Keycoder pre elektronický zámok: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Jedná sa o jednoduchý programovateľný kombinačný kód so 4 tlačidlami.

modul rozhrania a ako taký môže byť použitý na mnohých projektoch, kde môže byť požadované ovládanie bezkľúčového zámku. Je zobrazený iba DPS na generovanie požadovaného signálu na spustenie uzamykacieho mechanizmu, uzamykací mechanizmus je ponechaný na užívateľovi.

Doska plošných spojov používa kombináciu povrchových a priechodných komponentov, ktoré sú všetky ľahko dostupné. Na montáž súčiastok SMT bude potrebná stabilná ručná a jemná spájkovačka. Na uľahčenie konštrukcie sú DIP namontované v zásuvkách. Skrutkové svorky sa používajú na pripojenie 9V batérie (5 V min. Až 15 V max.) A výstupu.

Rozloženie DPS som vytvoril pomocou Eagle Cad a bolo vyrobené v OSH Park.

Zásoby

Zoznam komponentov

Rezistor 3 × 10k 1206

Rezistor 2 × 20k 1206

4 × SPÍNAČ SPST-Č

1 × 3 -cestná svorkovnica PCB s rozstupom 2,54 mm

1 × 2 -cestná svorkovnica PCB s rozstupom 2,54 mm

2 × 16 kolíková zásuvka IC voliteľná

1 × 14 kolíková zásuvka IC voliteľná

1 × 8 -pinová zásuvka IC voliteľná

1 × PCB 2 -vrstvová doska

Rezistor 2 × 47 k 1206

1 × 10n kondenzátor 1206

1 × 100n kondenzátor 1206

2 × BSS123 NFET SOT23

2 × CD4027 Dual JF Flip Flop 16DIP

1 × CD4081 Quad 2 vstup A 14DIP

1 × 555 Časovač 8DIP

1 × LED ČERVENÁ 3 mm

16x svorkovnice s rozstupom 2,54 mm

Krok 1: Popis obvodu

Obvod je realizovaný pomocou logických brán CMOS, časovacieho čipu a niekoľkých diskrétnych komponentov.

Ústredným prvkom je žabka JK, z ktorej sa používajú štyri. Na to je potrebný disk CD4027, ktorý obsahuje dve žabky, a preto sú potrebné dve.

CD4027 je k dispozícii so 16 kolíkmi DIP a SMD, pin out a funkcie sú rovnaké bez ohľadu na balenie.

Pravdivá tabuľka ukazuje stav prevádzky.

LH = prechod z nízkeho na vysoký, HL = prechod z vysokého na nízky, NC = bez zmeny, X = je mi to jedno.

Vstupy S a R sú pre túto aplikáciu nízke, a preto v tomto prípade možno posledné tri riadky tabuľky pravdy ignorovať.

Preto je výstupný stav Flip Flop (FF) určený vysokou úrovňou na vstupe J alebo K, keď sú hodiny (CLK) na stúpajúcej hrane (LH).

Každé z prvých troch klávesov klávesnice je pripojené k vstupu J FF, ktorý detekuje stav kľúča, pričom kláves je bez stlačenia a je nízky (predvolene je nízko zatiahnutý odporom), keď je kláves stlačený Vstup J sa zvýši, keď CLK zmení LH. Spôsobí, že výstup Q bude vysoký.

2. FF je uzavretá kombináciou stavu predchádzajúceho 1. FF a CLK cez bránu AND.

Vstup a výstup CD4081 quad 2 AND je k dispozícii so 14 kolíkmi DIP a SMD, výstup pinov a funkcie sú rovnaké bez ohľadu na balenie.

Ak bol výstup 1. FF vysoký, výstup 2. FF sa po taktovaní zvýši, ak bolo stlačené druhé tlačidlo.

3. FF je uzavretý bránou 2. AND (prostredníctvom výstupu 2. FF) a CLK.

K vstupy všetkých FF sú spojené dohromady pomocou 4. klávesu, stlačením tohto tlačidla získate vysokú úroveň, ktorá na nasledujúcom LH vstupu CLK vynúti nízke výstupy Q a vynuluje všetky FF. Ak kláves nie je stlačený, vstup bude držaný nízko (predvolene je nízko stiahnutý odporom).

Okrem manuálneho resetu poskytovaného 4. kľúčom je resetovanie napájania (POR) zabezpečené kondenzátorom/odporom (CR), sieťou tvorenou kondenzátorom cez spínač 4 a sťahovacím odporom na vstupoch K.

Keď je pripojené napájanie, sieť CR poskytuje impulz HL na vstupy K a pri vstupoch J, ktoré sú všetky stiahnuté nízko odporom (J = L, K = H), sú všetky výstupy Q nízke.

Výstup 3. FF je pripojený k jednému vstupu 2 vstupu EXOR, druhý vstup je pripojený k sieti POR.

K dispozícii sú jednobranové EXOR, ale ich maximálne prevádzkové napätie je 5,5 V, čo je na dolnom konci prevádzkového napätia CMOS. V každom prípade je zámerom prevádzkovať obvod na 9V

Za týmto účelom bol vytvorený EXOR s použitím rezistorov, NFET a 3. brány AND.

Výstup brány EXOR CLK cez 4. bránu AND na vstup 4. FF bol J = H a K = LH prepína výstup FF. Keď je Q = L, zámok je nastavený, keď Q = H je zámok deaktivovaný.

Hodiny sa generujú pomocou časovača 555 nakonfigurovaného v astabilnom režime.

Krok 2: Zostavenie

Najprv pripevnite zariadenia na povrchovú montáž, čím sa zabráni blokovaniu týchto komponentov komponentmi s väčším otvorom a v tejto fáze je doska plochá, čo zjednodušuje montáž.

Ďalej spájkujte zásuvky IC, pokiaľ neinštalujete integrované obvody priamo na dosku.

IC zásuvky však môžu zjednodušiť ladenie a výmenu v prípade problémov.

Namontujte kolíkové svorky, pokiaľ sa neuchýlite k drôtovým prepojeniam.

Svorkovnice sú posledné spájkované, pretože sú vyššie ako ostatné komponenty.

Krok 3: Prevádzka

Podmienka, či je jednotka nastavená alebo nie, je indikovaná LED diódou, ktorú je možné podľa potreby rozšíriť nad alebo diaľkovo z hlavnej dosky.

LED dióda zostane rozsvietená, ak je nastavená. (tiež predvolené zapnutie).

Nastavenie a zrušenie nastavenia sa vykonáva zadaním 4-tlačidlovej kombinácie, správny kód rozsvieti LED diódu, čo znamená, že systém je nastavený a správny kód vypne LED diódu.

Nesprávna sekvencia kódov aplikuje na systém reset, ktorý vyžaduje, aby bola sekvencia kódov znova zadaná od začiatku.

Požadovaný kód je nastavený prepojkami (umožňujúcimi jednoduchú zmenu kódu) alebo odkazmi (pevne kódované, menej flexibilné).

Pevné kódovanie neguje terminálne stĺpiky, čo zjednodušuje konštrukciu, ale robí zmenu kódu menej pohodlnou

Väzby sú usporiadané v skupinách po dvoch v matici 4 x 4.

Stĺpec je zarovnaný s príslušným prepínačom, jeden stĺpec na prepínač.

Riadok je zarovnaný s poradím prepínačov od 1 do 4.

Vezmite si S1 ako príklad.

Pod S1 sú v zodpovedajúcom stĺpci 4 odkazy, ak je vytvorený 1. odkaz, priradí mu to ako 1. tlačidlo v sekvencii kódu, Ak je vytvorený druhý odkaz, priradí S1 ako druhé tlačidlo v poradí atď.

Rovnaká metodika platí pre všetky tlačidlá.

Krok 4: Riešenie problémov

Môžu nastať problémy a ak áno, ako ich možno riešiť.

Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je hľadať zrejmé.

Integrovaný obvod na nesprávnom mieste, nesprávna orientácia alebo kolíky nie sú spájkované alebo zle spájkované, zlé vloženie zásuvky alebo ohnutý kolík.

Komponent v nesprávnej polohe, nesprávna hodnota, nesprávna orientácia alebo zlé spájkovanie.

Premosťovanie spájky, Napájacie napätie na nesprávnych svorkách, vymenené napájacie vodiče, nesprávne napätie.

Dokonca aj doska plošných spojov môže mať otvorenú alebo skrátenú stopu (stopy)

Nehovorte si, že bez overenia to nemôže byť konkrétny problém