Elektronický kódový zámok: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Digitálne kódové zámky sú veľmi obľúbené v elektronike, kde na otvorenie zámku musíte zadať konkrétny „kód“. Tento typ zámkov potrebuje na otvorenie zámku mikrokontrolér na porovnanie zadaného kódu s preddefinovaným kódom. Existujú tieto druhy digitálnych zámkov, ktoré používajú Arduino, používajú Raspberry Pi a používajú mikrokontroléry 8051. Ale dnes tu staviame kódový zámok bez akéhokoľvek mikrokontroléra.

V tomto jednoduchom obvode staviame kódový zámok 555 Timer IC. V tomto zámku bude 8 tlačidiel a na odomknutie zámku je potrebné súčasne stlačiť konkrétne štyri tlačidlá. Tu je 555 IC nakonfigurovaný ako monostabilný vibrátor. V zásade v tomto obvode budeme mať diódu LED na výstupnom pine 3, ktorá sa rozsvieti, keď je spúšť aktivovaná stlačením týchto konkrétnych štyroch tlačidiel. LED dióda zostane nejaký čas svietiť a potom sa automaticky vypne. Čas zapnutia je možné vypočítať pomocou tejto monostabilnej kalkulačky 555. LED tu predstavuje elektrický zámok, ktorý zostáva zablokovaný, keď nie je žiadny prúd, a odblokuje sa, keď ním prúdi. Kombinácia konkrétnych štyroch tlačidiel je „kód“, ktorý musí otvoriť zámok.

Tento projekt sponzoruje LCSC. Používam elektronické súčiastky z LCSC.com. LCSC si dáva za cieľ ponúknuť široký výber originálnych, vysokokvalitných elektronických komponentov za najlepšiu cenu. Zaregistrujte sa ešte dnes a pri prvej objednávke získate zľavu 8 dolárov.

Krok 1: Veci, ktoré potrebujete

1. Časovač 555 x 1
2. Odpor 470 ohmov x 1
3. Odpor 100 ohmov x 2
4. Rezistor 10 kOhm x 1
5. Odpor 47 kOhm x 1
6. Kondenzátor 100 uF x 1

Krok 2: Vysvetlenie obvodu

Ako je znázornené na obvode, máme kondenzátor medzi PIN6 a GROUND, táto hodnota kondenzátora určuje čas zapnutia LED po prechode spúšte. Tento kondenzátor môže byť nahradený vyššou hodnotou na dlhšiu dobu zapnutia pri jednom spustení. Znížením kapacity môžeme skrátiť čas zapnutia po spustení. Napájacie napätie použité v obvode môže byť akékoľvek napätie od +3V do +12V a nesmie prekročiť 12 V, inak dôjde k poškodeniu čipu. Ostatné zapojenia sú znázornené na schéme zapojenia.

Krok 3: Ako to funguje?

Ako už bolo spomenuté, tu je 555 IC nakonfigurovaný v monostabilnom režime multivibrátora. Akonáhle je spustenie dané stlačením tlačidla, LED sa zapne a výstup zostane VYSOKÝ, kým sa kondenzátor pripojený na PIN6 nenabije na maximálnu hodnotu. Čas, po ktorý bude VÝSTUP vysoký, je možné vypočítať podľa nižšie uvedeného vzorca.

T = 1,1*R*C kde R = 47 k ohmov a C = 100 uF

Takže podľa hodnôt v našom obvode T = 1,1*47000*0,0001 = 5,17 sekúnd.

LED dióda teda bude svietiť 5 sekúnd.

Tento čas môžeme zvýšiť alebo znížiť zmenou hodnoty kondenzátora. Prečo je tento čas dôležitý? Toto časové obdobie je čas, po ktorý zostane zámka otvorená po zadaní správneho kódu alebo stlačení správnych kláves. Potrebujeme teda poskytnúť používateľovi dostatok času na vstup cez dvere po stlačení správnych klávesov.

Teraz vieme, že v časovači IC 555, bez ohľadu na to, čo je TRIGGER, ak je kolík RESET stiahnutý, výstup bude NÍZKY. Takže tu použijeme piny Trigger a Reset na zostavenie nášho Code Lock.

Ako je znázornené na obrázku, na zmätenie neoprávneného prístupu sme použili tlačidlá zmiešane. Rovnako ako v obvode, tlačidlá TOP vrstvy sú „Linkery“, všetky je potrebné stlačiť dohromady, aby sa TRIGGER použil. Všetky tlačidlá BOTTOM vrstvy sú RESET alebo „Mines“; ak stlačíte čo i len jeden z nich, VÝSTUP bude NÍZKY, aj keď súčasne stlačíte LINKERS.

Všimnite si tu, že pin 4 je resetovací pin a pin 2 je spúšťací pin v časovači IC 555. Uzemňovací kolík 4 resetuje integrovaný obvod 555 a uzemňovací kolík 2 spustí vysoký výstup. Aby ste získali výstup alebo otvorili kódový zámok, musíte súčasne stlačiť všetky tlačidlá v hornej vrstve (linkery) bez toho, aby ste museli stlačiť akékoľvek tlačidlo v spodnej vrstve (bane). S 8 tlačidlami budeme mať 40 000 kombinácií a pokiaľ nie sú známe správne LINKERY, bude trvať dlho, kým sa správnu kombináciu otvorí zámok.

Teraz poďme diskutovať o vnútornom fungovaní obvodu. Predpokladajme, že obvod je zapojený na doske podľa schémy zapojenia a daného výkonu. LED dióda teraz zhasne, pretože SPÚŠŤ nie je vydané. PIN TRIGGER v čipe časovača je veľmi citlivý a určuje výstup 555. Nízka logika na kolíku TRIGGER 2 NASTAVUJE klopný obvod vnútri časovača 555 TIMER a dostaneme vysoký výkon a keď je spúšťaciemu kolíku priradená vysoká logika, výstup zostáva NÍZKA.

Keď sú všetky klávesy v hornej vrstve (linkery) stlačené dohromady, potom sa uzemní iba spúšťací kolík a dostaneme výstup ako VYSOKÝ a odomkne sa zámok. Po odstránení spúšte však tento vysoký stupeň nemožno udržať dlho. Akonáhle sú LINKERY uvoľnené, VYSOKÁ fáza výstupu závisí iba od času nabíjania kondenzátora zapojeného medzi pin 6 a zem, ako sme už diskutovali. Zámok teda zostane odomknutý, kým sa kondenzátor nenabije. Kondenzátor raz dosiahne úroveň napätia, ktorú vybije prostredníctvom kolíka THRESHOLD (PIN6) 555, ktorý stiahne VÝSTUP a LED sa vypne, keď sa kondenzátor vybije. Takto funguje 555 IC v monostabilnom režime.

Takže takto funguje tento elektronický zámok, môžete ďalej vymeniť LED za skutočný elektrický zámok dverí pomocou relé alebo tranzistora.