Proyecto HL - Control de Acceso
esquema v0.2.0 / impreso v0.2.0 / software v0.1.2
Contents
Metodología
Conceptualización
Alcance
Se pretende con el desarrollo de este proyecto poner a prueba la Metodología de la Plataforma de Hardware Libre de CENDITEL que sirva de modelo para futuras modificaciones y adecuaciones que permitan validar los pasos allí especificados (Conceptualización, Administración y Desarrollo). El mismo previo a discusiones planteadas en la lista de correo se necesario promover un desarrollo en donde se tenga total control sobre el hardware, inicialmente se considera la solución mas sencilla la cual no contempla lectura huella dactilar, retina, código de barras, etc. Se considera entonces un teclado matricial para el ingreso de una clave ya que es la forma en que se pueda garantizar el desarrollo participativo y que todo el conocimiento generado sea libre.
El proyecto contendrá lo siguiente:
- Desarrollo de Circuito Esquemático.
- Desarrollo de Circuito Impreso.
- Desarrollo de Código de Microcontrolador.
- Archivos de fabricación.
- Protocolo de comunicación del dispositivo al servidor de control de asistencia.
- Propuesta de fabricación y ensamblaje de circuito impreso.
Propuesta de Solución
Luego de varias discusiones, el equipo de trabajo ha decidido utilizar el Hardware Arduino Diecimila, que contempla un microcontrolador Atmel ATMEGA168 que reemplaza inicialmente al Microchip PIC18F2550, ambos de 8-bits. Esto debido a que se tiene disponibilidad de estos componentes dentro de las instalaciones de CENDITEL.
Se propone entonces diseñar y desarrollar un dispositivo electrónico que de manera visible tenga para el usuario una pantalla LCD alfanumérica [1] y un teclado matricial numérico.
Propuesta de Desarrollo
De las discusiones resalta el entorno de desarrollado promovido por los autores del Proyecto Arduino, cuyo front-end está basado en una aplicación llamada Processing desarrollada en Java. Para ello se hizo un front-end que no utilice alguna dependencia con Java y garantizar así un código abierto pleno en el entorno de desarrollo, para ello y gracias a Alexander Olivares (aox) que hizo un plugin para Editra para programar la tarjeta Arduino Diecimila en un entorno sin Java, véase IDE Arduino.
Todo el circuito electrónico es realizado con herramientas libres, para efectos de este proyecto se pondrá a prueba Kicad, que es una herramienta libre para el diseño de circuitos esquemáticos e impresos.
Lista de posibles actores
- Equipo de desarrollo de hardware de CENDITEL
- Equipo de desarrollo de software de CENDITEL
- Comunidad de Hardware Libre
Estudio de factibilidad
Administración
Descripción de la Aplicación
Hay tres lineas de desarrollo para este proyecto.
Desarrollo del Hardware: Donde se utilizará de base una placa Arduino Diecimila con un microcontrolador ATMEGA168 a la cual se le hará el programa que contendrá una clave escrita a través de un teclado matricial y su visualización a través de una pantalla LCD alfanumérica
Modulo Drupal: En breve colocaremos información.
Interfaz IDE Arduino (no java): Mas información en IDE Arduino.
Estándares de desarrollo del Proyecto
A efectos de garantizar todo el conocimiento en este proyecto inicial, se ha optado por un metodo simple de acceso como lo es el acceso vía teclado, otras alternativas como Sistemas de Lectora de Código de Barras [3], RFID (siglas de Radio Frequency IDentification, en español Identificación por radiofrecuencia) [4], Biometría [5], etc. Estas representan "cajas negras" y no corresponde a los efectos de metodología de trabajo libre, en un futuro podrán salir lineas de investigación que tratarán fomentar el desarrollo de estos dispositivos que sirvan de complemento y cuya información sea totalmente abierta.
Todos los ficheros fueron desarrollados con herramientas libres, es importante entonces saber como corresponden las extensiones de los archivos encontraran en los archivos fuentes del proyecto.
Extensión |
Tipo |
Descripción |
Aplicación/Tipo |
.pro |
Archivo de Proyecto |
Manejador de Proyectos |
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.sch |
Circuito Esquemático |
Es una representación pictórica de un circuito eléctrico. Muestra los diferentes componentes del circuito de manera simple y con pictogramas uniformes de acuerdo a normas, y las conexiones de poder y de señales entre los dispositivos |
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.brd |
Circuito Impreso |
Muestra la conexión real mediante cables entre los dispositivos |
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.net |
Netlist |
Contiene información sobre conexiones entre los diversos componentes |
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.lib |
Librería Esquemática |
Contiene las caracteristicas de cada componentes electrónico colocado en el circuito esquemático, pueden haber múltiples componentes en un solo archivo. |
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.dcm |
Complemento de Archivo .lib |
Contiene las dimensiones especificad de cada componente, información sobre tipo de soldadura, tamaño de los agujeros, etc, pueden haber múltiples componentes en un solo archivo. |
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.lst |
Lista de Materiales |
(Bill of Materials) |
Texto Plano |
.pde |
Programa C++ |
Código principal de programa |
Arduino |
.cpp |
Librería C++ (Código) |
Librería complementaria que luego puede ser llamado desde el programa principal |
Texto Plano |
.h |
Librería C++ (Cabeceras) |
Archivo complementario de librería, define aquellas funciones que pueden llamarse de manera externa |
Texto Plano |
Priorización de Funcionalidades
El prototipo a desarrollar comprende características simples que luego pueden ser mejoradas, como por ejemplo utilizar canales de comunicación seguros, encriptados entre el dispositivo y el servidor. Inicialmente se tiene un protocolo terminal de texto plano en la cual se envían y reciben parámetros. El sistema pueden componerse principalmente de una LCD Alfanumérica y un teclado matricial, otras características son agregados que le permiten dar mas funcionalidades al sistema dependiendo donde se instale.
El sistema puede ajustarse tanto para instalarse como un control de acceso como adaptarse a una instalación mas segura con sistemas de detección de puerta cerrada a través de conmutadores magnéticos, detector de movimiento por infrarrojo.
Estudios de riesgos
Plan del Proyecto
Desarrollo
El proceso de desarrollo de este proyecto de Hardware Libre se maneja a traves de una herramienta informática GForge, GForge [2] según Wikipedia, "es un software libre de la horquilla basada en la Web de gestión de proyectos y la colaboración de software creada originalmente para SourceForge" el enlace para este proyecto es Proyecto HL - Control de Acceso. Alli puede conseguir toda información a medida de las publicaciones periódicas lo permitan información sobre el proyecto, codigos, diagramas, aplicaciones desarrolladas, etc.
También desde esta aplicación puede solicitar ser miembro, observador, colaborador en diferentes roles que están disponibles desde la plataforma.
Diagrama de Actividades
Actividad 1: Desarrollo de hardware (tipo escudo o schield [7] de acople a tarjeta Diecimila) y software del microcontrolador.
Actividad 2: Modulo para integración con sistema Drupal.
Actividad 3: Desarrollar Interfaz Arduino (front-end without Java), el lenguaje y la interfaz están en discusión. +
Especificación de Requerimientos
Todos los componentes utilizados son básicos (resistencias, capacitores, pulsadores y otros) y de tipo through-hole [6] que en si son los componentes que pueden encontrarse en las distribuidoras a nivel nacional, a excepción del sistema Arduino Diecimila que puede no estar disponible en distribuidoras nacionales aunque se estan dando los pasos para que estos dispositivos tanto Arduino como un amplio abanico de componentes a los cuales no tenemos disposición inmediata.
Análisis y diseño
Vista Esquemática
Vista Circuito Impreso
Vista 3D
Documentación
Descarga
Descarga desde el subversion (svn): Ejecuta desde una consola lo siguiente:
svn checkout https://svn.fsl.cenditel.gob.ve/svn/hl-acceso
Manuales y Notas de Aplicación
Protocolo Hitachi 44780 hd44780u.pdf
Videos:
Video 1 - Video1.ogg
Video 2 - Video2.ogg
Lista de Tareas
Pendiente:
- Modulo para integración con sistema Drupal.
Contactos
- Desarrolladores:
Alberto Medrano <amedrano AT SPAMFREE cenditel DOT gob.ve> - Administrador
Alexander Olivares <aolivares AT SPAMFREE cenditel DOT gob.ve>
Juan Vizcarrondo <jvizcarrondo AT SPAMFREE cenditel DOT gob.ve>
- Colaboradores:
- Están invitados...
También puede escribir directamente a la lista de correo de la Plataforma de Hardware Libre de CENDITEL, <hlpd AT SPAMFREE cenditel DOT gob.ve>
Paginas de Interés
Demonio (daemon) para integración del Sistema de Control de Acceso con el Sistema Institucional de Asistencia, véase la ruta hl-acceso/codigo/demonio/ en el arbol de subversion.
Proyecto Arduino, http://www.arduino.cc/
Referencias
[1] Control de Display LCD con microcontrolador PIC, Foros de Electrónica.com, http://www.forosdeelectronica.com/about285.html
[2] Gforge, Wikipedia, http://es.wikipedia.org/wiki/GForge
[3] Codigo de Barras, Wikipedia, http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digo_de_barras
[4] RFID, Wikipedia, http://es.wikipedia.org/wiki/RFID
[5] Biometría, Wikipedia, http://es.wikipedia.org/wiki/Biometr%C3%ADa
[6] Through-hole technology, Wikipedia (Inglés) http://en.wikipedia.org/wiki/Through-hole_technology
[7] Arduino Shields, http://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoShields
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