Elektronický kódový zámek: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Digitální kódové zámky jsou velmi populární v elektronice, kde k otevření zámku potřebujete zadat konkrétní „kód“. Tento typ zámků potřebuje k otevření zámku mikrokontrolér pro porovnání zadaného kódu s předdefinovaným kódem. Existují tyto druhy digitálních zámků využívajících Arduino, používající Raspberry Pi a využívající 8051 mikrokontrolérů. Ale dnes zde stavíme Code Lock bez jakéhokoli mikrokontroléru.

V tomto jednoduchém obvodu stavíme kódový zámek založený na 555 Timer IC. V tomto zámku bude 8 tlačítek a k odemčení zámku je třeba současně stisknout konkrétní čtyři tlačítka. Zde je 555 IC nakonfigurován jako monostabilní vibrátor. V zásadě v tomto obvodu budeme mít LED na výstupním pinu 3, která se rozsvítí, když je spoušť aplikována stisknutím těchto konkrétních čtyř tlačítek. LED dioda zůstane nějakou dobu svítit a poté se automaticky vypne. Čas zapnutí lze vypočítat pomocí této monostabilní kalkulačky 555. LED zde představuje elektrický zámek, který zůstane uzamčen, když není proud, a odemkne se, když jím prochází proud. Kombinace konkrétních čtyř tlačítek je „Kód“, který potřebuje k otevření zámku.

Tento projekt je sponzorován LCSC. Používám elektronické součástky z LCSC.com. Společnost LCSC má velký závazek nabízet široký výběr originálních, vysoce kvalitních elektronických součástek za nejlepší cenu. Zaregistrujte se ještě dnes a získejte slevu 8 $ na první objednávku.

Krok 1: Věci, které potřebujete

1. 555 Časovač x 1
2. Rezistor 470 ohmů x 1
3. Rezistor 100 ohmů x 2
4. Rezistor 10k ohm x 1
5. Rezistor 47 kOhm x 1
6. Kondenzátor 100 uF x 1

Krok 2: Okruh vysvětlen

Jak je uvedeno v obvodu, máme kondenzátor mezi PIN6 a GROUND, tato hodnota kondenzátoru určuje dobu zapnutí LED, jakmile projde spoušť. Tento kondenzátor lze vyměnit za vyšší hodnotu pro delší dobu zapnutí pro jedno spuštění. Snížením kapacity můžeme snížit dobu zapnutí po spouště. Napájecí napětí použité v obvodu může být jakékoli napětí od +3V do +12V a nesmí překročit 12 V, jinak dojde k poškození čipu. Zbývající připojení jsou znázorněna na schématu zapojení.

Krok 3: Jak to funguje?

Jak již bylo zmíněno dříve, zde je 555 IC nakonfigurován v režimu Monostable Multivibrator. Jakmile je tedy spoušť dána stisknutím tlačítka, LED se rozsvítí a výstup zůstane HIGH, dokud se kondenzátor připojený na PIN6 nenabije na špičkovou hodnotu. Dobu, po kterou bude VÝSTUP vysoký, lze vypočítat podle níže uvedeného vzorce.

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

Takže podle hodnot v našem obvodu T = 1,1*47000*0,0001 = 5,17 sekund.

LED dioda tedy bude svítit 5 sekund.

Můžeme tentokrát zvýšit nebo snížit změnou hodnoty kondenzátoru. Proč je tento čas důležitý? Tato doba je doba, po kterou zámek zůstane otevřený po zadání správného kódu nebo stisknutí správných kláves. Potřebujeme tedy poskytnout uživateli dostatečný čas na vstup skrz dveře po stisknutí správných kláves.

Nyní víme, že v časovači IC 555, bez ohledu na to, jaký je TRIGGER, pokud je pin RESET stažen dolů, výstup bude LOW. Zde tedy použijeme piny Trigger a Reset k vybudování našeho Code Lock.

Jak ukazuje obvod, použili jsme zmatená tlačítka k zmatení neoprávněného přístupu. Stejně jako v obvodu jsou tlačítka TOP vrstvy „Linkery“, všechna je třeba stisknout dohromady, aby se TRIGGER použil. Tlačítka BOTTOM layer jsou RESET nebo „Mines“; pokud stisknete alespoň jeden z nich, VÝSTUP bude NÍZKÝ, i když jsou současně stisknuty LINKERS.

Zde si všimněte, že pin 4 je resetovací pin a pin 2 je spouštěcí pin v časovači IC 555. Uzemňovací kolík 4 resetuje integrovaný obvod 555 a uzemňovací kolík 2 spustí vysoký výstup. Chcete -li tedy získat výstup nebo otevřít zámek kódu, musíte současně stisknout všechna tlačítka v horní vrstvě (linkery), aniž byste museli stisknout jakékoli tlačítko ve spodní vrstvě (doly). S 8 tlačítky budeme mít 40 000 kombinací, a pokud nebudou známy správní LINKERS, bude trvat věčně, než správnou kombinaci otevřete zámek.

Nyní pojďme diskutovat o vnitřním fungování obvodu. Předpokládejme, že obvod je připojen na prkénko podle schématu zapojení a daného výkonu. LED dioda nyní zhasne, protože spouště není vydána. PIN TRIGGER v časovacím čipu je velmi citlivý a určuje výstup 555. Nízká logika na pinu TRIGGER 2 NASTAVUJE klopný obvod uvnitř 555 TIMER a dostaneme vysoký výkon a když je spouštěcímu pinu přidělena vysoká logika, výstup zůstává NÍZKÁ.

Když jsou všechny klávesy v horní vrstvě (Linkery) stisknuty dohromady, pak se uzemní pouze spouštěcí kolík a dostaneme výstup jako VYSOKÝ a zámek se odemkne. Po odstranění spouště však tento vysoký stupeň nelze udržet dlouho. Jakmile jsou LINKERY uvolněny, VYSOKÁ fáze výstupu závisí pouze na době nabíjení kondenzátoru připojeného mezi Pin 6 a kostru, jak jsme diskutovali dříve. Zámek tedy zůstane odemčený, dokud se kondenzátor nenabije. Kondenzátor jednou dosáhne úrovně napětí, kterou vybije přes kolík THRESHOLD (PIN6) 555, který stáhne VÝSTUP a LED se vypne, když se kondenzátor vybije. Tak funguje 555 IC v monostabilním režimu.

Takhle funguje tento elektronický zámek, můžete dále vyměnit LED za skutečný elektrický dveřní zámek pomocí relé nebo tranzistoru.