Текст книги "Магнитные карты и ПК"
Автор книги: Патрик Гёлль
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 6 страниц)
3. Считывание и проверка
Для чтения информации, записанной на самых разнообразных магнитных носителях, существует множество способов. Наиболее совершенный подход заключается, естественно, в использовании IBM PC-совместимого компьютера, к которому подключается специальное считывающее устройство. Ниже будет показано, что это устройство вполне реально создать собственными силами. Другие, радикально отличающиеся, способы также представляют неоспоримый интерес и не должны игнорироваться.
МАГНИТНЫЕ РАЗОБЛАЧИТЕЛИ
Не так давно на рынке электронных развлечений продавалась продукция, известная под названием «магнитный разоблачитель».
Как правило, это был флакон спрея, содержавшего в очень летучем растворителе никель в состоянии суспензии. После интенсивного встряхивания флакона следовало просто распылить содержимое на магнитную дорожку, и на ней через несколько секунд проступала запись. Выпущенный на рынок, например, «разоблачитель» под маркой Transcode (JELT-CM) стало совершенно невозможно найти в розничной торговле, хотя люди, использующие его профессионально, очевидно, продолжают покупать его оптом без проблем.
Такое неудовлетворительное состояние дел вынудило нас сразу же приняться за лабораторные исследования, направленные на разработку альтернативного решения. В результате появилось средство оригинальное, весьма эффективное и, кроме того, более экономичное и не наносящее вреда окружающей среде, поскольку здесь не применяется «летучий» растворитель. В данной книге мы расскажем о нем впервые, настоятельно рекомендуя читателям использовать его только в личных, персональных целях.
В соответствии с положениями об интеллектуальной собственности любое использование этой технологии в промышленности или коммерции требует полного согласия со стороны автора.
УДАЧНОЕ РЕШЕНИЕ
Наш метод основан на использовании тонера, который применяют для небольших фотокопиров и лазерных принтеров. Суть в том, что поскольку для их равномерного нанесения используется намагниченный ролик, значит, они обладают магнитными свойствами. Действительно, эти материалы, тщательно технически проработанные, состоят из очень мелких частиц, по составу представляющих комбинации феррита (для эффекта намагничивания), углерода (для получения черного цвета), а также такого пластикового материала, как полипропилен (для обеспечения фиксации на бумаге посредством «приплавления»).
Любой использованный картридж типа Canon содержит еще достаточное количество такого порошка. Поэтому необходимым сырьем мы обеспечены в достаточном количестве.
Состав, который мы предлагаем использовать, – это смесь из приблизительно одной части тонера и 3–5 частей крахмала, используемого для хозяйственных целей. Конечный продукт должен иметь темно-серый оттенок.
Феномен (без сомнения, электростатической природы, который мы не станем здесь рассматривать) состоит в том, что частицы тонера притягиваются зернами крахмала. При условии, что последние в несколько десятков раз крупнее, им удается «захватить» практически все частицы тонера. По этой причине важно взять крахмал, зерна которого имеют размер соли мелкого помола (например, рисовый, используемый при стирке белья). Картофельный крахмал слишком мелок, а кукурузный – совершенно непригоден, так как он не крупнее самого тонера.
Если закодированную магнитную дорожку присыпать нашим составом, произойдет следующее. Некоторое количество частиц тонера будет притянуто областями изменения направления магнитного потока на дорожке, а основную часть тонера (излишек) зерна крахмала прочно удержат, и опасность загрязнить полностью дорожку, как это происходит в случае с чистым тонером, не возникнет.
В результате получаем достаточно четкую визуализацию кодирования, слабое загрязнение носителя и возможность повторного использования смеси практически неограниченное число раз (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Частицы тонера на магнитной дорожке
Порошок помещают в небольшую коробку, затем достаточно опустить в него магнитную карту (предварительно обезжиренную с помощью спирта, чтобы на дорожках не были видны следы от пальцев), потом ее вынуть, и аккуратно стряхнуть или сдуть избыток порошка.
Записанная информация проявляется в виде рядов небольших черных полос, расположенных более или менее сжато (рекомендуется использовать лупу и яркий свет).
После изучения порошок просто стирают с помощью сухой и мягкой тряпочки, не нанося при этом никакого вреда записи. Кроме этого, его можно «зафиксировать» на прозрачной клейкой ленте, в частности, с целью создания архива. Тщательное изучение изображения раскрывает массу интересных вещей, в том числе и расположение всех дорожек, и точную природу повреждений, которые могут повлиять на запись.
Полученное изображение даже позволяет (по крайней мере, при плотности записи 75 bpi) невооруженным глазом рассмотреть логические единицы и нули.
На рис. 3.2 показан типичный пример «магнитного изображения» карт, используемых нами ежедневно.
Рис. 3.2. Результаты, полученные на дорожке с плотностью записи 75 bpi
В большинстве случаев такое исследование позволяет определить, можно ли приписать дефект некачественной записи на карты внутреннему повреждению последней или проблемам, связанным с устройством считывания (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Несколько классических дефектов (из документации фирмы Thomson LCC)
Этот метод практически незаменим для настройки и отладки любого декодера, созданного «в домашних условиях» (см. главу 4).
ПРОМЫШЛЕННЫЕ УСТРОЙСТВА
Считывающие устройства считаются «уязвимой» техникой, и их больше не встретишь ни на витринах, ни в каталогах поставщиков, к которым традиционно обращаются любители, несмотря на то, что новые магнитные считывающие устройства не запрещены, насколько нам известно, к продаже и не подлежат изъятию, как некоторые типы декодеров для оплаты за пользование телевизором, которые свободно продаются только потребителям-профессионалам, способным доказать свою «благонадежность».
Тем не менее существует несколько исключений из этого правила, и не стоит никогда пренебрегать таким эксклюзивным местом покупок, как магазины, где продается неликвидная продукция или уцененные электронные товары. Поскольку в обращении находятся огромные количества магнитных считывающих устройств, а срок их использования ограничен, то десятки тысяч из них с просроченным сроком годности, но находящиеся в рабочем состоянии, регулярно распродаются среди прочего аналогичного оборудования.
Прежде чем приступить к их использованию, необходимо провести работу по идентификации, поскольку существует множество различных категорий подобных устройств, и ни выводы их разъемов, ни цвета соединительных проводов не стандартизованы (рис. 3.4).
Рис. 3.4. Считывающее устройство фирмы Sonkyo
Считывающие устройства с использованием интерфейса RS232
Считывающее устройство с интерфейсом RS232 очень просто в использовании, но наиболее дорогое. Речь идет об «интеллектуальном» считывающем устройстве. Помимо обычных узлов считывания, оно содержит микроконтроллер, что позволяет ему передавать считываемые данные непосредственно в виде ASCII символов.
Рис. 3.5. Считывающее устройство с интерфейсом RS232 (содержащее микроконтроллер)
Схема подключения считывающего устройства к соm-порту представлена на рис. 3.6. Питание устройства должно осуществляться от внешнего источника, например от розетки джойстика ПК, с которой можно снять напряжение +5 В. По вполне понятным соображениям, провод питания обычно красный, а «земли» – черный. Для большей уверенности в правильности подключения рекомендуем изучить схему считывающего устройства.
Рис. 3.6. Подключение считывающего устройство к интерфейсу RS232
Для полноценного подключения типовых считывающих устройств необходимо выполнить еще два соединения, предназначенных для управления индикаторами. В первое время можно без этого обойтись.
Некоторые считывающие устройства способны считывать одновременно две или три дорожки, и было бы жаль не воспользоваться этим. Правда, они имеют более сложную схему подключения.
10 REM – CARMAG.BAS —
20 KEY OFF: CLS
30 OPEN «COM1: 2400,n,8,1» AS #1
40 IF LOC(1) = 0 THEN GOSUB 60
50 GOTO 40
60 FOR T=1 TO 5000: NEXT T
70 IF LOC(1) =0 THEN RETURN
80 C$=INPUT$(LOC(1), #1)
90 PRINT C$: PRINT
100 RETURN
110 REM (c) 1994 Patrick GUEULLE
Для отображения данных, переданных считывающим устройством, можно использовать приведенную выше программу CARMAG.BAS. Ее правильная работа гарантируется при «условии, что устройство подключено к последовательному порту СОМ1, которому задан следующий режим функционирования: скорость передачи – 2400 бод, разрядность данных – 8 бит, контроль четности отсутствует, в конце посылки передается stop-бит. Для изменения режима в соответствии с требованиями используемого считывающего устройства следует изменить строку 30 программы. Когда программа адаптирована, достаточно запустить ее (RUN) и вставить карту в считывающее устройство, при этом в зависимости от считываемой дорожки на экране должна появиться строка цифровых или буквенно-цифровых символов.
Передаются только значащие символы, все служебные символы фильтруются программой встроенного микроконтроллера. Разделитель полей тем не менее часто отображается как пробел, а специальные символы появляются в форме знаков ASCII, приведенных выше в соответствующих кодировочных таблицах. Контрольный код LRC не отображается, но проверяется. Если он неправилен или обнаружена ошибка в четности, то не отображается ничего, но в течение нескольких секунд остается активным выход, соответствующий индикатору ERROR (ошибка).
Считывание подобным считывающим устройством карты оплаты за проезд по скоростной дороге, содержание которой было представлено выше, даст, например, следующий результат:
Аналогичный результат мы могли бы получить без ПК и без программы на специальном терминале, в клавиатуру которого встроено считывающее устройство.
Правда, все эти достаточно совершенные терминалы мало подходят для наших исследовательских целей, поскольку в своих манипуляциях с картами мы хотим иметь доступ к каждому биту каждой из дорожек любой карты.
Считывающие устройства с использованием специального интерфейса
Считывающие устройства со специальным интерфейсом, обмен по которому осуществляется сигналами с уровнями TTL, более распространены, чем считывающие устройства с интерфейсом RS232. Во всяком случае, они значительно дешевле. Такие считывающие устройства не содержат микроконтроллера и выполнены на ИС средней степени интеграции или специальных ИС. Их электронные узлы можно разделить на две части:
• аналоговую часть, включающую предварительный усилитель (часто с автоматической регулировкой коэффициента усиления), за которым следует схема, восстанавливающая модулированный сигнал F/2F;
• цифровую часть, преобразующую информацию частотно модулированного сигнала (F/2F) в последовательность логических единиц и нулей.
В современных считывающих устройствах для обработки информации всех дорожек применяют специальные интегральные схемы, в которых на одном кристалле совмещаются и аналоговые, и цифровые узлы (mixed-signal).
Самые первые считывающие устройства использовали традиционные интегральные схемы средней степени интеграции и некоторое число дискретных компонентов.
Как в первом, так и во втором случае взаимодействие с устройством считывания осуществляется по специальному интерфейсу, использующему для передачи сигналов уровни TTL. Интерфейс образуют три линии, передающие следующие сигналы:
• сигнал наличия карты (
): активный уровень низкий, который поддерживается на протяжении времени прохождения закодированной дорожки перед считывающей головкой;
• сигналы считанных данных (
): последовательность 1 и 0, передающая прочитанные биты в инверсном представлении. Скорость передачи битов напрямую зависит от скорости прохождения карты;
• тактовый сигнал или строб-импульс (
), низкий уровень которого соответствует моменту, когда данные достоверны.
Основные различия между разными типами считывающих устройств данного класса в наибольшей степени касаются длительности тактовых импульсов. Она может быть фиксированной и равняться, например, 20 мкс либо составлять часть от длительности каждого бита (например, четверть). Кроме этого, надо упомянуть о редких считывающих устройствах, которые выдают неинвертированные данные (DATA).
Как и считывающие устройства с интерфейсом RS232, считывающие устройства со специальным интерфейсом TTL требуют напряжения питания +5 В, которое удобно снимать с разъема джойстика, тем более, что этот разъем может одновременно служить портом для ввода данных.
РАЗРАБОТКА СОБСТВЕННЫХ СЧИТЫВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Учитывая трудности, с которыми придется встретиться некоторым из наших читателей в приобретении нового или подержанного считывающего устройства, мы решили разработать собственную версию его электронной и механической части. Все было продумано так, чтобы каждый радиолюбитель мог выполнить Это устройство. Причем выбирались только широко распространенные материалы и компоненты.
Построенное в строгом соответствии с нашими рекомендациями считывающее устройство обладает характеристиками, сравнимыми с характеристиками промышленных моделей, и в то же время хорошо подходит для трансформации в кодер (что и предполагалось с самого начала изучения).
КОНСТРУКЦИЯ ДЕРЖАТЕЛЯ ГОЛОВКИ
По сравнению с головкой магнитофона к головке считывающего устройства, особенно с ручным манипулированием, предъявляются совершенно другие механические требования. Как в том, так и в другом случае необходимо обеспечить надежный контакт между головкой и дорожкой, избегая, тем не менее, излишнего давления, которое повлечет преждевременный износ обеих. Также следует соблюдать строгую перпендикулярность головки по отношению к дорожке.
Магнитные карты могут быть деформированы, иметь различную толщину и быть рассчитанными на разные кинематические схемы прохождения через считывающие устройства. При разработке своего устройства мы учитывали все эти моменты.
Внимательное изучение ручных считывающих устройств промышленного изготовления выявило практически идентичный принцип их работы. Он заключается в следующем: карта вставляется в направляющий желобок, по ширине немного больший толщины карты, в то время как головка закрепляется на достаточно упругом держателе, гарантирующем определенное постоянство давления и расположения.
Вышесказанное касается в полной мере и считывающего устройства фирмы American Magnetics, вид которого представлен на рис. 3.7 и 3.8.
Рис. 3.7. Считывающее устройство фирмы American Magnetics (вид сбоку)
Рис. 3.8. Считывающее устройство фирмы American Magnetics (общий вид)
Мы также решили воспользоваться этим принципом, адаптируя его, однако, к возможностям механической обработки, которыми располагает средний радиолюбитель, а также к характеристикам головок кассетных магнитофонов, которые легко приобрести. Для их применения нужно удалить направляющую полоску, которая либо припаяна, либо вмонтирована в одну из сторон головки. Оригинальность конструкции держателя магнитной головки нашего устройства заключается в материале, использованном для его изготовления, – печатной плате из стеклотекстолита толщиной 0,8 мм, который обычно используется для производства фальшивых чип-карт.
Уверен, что наиболее практичные из наших читателей уже имеют все необходимое для изготовления платы, представленной на рис. 3.9.
Рис. 3.9. Топология печатной платы держателя магнитной головки (стеклотекстолит 0,8 мм}
Расстояние между контактами различных широко распространенных моделей головок почти всегда составляет 5,08 мм. Для их прочного прикрепления к плате достаточно двух крупных капель припоя. При изготовлении платы, помимо сверления контактных отверстий, потребуется выпилить по огибающей (с трех сторон) зону монтажа головки. Это можно осуществить посредством миниатюрной дисковой фрезы.
Полученный таким образом язычок, отделенный с трех сторон от остальной части платы, обладает достаточной упругостью, близкой к упругости стальной пружинящей пластинки, которая используется производителями держателей головок для промышленных магнитных считывающих устройств.
Рамка, окружающая этот язычок, обеспечивает установку платы держателя на каркасе устройства, внешний вид которого представлен на рис. 3.10 и 3.11.
Рис. 3.10. Внешний вид самодельного считывающего устройства (вид сзади)
Рис. 3.11. Внешний вид самодельного считывающего устройства (вид спереди)
Сам каркас (рис. 3.12) изготавливается из оргстекла (плексигласа) толщиной 4 мм. Этот материал легко достать, он достаточно прочен и очень хорошо обрабатывается.
Рис. 3.12. Чертежи элементов каркаса
В крайнем случае его можно заменить другими материалами, например стеклотекстолитом толщиной 1,6 мм (нефольгированным), склеенным вдвое или втрое.
Для изготовления каркаса необходимо вырезать из оргстекла два прямоугольника размером 100x40 мм, а также прямоугольник из стеклотекстолита толщиной 1,6 мм размером 14x100 мм. Одна из сторон этого прямоугольника должна быть идеально прямой, для чего ее нужно тщательно отполировать наждачной бумагой.
Отметим, что нет существенных возражений против увеличения длины всех деталей свыше 10 см, принятой в большинстве промышленных считывающих устройств.
Если предусматривается последующая трансформация считывающего устройства в кодер, то это будет даже «плюсом», поскольку большая длина пути карты помогает стабилизировать скорость последней практически еще до контакта с головкой.
На рис. 3.12 указаны место и диаметры всех крепежных отверстий, которые потребуется просверлить. Допустимо вместо отверстий диаметром 2 мм делать отверстия диаметром до 2,5 мм или больше, если проще найти винты (с потайной головкой) под такой размер. Совершенно необходимо, чтобы эти четыре отверстия точно совпадали с соответствующими отверстиями печатной платы и чтобы ее край был идеально точно выровнен с краями пластин из оргстекла.
Проще всего это сделать, если сверлить обе детали с одного захода, плотно зажав их в тисках с гладкими губками. Что касается прямоугольного отверстия, то его следует выполнить традиционным радиолюбительским способом: высверливанием по периметру, например трехмиллиметровым сверлом с последующей доводкой квадратным напильником. Не страшно, если его размеры будут несколько превосходить указанные на схеме, однако, не до такой степени, чтобы серьезно уменьшить прочность детали.
На рис. 3.13 показан сборочный чертеж считывающего устройства.
Рис. 3.13. Сборочный чертеж самодельного считывающего устройства
Сборку следует начинать с соединения между собой печатной платы и плексигласовой пластины с квадратным отверстием. Это необходимо сделать при помощи винтов с потайными головками, которые будут утоплены в плексиглас (зенковка сверлом 6 мм). Естественно, головка должна «смотреть» в квадратное отверстие.
Высота крепежных втулок полностью зависит от высоты выбранной головки, которых существует огромное множество. Верхняя часть каждой втулки должна иметь слегка скошенный край, поскольку для качественной регулировки предполагается, что печатная плата (D) не будет параллельна пластине (А).
При соединении второй пластины из оргстекла (В) и промежуточной стеклотекстолитовой пластины (С) следует произвести необходимую подгонку. Магнитная карта вставляется в полученный желобок, при этом надо следить, чтобы головка упиралась в карту и была перпендикулярна последней. С другой стороны, совершенно нормально, если при вынутой карте головка касается противоположной пластины (В) под углом, заметно отличающимся от 90°.
Окончательная сборка производится при помощи двух 3-миллиметровых болтов BTR (под ключ Allen), но можно довольствоваться и обыкновенными винтами, что, однако, менее практично. В любом случае рекомендуется подложить шайбы под обе головки и гайки.
Большой диаметр (6 мм) отверстий, выполненных в стеклотекстолитовой пластине (С), которая играет роль направляющей для карты, позволяет подогнать ее вертикальное расположение таким образом, чтобы головка точно совмещалась с дорожкой, с которой она должна считывать. Естественно, если пластина (В) вырезана из прозрачного плексигласа, это облегчит подгонку.
Для того чтобы считывать различные дорожки, нужно соответствующим образом выбирать размеры пластины из стеклотекстолита (С). Размеры, указанные на рис. 3.12, соответствуют дорожке ISO 2.
Если все этапы сборки были выполнены надлежащим образом, то механическая часть считывающего устройства должна работать отлично. При продвижении карты должно ощущаться легкое сопротивление.
Можно нанести немного воска или растительного масла на направляющую пластину (С), если сопротивление будет существенным. Если давление головки на карту будет слишком большим, необходимо увеличить высоту втулок.
Общий вид механической части устройства приведен на рис. 3.14.
Рис. 3.14. Общий вид механической части считывающего устройства с магнитной картой
УСИЛИТЕЛЬ СЧИТЫВАНИЯ
Прежде чем взяться за построение F/2F декодеров, необходимо вспомнить об обыкновенном усилителе, позволяющем восстановить TTL-сигналы, которые были использованы для записи.
Для проведения исследований потребуется осциллограф с памятью. Работа с ним будет особенно интересна тем читателям, которые хотели бы построить декодер на микроконтроллере (мы пытались сделать это на базе PIС-контроллеров фирмы Microchip).
Прямое декодирование можно осуществить посредством процессора достаточно быстродействующего IBM PC-совместимого компьютера при программировании его на ассемблере. Но на практике это все осуществить не так просто, как может показаться.
Схема, представленная на рис. 3.15, включает два каскада усиления и выполнена на ИС сдвоенного операционного усилителя типа LM358. Первый каскад обеспечивает усиление несколько большее, чем в 50 раз, при полосе пропускания в 20 кГц, что достаточно для типичной скорости прохождения карты. Второй работает в режиме насыщения почти как компаратор и выдает прямоугольные сигналы, соответствующие уровням TTL, для чего питание схемы осуществляется от источника напряжения +5 В.
Рис. 3.15. Усилитель считывания
Разрешается увеличить напряжение до 12 В, если возникнет необходимость в более высоких уровнях на выходе.
В коммерческих считывающих устройствах для карт довольно часто применяются более сложные схемы, использующие одну или несколько схем автоматической регулировки усиления (АРУ).
В схеме, представленной на рис. 3.16, сочетаются два способа изменения усиления. Первый состоит во включении нелинейного элемента в цепь отрицательной обратной связи усилителя. В данном случае нелинейный элемент образован двумя (возможно даже четырьмя) диодами, соединенными последовательно с резистором. Это позволяет операционному усилителю работать практически без обратной связи, а значит, с максимальным усилением, пока его выходное напряжение не достигнет значения, достаточного для открывания одного или другого диода. Потом усиление будет определяться резистором.
Рис. 3.16. Пример усилительного каскада с АРУ
Второй способ заключается в реализации управляемой мостовой схемы отрицательной обратной связи. Ее параметры меняются посредством транзистора, соединенного с логическими схемами декодирования (вход CDE).
В принципе АРУ значительно улучшает характеристики считывающего устройства. Однако осциллограмма, приведенная на рис. 3.17, показывает, что результаты, достигнутые с помощью нашей упрощенной схемы, уже вполне удовлетворительны.
Рис. 3.17. Результат считывания начальной части цифровой дорожки с плотностью 75 bpi
Полученная на ПК при помощи восьмиразрядного «виртуального осциллографа» (типа ADC10 производства Pico Technology), эта запись относится к началу цифровой дорожки плотностью 75 bpi, считанной на средней скорости прохождения. Хорошо заметны начальные 0, затем флажок start (11010), за которым следует начало блока данных.
Перевод виртуального прибора из режима «осциллограф» в режим «графическое устройство записи» позволил бы получить не 20 бит, а все содержимое дорожки, что дало бы возможность проведения тщательного анализа.
Печатная плата усилителя представлена на рис. 3.18. Ее размеры были подобраны так, чтобы законченный блок мог быть размещен в непосредственной близости от головки считывающего устройства, поскольку важно, чтобы соединительные провода от головки до усилителя были как можно короче (максимум 10 см), даже если они экранированные.
Рис. 3.18. Печатная плата усилителя считывания
Размещение элементов производится в соответствии со схемой, представленной на рис. 3.19.
Рис. 3.19. Схема размещения элементов усилителя считывания
Если первые попытки считывания закончились успешно, можно изменить некоторые величины компонентов, чтобы изучить их влияние на конечные результаты. Например, было бы интересно изучить влияние подсоединения нелинейной цепи из двух диодов, включенных «валетом», и последовательного резистора номиналом 82 кОм, по аналогии со схемой, изображенной на рис. 3.16.
Внешний вид платы усилителя представлен на рис. 3.20, перечень его элементов – в табл. 3.1.
Таблица 3.1. Перечень элементов усилителя считывания
Рис. 3.20. Внешний вид усилителя считывания
ДВА ЧАСТОТНЫХ ДЕКОДЕРА F/2F
Декодирование сигналов
F/2F можно доверить быстродействующему PIC-микроконтроллеру, но такое решение явно будет более дорогостоящим и менее эффективным, чем использование компонентов, разработанных конкретно для этого случая.
Практически все производители магнитных считывающих устройств продают специальные декодирующие интегральные схемы, которые очень удобны для проектирования специальных считывающих устройств для нестандартных карт или билетов.
Такие компоненты, объединяющие аналоговые и цифровые узлы, обычно изготавливаются известными производителями для эксклюзивного использования фирмой-разработчиком считывающих устройств, которая решает, перепродавать их третьему лицу или нет. Установив различные контакты и, естественно, проведя ряд испытаний, которые можно считать удовлетворительными, мы выбрали двух поставщиков, чья продукция имеет сравнимые характеристики.
Так, немецкая компания Hopt+Schuler предлагает ИС U4085B, изготовленную фирмой Telefunken, а американская компания American Magnetics – свою ИС – 508734-002, изготовленную фирмой Motorola.
Эти марки вполне доступны во Франции, поэтому приобретение как одной, так и другой из названных ИС не должно вызвать особых проблем. Если речь идет о частных лицах, надо обратиться к официальным дилерам.
Как бы то ни было, на этих ИС мы разработали две собственные схемы декодеров, между которыми читатели могут выбирать в зависимости от возможностей приобретения той или иной интегральной схемы.
Немецкая версия
Схема на рис. 3.21 помимо ИС U4085B использует очень небольшое число внешних элементов. Большинство из них, кстати, обеспечивают функционирование интегральной схемы в условиях, несколько отличных от тех, для которых она была изначально разработана.
Рис 3.21. Схема декодера на интегральной схеме U4085B
Предназначенная и для автоматического, и ручного считывающего устройства ИС U4085B, как правило, должна активизироваться с помощью оптического датчика в тот момент, когда тот определяет начало дорожки, предназначенной для считывания.
В частном случае считывающего устройства с ручной подачей гораздо практичней управлять выводом 15 ИС посредством транзистора, открывающегося, как только предусилитель начинает реагировать на начальные нулевые биты, записанные на карте.
Обратите внимание, что для данной схемы требуется транзистор с очень большим коэффициентом усиления – это составной транзистор ВС517. На собственном опыте мы убедились, что обыкновенный транзистор n-р-n типа здесь абсолютно непригоден.
Следует воздержаться от изменения типов и номиналов остальных элементов без полной уверенности в том, что делаешь.
Необходимо помнить, что указанные значения были подобраны для считывания магнитных карт, записанных с плотностью 75 bpi, и что значения, указанные в скобках, рекомендуются для дорожек, записанных с плотностью 210 bpi.
На практике разброс скоростей прохождения карт, допустимый для данного устройства, столь широк, что можно без проблем считывать дорожки с плотностью 210 bpi с номиналами элементов схемы, предназначенными для плотности 75 bpi, при условии, что карту продвигают не слишком быстро. Таким образом, допустимо использовать их для построения универсального модуля. Но, конечно, предпочтительнее следовать указаниям изготовителя в случае считывающих устройств, которые разработаны исключительно для считывания носителей, записанных с плотностью 210 bpi.
Чертеж печатной платы декодера представлен на рис. 3.22, размеры ее также были выбраны с учетом возможности размещения в непосредственной близости от головкодержателя считывающего устройства. Рекомендуется не превышать длину соединительных проводов в 10 см (не экранированных, а просто скрученных).
Рис. 3.22. Печатная плата декодера на ИС U4085B
Схема размещения элементов, приведенная на рис. 3.23, показывает, что интегральная схема, которая поставляется исключительно в корпусе для поверхностного монтажа (SMD), должна припаиваться со стороны печати.
Рис 3.23. Схема размещение элементов декодера на ИС U4085B
Для выполнения этой операции требуется паяльник с очень тонким жалом. Распайку ИС рекомендуется начинать с двух диагонально расположенных выводов, что облегчит выравнивание контактов ИС и ламелей платы. Перечень элементов декодера приведен в табл. 3.2.
Таблица 3.2. Перечень элементов декодера
Ниже мы объясним, как соединить эту схему с IBM РС-совместимым ПК, который будет выполнять программы считывания и декодирования. Теперь же проведем первое исследование схемы. Оно будет заключаться в подключении питания +5 В и изучении с помощью осциллографа сигналов 
при прохождении карты, закодированной надлежащим образом (это может быть, например, просроченная банковская карта).
Отметим, что на временной диаграмме сигналов, показанной на рис. 3.24, частота сигнала CLOCK пропорциональна скорости прохождения карты.
Рис 3.24. Временные диаграммы сигналов, полученных с помощью декодера
Если не пользоваться осциллографом с памятью или графическим записывающим устройством, интерпретировать биты линии данных DATA невозможно.
Можно отметить, что тактовые импульсы 
– очень чистые благодаря своей относительно большой длительности. Некоторые промышленные считывающие устройства формируют импульсы с активным низким уровнем, длительностью лишь немного более 1 мкс.
