Koder do zamka elektronicznego: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Jest to prosty programowalny kod złożony z 4 przycisków.

moduł interfejsu i jako taki może być używany w wielu projektach, w których może być wymagane sterowanie bezkluczykowe. Pokazana jest tylko płytka PCB generująca sygnał wymagany do zainicjowania mechanizmu blokującego, mechanizm blokujący jest pozostawiony użytkownikowi.

PCB wykorzystuje kombinację elementów do montażu powierzchniowego i przewlekanego, które są łatwo dostępne, do montażu elementów SMT wymagana będzie pewna ręczna lutownica i drobna lutownica. Dla ułatwienia budowy DIP-y są montowane w gniazdach. Zaciski śrubowe służą do podłączenia akumulatora 9 V (od 5 V min do 15 V maks) i wyjścia.

Stworzyłem układ PCB za pomocą Eagle Cad i został on wyprodukowany w OSH Park.

Kieszonkowe dzieci

Lista komponentów

Rezystor 3× 10k 1206

Rezystor 2× 20k 1206

4× PRZEŁĄCZNIK SPST-NIE

1 × 3-drożna listwa zaciskowa PCB raster 2,54 mm

1 × 2-drożna listwa zaciskowa PCB raster 2,54 mm

2 × 16-pinowe gniazdo IC opcjonalne;

1 × 14-pinowe gniazdo IC opcjonalne;

1 × 8-pinowe gniazdo IC opcjonalne;

1 × płytka dwuwarstwowa PCB

Rezystor 2× 47k 1206

1 × 10n kondensator 1206

1 × 100n kondensator 1206

2× BSS123 NFET SOT23

2× CD4027 Podwójna klapka JF 16DIP

1 × wejście CD4081 Quad 2 i 14 DIP

1 × 555 zegar 8 DIP

1× LED CZERWONY 3mm

16x Rozstaw pinów 2,54 mm

Krok 1: Opis obwodu

Obwód jest realizowany przy użyciu bramek logicznych CMOS, układu czasowego i kilku elementów dyskretnych.

Centralnym elementem jest przerzutnik JK, z którego używane są cztery, wymaga to CD4027, który zawiera dwa przerzutniki, dlatego wymagane są dwa z nich.

CD4027 jest dostępny z 16 pinami w DIP i SMD, piny i funkcjonalność są takie same niezależnie od opakowania.

Tabela prawdy pokazuje stan działania.

LH = przejście od niskiego do wysokiego, HL = przejście od wysokiego do niskiego, NC = bez zmian, X = bez znaczenia.

W tym zastosowaniu wejścia S i R są niskie, dlatego w tym przypadku ostatnie trzy wiersze tabeli prawdy można zignorować.

Dlatego stan wyjścia Flip Flop (FF) będzie określony przez wysoki poziom na wejściu J lub K, gdy zegar (CLK) jest na zboczu narastającym (LH).

Każdy z pierwszych trzech klawiszy klawiatury jest podłączony do wejścia J FF, który wykrywa stan klawisza, gdy klawisz nie jest wciśnięty, wejście jest w stanie niskim (domyślnie jest niskie przez rezystor), gdy klawisz jest wciśnięty, Wejście J staje się wysokie, gdy CLK zmienia LH. Powoduje to, że wyjście Q staje się wysokie.

Drugi FF jest bramkowany przez kombinację stanu poprzedniego pierwszego FF i CLK przez bramkę AND.

Wejście CD4081 quad 2 AND jest dostępne z 14 pinami w DIP i SMD, wyjście pinów i funkcjonalność są takie same niezależnie od pakietu

Jeśli wyjście 1st FF było wysokie, wyjście 2nd FF stanie się wysokie po taktowaniu, jeśli naciśnięto 2nd klawisz.

Trzeci FF jest bramkowany przez drugą bramkę AND (poprzez wyjście drugiego FF) i CLK.

Wejścia K wszystkich FF są połączone ze sobą za pomocą czwartego klawisza, naciśnięcie tego zapewnia wysoki poziom, który na następnym LH wejścia CLK wymusza niski poziom wyjść Q i resetuje wszystkie FF. Jeśli klawisz nie jest wciśnięty, wejście jest utrzymywane w stanie niskim (domyślnie jest obniżane przez rezystor).

Oprócz ręcznego resetowania zapewnianego przez czwarty klawisz, resetowanie po włączeniu zasilania (POR) jest zapewniane przez kondensator/rezystor (CR), sieć utworzoną przez kondensator na przełączniku 4 i rezystor obniżający na wejściach K.

Po włączeniu zasilania sieć CR dostarcza impuls HL do wejść K, a przy wszystkich wejściach J napiętych przez rezystor (J=L, K=H), wszystkie wyjścia Q są niskie.

Wyjście 3. FF jest podłączone do jednego wejścia 2-wejściowego EXOR, drugie wejście jest podłączone do sieci POR.

EXOR z pojedynczą bramką są dostępne, ale ich maksymalne napięcie robocze wynosi 5,5 V, co jest na dolnym końcu napięcia roboczego CMOS. W każdym razie intencją jest, aby obwód działał pod napięciem 9V

W tym celu powstał EXOR wykorzystujący rezystory, NFET i trzecią bramkę AND.

Wyjście bramek EXOR CLK przez czwartą bramkę AND do wejścia czwartego FF to J=H i K=LH przełącza wyjście FF. Gdy Q=L zamek jest uzbrojony, gdy Q=H zamek jest rozbrojony.

Zegar jest generowany przy użyciu timera 555 skonfigurowanego w trybie astabilnym.

Krok 2: Montaż

Najpierw przymocuj urządzenia do montażu powierzchniowego, co zapobiega blokowaniu tych elementów przez większe elementy przewlekane, a na tym etapie płyta jest płaska, co ułatwia montaż.

Następnie przylutuj gniazda IC, chyba że montujesz je bezpośrednio na płytce.

Jednak gniazda IC mogą uprościć debugowanie i wymianę w przypadku problemów.

Zamontuj styki zacisków, chyba że korzystasz z połączeń przewodowych.

Listwy zaciskowe są lutowane jako ostatnie, ponieważ znajdują się wyżej niż inne komponenty.

Krok 3: Operacja

Stan, czy jednostka jest uzbrojona lub rozbrojona, jest wskazywana przez diodę LED, można ją rozszerzyć powyżej lub zdalnie z płyty głównej zgodnie z wymaganiami.

Dioda LED pozostaje włączona, gdy jest ustawiona. (również domyślne włączenie).

Uzbrajanie i rozbrajanie odbywa się poprzez wprowadzenie kombinacji 4 przycisków, prawidłowy kod włącza diodę LED wskazując, że system jest uzbrojony, a prawidłowy kod wyłącza diodę LED.

Nieprawidłowa sekwencja kodu powoduje reset systemu, który wymaga ponownego wprowadzenia sekwencji kodu od początku.

Wymagany kod jest ustawiany przez zworki (pozwalające na łatwą zmianę kodu) lub linki (kodowane na stałe, mniej elastyczne).

Twarde kodowanie neguje terminale, upraszczając konstrukcję, ale sprawia, że zmiana kodu jest mniej wygodna

Łącza są ułożone w grupach po dwa w macierzy 4x4.

Kolumna jest wyrównana z odpowiednim przełącznikiem, jedna kolumna na przełącznik.

Wiersz jest zgodny z kolejnością przełączania od 1 do 4.

Weźmy S1 jako przykład.

Pod S1 znajdują się 4 linki w odpowiedniej kolumnie, jeśli pierwszy link zostanie utworzony, przypisuje go jako pierwszy przycisk w sekwencji kodu, Jeśli zostanie utworzone drugie łącze, przypisuje S1 jako drugi przycisk w sekwencji itd.

Ta sama metodologia ma zastosowanie do wszystkich przycisków.

Krok 4: Rozwiązywanie problemów

Mogą wystąpić problemy, a jeśli to zrobią, to jak można je rozwiązać.

Pierwszą rzeczą do zrobienia jest szukanie rzeczy oczywistych.

Układ scalony w złym położeniu, zła orientacja lub piny nielutowane lub źle przylutowane, słabe włożenie gniazda lub zgięty pin.

Element w złej pozycji, złej wartości, złej orientacji lub złym lutowaniu.

mostkowanie lutownicze, Napięcie zasilania na niewłaściwych zaciskach, zamienione przewody zasilające, nieprawidłowe napięcie.

Nawet płytka drukowana może mieć otwartą lub zwartą ścieżkę (ścieżki)

Nie mów sobie, że bez weryfikacji nie może to być konkretny problem