления доступом) требуются специальные "электронные ключи". У данных ключей много названий: карты доступа, таблетки, брелки, магнитные карточки, идентификаторы, метки, брелоки и т.д. Но все они предназначены для распознавания посетителя или пользователя.

Идентификаторы могут использоваться для доступа в помещение, быстрой постановки (или снятия) на охрану, подтверждения вводимых действий, запуска определенного сценария управления.

Обычно стоимость карт и брелоков не высока, так как они просты в изготовлении. Особенность данных дополнительных устройств - это наличие энергонезависимой (в редких случаях зависимой) памяти, в которой содержится электронный (буквенно-цифровой) код. В некоторых случаях его можно изменять, в некоторых заносить в память дополнительные данные о владельце ключа.

Обратите внимание что Дубликаторы электронных ключей находятся в разделе "Измерительные приборы ".

Идентификаторы бывают:

Важно! Обязательно прочитайте инструкцию к прибору так как форматов электронных ключей несколько (TouchMemory, HID, EM-marin, MIFARE и другие).

Кнопки открывания дверей это:

Красивых дизайнерских решений по исполнению кнопок открывания дверей на рынке большое количество. Сейчас существуют и беспроводные кнопки, и сенсорные, и пьезоэлектронные. Но самыми надежными как всегда остаются кнопки с механической начинкой из металла. Такие кнопки не боятся перепадов температур и влаги. Предлагаем Вам посмотреть и приобрести в нашем он-лайн магазине любые кнопки открывания дверей (блокирующие, дистанционные, с подсветкой).

Какие бывают кнопки открытия:

• Нормально открытые
• Нормально закрытые
• Комбинированные (откр/закр)
• С подсветкой (светодиодная)

Специалисты компании "АБарс systems protection" с удовольствием подберут для Вас дополнительное оборудование по системе контроля доступа для любых видов объектов.

Купить и заказать доставку кнопок и карт в г. Москва:

Все данные товары Вы можете заказать и купить через онлайн-магазин контроля доступа нашего сайта или заказать доставку или профессиональный монтаж по Москве в компании "АБарс" (при покупке карт, ключей или кнопок на сумму свыше 8 тысяч рублей - доставка бесплатно).

Если Вы затрудняетесь выбрать нужный формат карты или у Вас возникли другие вопросы по характеристикам - позвоните к нам в компанию.

Домофонные ключи есть в кармане у каждого. Разбираемся, как они работают и могут ли размагнититься, а также существует ли один ключ от всех дверей.

Виды ключей для домофонов

Существует несколько семейств домофонных ключей.

1. «Таблетки». Официально стандарт называется Touch memory (ТМ) или iButton, это контактные ключи в корпусе MicroCAN. В «таблетках» используется протокол 1-Wire, но форматы бывают разные.

В РФ это в основном ключи модели Dallas, с которыми работают домофоны Vizit, Eltis, Z-5R, С2000-2 и т.д., Cyfral (ключи DC2000А и Цифрал-КП1 и др.), «Метаком».

Довольно редко встречаются резистивные «таблетки» – у них считывается сопротивление.

2. «Капельки» . RFID-метки в пластиковом корпусе круглой, овальной или каплеобразной формы. Иногда их выпускают в виде браслетов или карт.

Внутри – RFID-метка, как и в картах метро, «пищалках» на товарах в супермаркетах и других подобных штуках. В основном «капельки» могут быть ближнего действия (Proximity, считываться на расстоянии до 10-15 см), так как более «дальнобойные» метки Vicinity, которые работают на расстоянии до 1 м, небезопасны в данном случае.

В РФ чаще всего используют Proximity-ключи EM-Marin, но встречаются также и более старые HID-метки или более новые MiFare, как в картах метро.

3. Оптические . Настоящие динозавры. Где-то в провинциях ещё сохранились. Такой ключ – это металлическая пластина, в которой в определенном порядке насверлены отверстия.

Внутри домофона есть фотоэлемент, который распознает, в том ли порядке насверлены дыры.

Безопасность ниже плинтуса, подделать ключ – плевое дело, а некоторые домофоны с оптическими ключами успешно и без следов вскрывались пилочкой для ногтей.

Как домофон определяет, подходит ли ключ?

На заводе или на фирме, которая устанавливает домофоны, в каждый ключ записывают особый код . Затем его же сохраняют в памяти домофона.

Когда вы подносите ключ к домофону, он считывает код и сравнивает его со значениями из своей памяти. Если значение ключа там есть, дверь открывается.

Кстати, можно открывать несколько домофонов одним ключом . Нужно лишь прописать код этого ключа во все нужные домофоны. Понятно, что домофоны должны быть совместимы с ключом.

Более того, есть специальные модули, которые позволяют сохранить все ключи из одного домофона и перенести их в другой.

Вот так переустановят домофон у вас в подъезде, а ключи менять не придётся. Хотя, конечно, установщик домофона вполне может попытаться заработать на этом.

Исключение, пожалуй, лишь ключи MiFare . Они включают перезаписываемую область памяти, в которую копируется уникальный код домофона.

Когда мастер «из ларька» клонирует такой ключ, он копирует только заводской код, но не код домофона. В результате домофон может отвергнуть такой ключ – сработает система защиты от клонов. Скопировать заводской код сможет лишь обслуживающая компания.

Как делают копию ключа?

Обычно для этого берут болванку – пустую заготовку без кода . Затем мастер считывает код с вашего ключа и записывает его же на болванку.

В результате вы получаете два одинаковых ключа. А так как код оригинального ключа уже сохранен в домофоне, то и его клон позволит открыть дверь .

Болванки бывают перезаписываемые и неперезаписываемые. Если вы помните слово «финализация» при прожиге дисков, возьмите с полки пирожок , то здесь оно тоже применяется.

Технически вы сами можете собрать дубликатор (программатор) ключей на основе Arduino или Raspberry Pi, а затем наделать копий ключа на все случаи жизни. Инструкций в интернете полно, как и предложений купить дубликатор за тысячу-другую рублей.

Главное – не промахнуться с типом домофона и ключа.

Так, одни ключи рассчитаны на частоту 125 КГц , другие на 13,56 МГц и так далее. К тому же они могут быть разного типа. Помните о защите от клонов, которая может поддерживаться вашим домофоном.

Могут ли ключи размагнититься?

Бывает, носишь «таблетку» или «капельку» в кармане, а она через какое-то время бац! – и перестала работать. И такая ерунда каждый месяц. Что-то здесь не так. «Наверное, размагнитилось», – самое популярное объяснение.

На самом деле такие ключи не размагничиваются . В них даже магнита нет, да и обычные магниты ключам не страшны.

Дело скорее в банальном отсутствии контакта . Болванки дешевые, закупают их в Китае оптом по нескольку центов за штуку, так что контакт вполне может отойти, к примеру.

Корпусы ключей обычно не герметичны. Так что если ключ намокнет в кармане или часто будет находиться во влажной среде, долго он не прослужит.

Теоретически, ключи можно «убить» электромагнитным излучением или сильным электрическим импульсом.

К примеру, если вы положите ключ в микроволновку и включите на полную мощность или засунете в розетку, работать он перестанет. А вот мощный неодимовый магнит, вроде используемых в магазине для снятия меток, ключ вряд ли повредит.

Статическое электричество также ключам не на пользу. Если вы носите «таблетку» в заднем кармане и часто приседаете, отчего синтетическая ткань трется о ключ, он также прослужит недолго.

Наконец, от частого использования «таблетка» может банально продавиться в противоположную сторону и перестанет контактировать с домофоном. Просто вдавите её обратно, и всё пройдёт.

Что такое мастер-ключ и где его взять?

После установки домофона у специалиста остается особый ключ. На нем даже может быть написано что-то вроде: «Мастер-ключ. Никому не давать».

Но этот ключ обычно сам дверь открыть не может . Он нужен, чтобы добавлять в память новые ключи. В домофоне код мастер-ключа хранится в особой области, чтобы устройство могло отличать его и реагировать соответствующим образом.

Понятное дело, простым смертным мастер-ключ не дают. Иначе обслуживающая компания не смогла бы брать деньги за добавление записей о новых ключах в домофон.

Но возможна ситуация, когда мастер-ключ подходит к нескольким домофонам. Или когда для одних домофонов «таблетка» – это мастер-ключ, а для других – обычный ключ, который открывает двери.

Здесь всё зависит не от ключа, а от того, какие записи есть в памяти домофона.

А что будет, если мастер-ключ потеряется ?

Обычно в домофонах остается возможность прописать новый мастер-ключ. Это, конечно, потенциальная возможность для взлома. Но, говоря объективно, проще попасть в подъезд, представившись сантехником, чем что-то взламывать.

Интереснее иметь универсальный ключ, или «вездеход». Его код прописан во всех домофонах подъездов одного дома или двора.

«Вездеходы» делают для почтальонов, сотрудников коммунальных служб, мастеров и др. Согласитесь, это куда удобнее, чем таскать с собой гирлянду разных ключей.

Также некоторые RFID-ключи нового формата, к примеру, RF3.1, позволяют записать коды до 8 домофонов.

Часто домофоны также поддерживают блокирующие ключи . Это средство безопасности: после того, как дверь открывают блокирующим ключом, другие ключи не работают, а дверь блокируется. Снять блокировку может либо мастер-ключ, либо блокирующий ключ (всё зависит от настроек домофона).

Кстати, бывает, что ключ устанавливают блокирующим по ошибке . Так что если после вас соседи часто не могут попасть в подъезд, проверьте, не блокирует ли ваш ключ доступ.

Можно ли обмануть домофон?

Да, сейчас можно купить эмулятор , который имитирует ключи разных типов и выдает нужное значение для каждого домофона. В эмуляторах установлены даже дисплеи и клавиатура, что позволяет выбирать нужный ключ и выводить его название.

Штука забавная, стоит около 10 тыс. рублей. Но работает не без проблем – обходит не всю защиту, иногда может не срабатывать.

И да, сама по себе домофон она не взломает , лишь притворится копией нужного ключа. Для её программирования всё равно потребуются и сами ключи, которые уже известны домофоном, и устройство-дубликатор.

Часто можно услышать, что домофон можно вывести из строя электрошокером. Да, тонкая электроника серьёзный заряд действительно не перенесет. У механического удара на 10-15 см ниже панели домофона те же последствия. Но это порча имущества и статья УК РФ.

Теоретически ещё можно сильно дернуть дверь на себя. Но чтобы преодолеть силу, с которой магнит удерживает вторую часть замка, потребуется недюжинная мощь.

Некоторые домофоны под ключ-«таблетку» могут открываться с помощью батарейки «крона». Способ гуманный и безопасный для домофона, но срабатывает редко.

Можно ли открыть домофон смартфоном?

Да, сейчас на рынок постепенно заходят модели NFC-домофонов . Чаще их устанавливают в крупных офисах, реже – в жилых домах.

Если у вас такой вариант, ваш смартфон поддерживает NFC, а домофон работает на частоте 13,56 МГц , возможно, получится отказаться от ключей.

Но для MiFare, к примеру, в смартфоне должен также быть чип Secure Element, а их наличие даже в рамках одной модели смартфона часто отличается от рынка к рынку. Если чип всё же есть и остальные условия соблюдены, всё может получиться.

Есть также NFC-адаптеры , которые сделают из старого домофона новый и перспективный. Открывать дверь можно будет и «таблеткой», и смартфоном.

Однако с ней ежедневно сталкиваются сотни тысяч людей, чтобы попасть к себе домой.

Сегодня практически на каждом подъезде установлены панели доступа.

А их клиенты, жители дома — даже не задумываются, как называется .

Это может быть привычная таблетка, бесконтактный брелок, пластина оптического распознавания и даже компактный герконовый блок.

Устройство ключа от домофона

Как устроен ключ от и как именно происходит взаимодействие основного микропроцессорного модуля системы с индивидуальным «отпирателем» — зависит от конкретной модели системы.

Сегодня наиболее распространены:

1. классические Touch Memory, привычные таблетки;
2. бесконтактные RFID, брелки или карты;
3. индивидуальные пластины оптического распознавания.

Простой ответ на вопрос, как работает домофонный ключ, звучит так: происходит постоянный опрос со стороны системы в ожидании ответа от индивидуальной таблетки, брелка. В оптических распознавателях началом процесса идентификации служит вставка пластины в соответствующий приемник.

Внутри любого индивидуального средства открывания двери — электронная схема. Устройство ключа домофона может подразумевать замыкание электрической схемы или активацию радиопередатчика, для передачи личного кода пользователя.

Принцип работы домофонного ключа

Как называется ключ от домофона от подъездной двери — наверное, знает каждый, кто его хоть раз терял и сталкивался с необходимостью заказывать новый.

Самый распространенный тип индивидуальных индентификаторов строится на Touch Memory. Внутри привычной таблетки — блок энергонезависимой памяти и схема сопряжения.

И хотя принцип работы ключа от домофона данного типа не меняется — у отдельных производителей отличаются характеристики, так сказать, его внутренней начинки.

Поэтому определенные типы домофонных блоков работают только с конкретным списком типов таблеток.

ONE-WIRE

Протокол обмена данными ONE-WIRE позволяет подключить к одной линии 2 или более цифровых приборов.

Устройство ключа домофона Touch Memory работает именно в такой системе.

При прикладывании таблетки к считывателю происходит следующее:

• замыкается цепь, формируя сигнал к началу считывания идентификатора;
• используя разные интервалы замыкания и освобождения цепи, схема передает цифровые данные;
• при совпадении идентификатора с одним из записанных в памяти хранилища — дверь открывается.

Скорость работы протокола сильно зависит от условий окружающей среды и состояния контактных площадок. Так, чистый ключ, без загрязнений поверхности, приложенный к аналогичного качества считывателю — идентифицируется практически мгновенно. Максимальное время, которое система пытается опознать индивидуальную таблетку — 2 минуты.

Взаимодействие ключа и домофона

Зная, как правильно называется ключ от домофона — можно понять принцип действия системы. К примеру, RFID уже ясно показывает на использование радиоволн.

Такой брелок (или карта) работает следующим образом:

1. внутри брелка или карты расположена электронная схема, энергонезависимая память, приемо-передающая антенна, одновременно выступающая в роли источника питания;
2. при приближении к домофону, внутри RFID системы магнитной индукцией генерируется энергия;
3. электронная схема посылает сигнал начала считывания, при ответе готовности домофона — передает идентификатор.

Ответ на вопрос, как устроен ключ от домофона от подъезда с бесконтактным принципом работы — всегда одинаков, выполнен ли он в виде брелка или плоской карточки.

Существуют и другие варианты выполнения домофонных открывашек. Один из них достаточно распространенный. Ответить, из чего состоит ключ от домофона оптической идентификации — очень просто.

Это полоска металла. В ней проделаны отверстия, позиция которых формирует индивидуальный код доступа. Такой ключ считывается приемником, при помощи светодиодов и фотоэлементов.

Заключение

Сегодня на рынке присутствуют самые разнообразные решения идентификации человека.

Домофонные системы получили громадное распространение по ряду причин. Первая и самая важная — простота и низкая цена производства.

Вторая — проверенные, надежные инженерные решения и протоколы, используемые в системах управления доступом.

Поэтому таблетки Touch Memory и все больше распространяющиеся бесконтактные RFID — еще долго останутся привычным предметом в кармане или сумочке городского обитателя.

Видео: Что внутри ключей для домофона и как это работает

Да, это жутко избитая тема. Универсальный домофонный ключ «таблетку» делал наверное каждый второй, кто начинал изучать микроконтроллеры. В Интернете очень много и статей на эту тему, и готовых решений. Однако, интерес к этому угасать не перестаёт даже с массовым переходом на RFID. Это не удивительно, ведь многим хочется собрать такое устройство, которое выполняет не только весьма интересную задачу, но ещё и всегда с собой. К тому же оно не такое уж сложное в изготовлении.

В этом посте мне хотелось бы собрать в одном месте всю необходимую информацию для тех, кто хочет изготовить такой ключ. Сейчас я постараюсь рассказать о том, какими бывают контактные домофонные ключи, как они работают, как их имитировать, какие при этом бывают подводные камни, а также рассказать о своей реализации такого устройства и о том, как можно собрать аналогичное самому.

Внимание! Этот ключ не позволяет нелегально проникать куда-либо. Это устройство лишь для того, чтобы носить один ключ вместо нескольких.

Хотя ничто не мешает вам записать в него универсальные коды открытия домофонов.

Типы домофонных ключей «таблеток»

iButton

То есть теоретически чужой такой ключ можно подделать, если просто записать куда-то или сфотографировать эти цифы!

Для взаимодействия с iButton достаточно подключить его к микроконтроллеру и подтянуть линию данных к питанию (2.8-5 вольт) через резистор:

Скорее всего для многих это всё уже старо как мир, но всё-таки расскажу кратко принцип работы 1-Wire. Обмен данными происходит за счёт поочерёдного прижимания линии к земле, информация при этом кодируется длительностью таких сигналов. Происходит это примерно так:

• Reset - мастер прижимает линию к земле как минимум на 480 микросекунд, это говорит о начале передачи данных.
• Presence - через некоторое время ключ отвечает импульсом около 120 микросекунд, что подтверждает его наличие на линии.
• Команда - мастер посылает команду из восьми бит, при этом логическая единица - это 1-15 микросекунд, а ноль - 60-120.

Далее всё зависит от посланной команды. Обычно это 33h - "READ ROM ", чтение серийного номера, после которого мастер читает 64 бита (1 байт - тип устройства, 6 байт - сам номер, 1 байт - CRC). Чтение каждого бита инициализируется мастером, для этого он посылает импульс в 1-15 микросекунд. Если после этого линия прижата к земле со стороны ключа на 60-120 микросекунд, то прочитан ноль, иначе - единица.

• Нужно всегда реагировать на reset , даже если он послан во время передачи данных. Импульс длиннее 480 микросекунд говорит о том, что надо начать всё сначала.
• Момент прикладывания ключа с его точки зрения - это тоже reset , ведь до этого питания не было. Поэтому теоретически домофон может и не посылать reset , и следует периодически отвечать сигналом presence по своей инициативе.
• Ключи могут реагировать и на другие команды: 0Fh как альтернатива 33h, SKIP ROM (CCh), MATCH ROM (55h) и самое хитрое, о чём я расскажу отдельно ниже, - SEARCH ROM (F0h). Некоторые домофоны могут послать самые разные комбинации таких команд, чтобы убедиться в том, что ключ настоящий.
• Бывает и обратная ситуация - домофон посылает команду, на которую ключ реагировать не должен. Дело в том, что некоторые программируемые ключи на них всё-таки реагируют, и так происходит ещё одна проверка. Необходимо полностью игнорировать всё, что идёт за этими командами, пока не будет послан reset .
• Для отсчёта времени лучше использовать асинхронный таймер в микроконтроллере, т.к. счёт идёт на микросекунды. Однако, установка кварца при этом будет излишней.

Про SEARCH ROM (F0h) - это команда поиска всех 1-Wire устройств на шине. Дело в том, что теоретически можно подключить параллельно много ключей и получить список всех серийных номеров. В реальности для iButton такое не используется, ведь к домофону всегда прикладывается один ключ. Однако, некоторые домофоны посылают эту команду, ожидая найти один единственный серийный номер. Алгоритм весьма интересный. Каждое из устройств на шине одновременно посылает бит своего серийного номера, при чём два раза (т.е. мастер должен прочитать два бита). Сначала обычным образом, а затем инвертированным. Что же получается в итоге? Если у устройства в серийном номере стоит единица, то посылается «10». Если ноль, то «01». И всё отлично, пока у всех устройств эти биты совпадают. А если нет… Выше я написал, что при чтении наличие длинного сигнала - это 0, а отсутствие - это 1, т.е. 0 является доминантным. Таким образом, при возникновении конфликтов читаются два нуля. После получения «10», «01» или «00» мастер должен послать в линию только что прочитанный бит. В случае с «00» он таким образом выбирает, с какой группой устройств работать далее. В результате после N итераций получается бинарное дерево из N серийных номеров.
Ответить на такую команду получается несколько сложнее, чем на обычный READ ROM . Нужно посылать каждый бит дважды - обычный и инвертированный, а затем проверять - совпадает ли с ним полученный от мастера ответ, и если не совпадает, то игнорировать дальнейшие команды.

Cyfral

Ключ меняет своё сопротивление примерно между 800 Ом и 400 Ом, если я не ошибаюсь, а следовательно и потребление тока. Можно сказать, что сигнал аналоговый, а это всё немного усложняет с аппаратной точки зрения. Хотя иногда может и упростить. Например, ключ можно прочитать, просто подключив его к микрофонному входу компьютера и записав аудиофайл.

И да, домофон после этого можно открыть самым обычным MP3 плеером. Но нас же интересуют более цивилизованные методы, верно?

Кодирование немного странное. Ключ циклически посылает девять нибблов (четыре бита), меняя своё сопротивление. Если оно сохраняется низким около 50 микросекунд, то это логический ноль, а если 100 микросекунд - это единица. Но данные кодируется не логическими нулями и единицами, а положением единиц среди нулей! То есть ключ при посылке кода может выдать только одну из четырёх комбинаций: «1000», «0100», «0010» и «0001». Однако, используется ещё и комбинация «0111» как стартовая последовательность. В итоге данные от ключа могут выглядеть как-то так: «0111 1000 0100 0010 0001 1000 0100 0010 0001 », где «0111» указывает на начало. Никакой контрольной суммы нет - код просто читается несколько раз для уверенности.

Итого восемь последовательностей, в которых возможны четыре комбинации. Не сложно посчитать, что это даёт нам 65536 вариантов ключей. Не так уж и много, они явно часто повторяются. Теоретически если в подъезде 50 квартир, каждой из которых выдано три ключа, можно подобрать один из них перебрав всего 436 комбинаций. Но я таким не занимался.

Как же лучше читать ключи от Cyfral? Как я уже говорил, уровни аналоговые. Варианта два: аналого-цифровой преобразователь и компаратор. Последний мне кажется надёжнее. Всё отлично работает, если к одному из входов компаратора подключить линию данных подтянутую к Vdd резистором в 650 Ом, а ко второму - ровно половину Vdd, для чего можно использовать делитель напряжения из двух одинаковых резисторов. После этого результат вывода компаратора можно с уверенностью воспринимать как высокое и низкое сопротивление ключа.

Как же имитировать такой ключ? С первого взгляда кажется, что тоже нужно менять сопротивление, но результаты показали, что домофонам не нужна такая точность - можно смело замыкать линию на землю вместо низкого сопротивления и полностью отпускать её, когда нужно высокое.

Метаком

Это всё, что нужно знать для работы с этим ключом. Он посылает четыре байта данных, но в каждом из них один бит уходит на проверку чётности. Итого выходит 28 полезных бит, а 2 28 = 268435456 комбинаций.

Увы, я так и не смог найти ни один такой ключ, чтобы поэкспериментировать с ним. Однако, в Интернете легко найти универсальный код, который открывает 99% домофонов Метаком. Один из них как раз в соседнем от меня подъезде. Я написал программу, посылающую этот код, основываясь только на технической документации. Соседний подъезд открылся с первой попытки. Похоже, что этому домофону тоже не так уж важно точное сопротивление. На этом я оставил Метаком в покое и решил, что чтение их ключей не так уж и нужно.

Универсальные коды ключей

Но есть легенда, которая гласит, что после чтения кода ключа многие домофоны сверяют его со всеми кодами, которые записаны в ячейках памяти. Однако, в ячейках, где ещё ничего не было записано, лежат FFки или нули. Таким образом домофон можно открыть, послав ключ только из нулей или только из FFок.

Звучит как полнейший бред. Каким надо быть программистом, чтобы допустить такой баг? Но… это действительно часто работает. Да, в свежих прошивках это обычно исправлено, но многие домофоны стоят без изменений годами. Невероятно, но факт.

Любые другие коды ключей выдаваемые за универсальные - это обычно всего лишь служебные ключи для сотрудников почты, ЖКО или самой домофонной компании, и они работают только в отдельных населённых пунктах.

Создание мультиключа

Компоненты и их предназначение:

• IC1 - микроконтроллер ATMEGA8/ATMEGA8A/ATMEGA8L;
• U1 - USB-контроллер FT232RL, нужен для подключения устройства к компьютеру;
• CON1 - miniUSB разъём;
• BT1 - батарейки, дающие 3-5 вольт;
• D1 и D2 - диоды (желательно шоттки), которые изолируют питание от батареи от питания от USB;
• P1 - «таблетка» iButton, используется для подключения к домофонам;
• P2 - контакты считывателя ключей, используются для подключения к ключам;
• R1 - резистор, подтягивающий линию 1-wire к VCC;
• R2 - токопонижающий резистор для управления транзистором Q2;
• R3 - резистор, ещё сильнее подтягивающий линию к VCC для считывания ключей Cyfral;
• R4 - токопонижающий резистор, используется для открытия Q1 и определения подключения к USB;
• R5 - подтягивает базу Q1 к земле, чтобы закрывать его, когда нет подключения к USB;
• R6 - токопонижающий резистор для светодиодов, достаточно одного, т.к. одновременно они не горят;
• R7 и R8 - делитель напряжения для одного из входов компаратора, чтобы считывать ключи Cyfral;
• Q1 - транзистор для определения подключения к USB;
• Q2 - транзистор для включения земли на считывателе и эмуляторе, чтобы не сажать батарейки, случайно замкнув контакты в кармане;
• C1 , C2 и C3 - конденсаторы для фильтрации питания;
• SW1 - единственная кнопка для управления устройством;
• LEDS - семь светодиодов в форме восьмёрочки для отображения номера ключа.

Печатная плата (кликабельно):

Это было ещё время до покупки 3D принтера, когда я проектировал устройства под корпуса, а не корпуса под устройства. Ко мне в руки попал очень приятный экземпляр в виде брелка и с кнопкой. Просто идеально, оставалось только проделать отверстия под USB и светодиоды. Увы, я до сих пор не могу найти в продаже точно такой же корпус. В итоге получилось как-то так:

Батарейки под платой. Кстати, мне их хватило на год, пока я случайно не полез купаться, забыв вытащить ключи.

Управление производится всего одной кнопкой. При её первом нажатии устройство включается. Кратковременным нажатием кнопки производится выбор ключа, номер которого отображается светодиодами. Когда нужный ключ выбран, достаточно приложить контакты к считывателю домофона.

Длительное нажатие на кнопку переводит устройство в режим считывания ключей, при этом мигает средний светодиод. В этот момент нужно приложить ключ к контактам считывателя ключей (именно для этого у меня снизу вкручен винтик). Если считывание прошло успешно, отобразится номер, под которым ключ занесён в память.

При подключении по USB устройство видится как виртуальный COM-порт. Для простоты работы был написан клиент под Windows:

Он позволяет считывать ключи из устройства, при этом автоматически заносит их в базу данных. Само собой, ключи можно и записывать.

Исходники прошивки есть тут.