Klíčový kodér pro elektronický zámek: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Jedná se o jednoduchý programovatelný kombinační kód se 4 tlačítky.

modul rozhraní a jako takový může být použit na řadě projektů, kde může být požadováno ovládání bezklíčového zámku. Je zobrazen pouze DPS pro generování požadovaného signálu pro spuštění zamykacího mechanismu, uzamykací mechanismus je ponechán na uživateli.

Deska plošných spojů používá kombinaci povrchových a průchozích komponent, které jsou všechny snadno dostupné, k montáži součástek SMT bude zapotřebí stabilní páječka a páječka s jemným hrotem. Pro snadnou konstrukci jsou DIP montovány do zásuvek. Šroubové svorky se používají k připojení 9V baterie (5V min. Až 15V max.) A výstupu.

Vytvořil jsem rozložení DPS pomocí Eagle Cad a toto bylo vyrobeno v OSH Park.

Zásoby

Seznam komponent

Rezistor 3 × 10k 1206

Rezistor 2 × 20k 1206

4 × SPÍNAČ SPST-Č

Svorkovnice PCB 1 × 3 Way rozteč 2,54 mm

Svorkovnice 1 × 2cestné desky plošných spojů s roztečí 2,54 mm

2 × 16pinová zásuvka IC volitelná

Volitelně 1 × 14 pin IC zásuvka

Volitelně 1 × 8 pin IC zásuvka

1 × PCB 2vrstvá deska

Rezistor 2 × 47k 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 roztečí 2,54 mm

Krok 1: Popis obvodu

Obvod je realizován pomocí logických bran CMOS, časovacího čipu a několika diskrétních komponent.

Ústředním prvkem je klopný obvod JK, ze kterého jsou použity čtyři, to vyžaduje CD4027, který obsahuje dvě žabky, proto jsou požadovány dva z nich.

CD4027 je k dispozici se 16 piny v DIP a SMD, pin out a funkce jsou stejné bez ohledu na balíček.

Pravdivá tabulka ukazuje stav provozu.

LH = přechod z nízkého na vysoký, HL = přechod z vysokého na nízký, NC = beze změny, X = je mi to jedno.

Pro tuto aplikaci jsou vstupy S a R nízké, takže v tomto případě lze ignorovat poslední tři řádky pravdivostní tabulky.

Proto bude výstupní stav Flip Flop (FF) určen vysokou úrovní na vstupu J nebo K, když jsou hodiny (CLK) na stoupající hraně (LH).

Každá z prvních tří kláves na klávesnici je připojena ke vstupu J FF, který detekuje stav klávesy, přičemž klávesa je bez stisknutí, vstup je nízký (výchozí je nízko zatažen odporem), když je klávesa stisknuta Vstup J se zvýší, když CLK změní LH. Způsobí, že výstup Q bude vysoký.

2. FF je uzavřen kombinací stavu předchozího 1. FF a CLK prostřednictvím brány AND.

Vstup CD4081 quad 2 AND je k dispozici se 14 piny v DIP a SMD, pin out a funkce jsou stejné bez ohledu na balíček

Pokud byl výstup 1. FF vysoký, výstup 2. FF se po taktování zvýší, pokud byla stisknuta 2. klávesa.

3. FF je uzavřen bránou 2. AND (prostřednictvím výstupu 2. FF) a CLK.

K vstupy všech FF jsou spojeny dohromady pomocí 4. klávesy, stisknutím tohoto tlačítka získáte vysokou úroveň, která na dalším LH vstupu CLK vynutí nízké výstupy Q a resetuje všechny FF. Pokud klávesu nestisknete, bude vstup držen nízko (výchozí hodnota je nízko vytažena odporem).

Kromě ručního resetu poskytovaného 4. klíčem je resetování napájení (POR) zajištěno kondenzátorem/odporem (CR), sítí tvořenou kondenzátorem přes spínač 4 a stahovacím odporem na vstupech K.

Když je připojeno napájení, síť CR poskytuje na vstupy K puls HL a všechny vstupy J jsou vytaženy nízko odporem (J = L, K = H), všechny výstupy Q jsou nízké.

Výstup 3. FF je připojen k jednomu vstupu 2 vstupu EXOR, druhý vstup je připojen k síti POR.

K dispozici jsou jednobranové EXORy, ale jejich maximální provozní napětí je 5,5 V, což je na dolním konci provozního napětí CMOS. V každém případě je záměrem provozovat obvod na 9V

Za tímto účelem byl vytvořen EXOR využívající odpory, NFET a 3. AND bránu.

Výstup bran EXOR CLK přes 4. bránu AND na vstup 4. FF byl J = H a K = LH přepíná výstup FF. Když je Q = L, zámek je nastaven, když Q = H je zámek deaktivován.

Hodiny jsou generovány pomocí časovače 555 nakonfigurovaného v režimu Astable.

Krok 2: Sestavení

Nejprve připojte zařízení pro povrchovou montáž, zabráníte tak blokování těchto komponent součástmi s větším průchozím otvorem a v této fázi je deska plochá, což zjednodušuje montáž.

Dále připájejte zásuvky IC, pokud neinstalujete integrované obvody přímo na desku.

Zásuvky IC však mohou zjednodušit ladění a výměnu v případě problémů.

Namontujte kolíkové svorky, pokud se neuchylujete k drátovým spojům.

Svorkovnice jsou poslední, které se mají pájet, protože sedí výše než ostatní součásti.

Krok 3: Provoz

Podmínka, zda je jednotka nastavena nebo deaktivována, je indikována LED diodou, kterou lze podle potřeby rozšířit nad nebo vzdáleně z hlavní desky.

LED dioda zůstane rozsvícená. (také výchozí nastavení napájení).

Nastavení a zrušení nastavení se provádí zadáním kombinace 4 tlačítek, správný kód rozsvítí LED, což znamená, že systém je nastaven, a správný kód vypne LED.

Nesprávná posloupnost kódů aplikuje na systém reset, který vyžaduje, aby bylo pořadí kódů znovu zadáno od začátku.

Požadovaný kód je nastaven propojkami (umožňující snadnou změnu kódu) nebo odkazy (pevně kódované, méně flexibilní).

Pevné kódování neguje koncové sloupky, což zjednodušuje konstrukci, ale dělá změnu kódu méně pohodlnou

Vazby jsou uspořádány ve skupinách po dvou v matici 4 x 4.

Sloupec se zarovná s odpovídajícím přepínačem, jeden sloupec na přepínač.

Řádek je zarovnán s pořadí přepínačů od 1 do 4.

Vezměme si S1 jako příklad.

Pod S1 jsou v odpovídajícím sloupci 4 odkazy, pokud je vytvořen 1. odkaz, přiřadí jej jako 1. tlačítko v sekvenci kódu, Pokud je vytvořen 2. odkaz, přiřadí S1 jako 2. tlačítko v pořadí atd.

Stejná metodika platí pro všechna tlačítka.

Krok 4: Odstraňování problémů

Problémy mohou nastat, a pokud ano, jak je lze řešit.

První věcí, kterou musíte udělat, je hledat zjevné.

IC na špatném místě, špatná orientace nebo kolíky nejsou připájeny nebo špatně pájeny, špatné vložení zásuvky nebo ohnutý kolík.

Součást ve špatné poloze, špatná hodnota, špatná orientace nebo špatné pájení.

Pájení přemostěním, Napájecí napětí na špatných svorkách, zaměněné napájecí kabely, nesprávné napětí.

I deska plošných spojů může mít otevřenou nebo zkrácenou stopu

Neříkejte si, že bez ověření to nemůže být konkrétní problém