Elektroniczny zamek szyfrowy: 4 kroki

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

Cyfrowe zamki szyfrowe są bardzo popularne w elektronice, gdzie trzeba wprowadzić konkretny „kod”, aby otworzyć zamek. Ten typ zamków wymaga mikrokontrolera, aby porównać wprowadzony kod z kodem predefiniowanym, aby otworzyć zamek. Istnieją tego rodzaju zamki cyfrowe wykorzystujące Arduino, wykorzystujące Raspberry Pi i wykorzystujące mikrokontrolery 8051. Ale dzisiaj budujemy zamek szyfrowy bez mikrokontrolera.

W tym prostym obwodzie budujemy zamek szyfrowy oparty na 555 Timer IC. W tej blokadzie będzie 8 przycisków i trzeba jednocześnie nacisnąć określone cztery przyciski, aby odblokować blokadę. 555 IC jest tutaj skonfigurowany jako wibrator monostabilny. Zasadniczo w tym obwodzie będziemy mieli diodę LED na styku wyjściowym 3, która włącza się po naciśnięciu wyzwalacza poprzez naciśnięcie tych czterech przycisków. Dioda LED pozostaje włączona przez jakiś czas, a następnie wyłącza się automatycznie. Czas na czas można obliczyć za pomocą tego kalkulatora monostabilnego 555. Dioda LED reprezentuje tutaj zamek elektryczny, który pozostaje zablokowany, gdy nie ma prądu, i zostaje odblokowany, gdy przepływa przez niego prąd. Kombinacja określonych czterech przycisków to „Kod”, który musi otworzyć Zamek.

Ten projekt jest sponsorowany przez LCSC. Używam komponentów elektronicznych z LCSC.com. LCSC jest mocno zaangażowana w oferowanie szerokiego wyboru oryginalnych, wysokiej jakości komponentów elektronicznych w najlepszej cenie. Zarejestruj się już dziś i zyskaj 8 USD zniżki na pierwsze zamówienie.

Krok 1: Rzeczy, których potrzebujesz

1. 555 Zegar x 1
2. Rezystor 470 omów x 1
3. Rezystor 100 omów x 2
4. Rezystor 10k omów x 1
5. Rezystor 47 kΩ x 1
6. Kondensator 100 uF x 1

Krok 2: Wyjaśnienie obwodu

Jak pokazano w obwodzie, mamy kondensator między PIN6 a GROUND, ta wartość kondensatora określa czas włączenia diody LED po przejściu wyzwalacza. Ten kondensator można zastąpić wyższą wartością, aby uzyskać dłuższy czas włączenia dla pojedynczego wyzwalacza. Zmniejszając pojemność, możemy zmniejszyć czas włączenia po spuście. Podane w obwodzie napięcie zasilania może wynosić od +3V do +12V i nie może przekraczać 12V, gdyż spowoduje to uszkodzenie chipa. Pozostałe połączenia pokazano na schemacie obwodu.

Krok 3: Jak to działa?

Jak wspomniano wcześniej, tutaj 555 IC jest skonfigurowany w trybie Monostable Multivibrator. Tak więc po uruchomieniu wyzwalacza przez naciśnięcie przycisku, dioda LED zaświeci się, a wyjście pozostanie WYSOKIE, aż kondensator podłączony do PIN6 naładuje się do wartości szczytowej. Czas, przez który MOC będzie wysoka, można obliczyć według poniższego wzoru.

T = 1,1*R*C gdzie, R = 47k omów i C = 100 uF

Czyli według wartości w naszym obwodzie T = 1,1*47000*0,0001 = 5,17 sekundy.

Tak więc dioda LED będzie świecić przez 5 sekund.

Tym razem możemy zwiększyć lub zmniejszyć, zmieniając wartość kondensatora. Dlaczego ten czas jest ważny? Czas ten to czas, przez który Zamek pozostanie otwarty po wprowadzeniu prawidłowego kodu lub naciśnięciu właściwych klawiszy. Musimy więc zapewnić użytkownikowi wystarczającą ilość czasu na wejście przez drzwi po naciśnięciu odpowiednich klawiszy.

Teraz wiemy, że w układzie scalonym 555 timera, bez względu na to, jaki jest TRIGGER, jeśli pin RESET zostanie pociągnięty w dół, wyjście będzie LOW. Więc tutaj użyjemy pinów wyzwalacza i resetowania, aby zbudować naszą blokadę kodu.

Jak pokazano na obwodzie, użyliśmy przycisków w pomieszany sposób, aby zmylić nieautoryzowany dostęp. Podobnie jak w obwodzie, przyciski warstwy TOP to „Łączniki”, wszystkie muszą być wciśnięte razem, aby można było zastosować TRIGGER. Wszystkie przyciski dolnej warstwy to RESET lub „Kopalnie”; jeśli naciśniesz chociaż jeden z nich, OUTPUT będzie LOW, nawet jeśli LINKERS zostaną wciśnięte jednocześnie.

Zwróć uwagę, że pin 4 to pin resetujący, a pin 2 to pin wyzwalający w układzie scalonym 555 timera. Uziemienie Pin 4 zresetuje układ scalony 555, a uziemienie Pin 2 spowoduje, że wyjście będzie wysokie. Tak więc, aby uzyskać Wyjście lub otworzyć zamek szyfrowy, należy nacisnąć jednocześnie wszystkie przyciski w warstwie TOP (linkery) bez naciskania żadnego przycisku w warstwie dolnej (kopalnie). Z 8 przyciskami będziemy mieli 40K kombinacji i jeśli nie są znane prawidłowe ŁĄCZNIKI, uzyskanie prawidłowej kombinacji do otwarcia Zamka zajmie wieczność.

Omówmy teraz wewnętrzną pracę obwodu. Załóżmy, że obwód jest podłączony na płytce stykowej zgodnie ze schematem i podaną mocą. Teraz dioda LED zgaśnie, ponieważ TRIGGER nie jest podany. TRIGGER PIN w układzie timera jest bardzo czuły i określa wyjście 555. Niska logika na pinie 2 TRIGGER USTAWIA przerzutnik wewnątrz 555 TIMER i otrzymujemy High Output, a gdy podany jest pin wyzwalający High logic, wyjście pozostaje NISKI.

Kiedy wszystkie klawisze w Top Layer (Linkers) są wciśnięte razem, tylko pin wyzwalający zostaje uziemiony, a wyjście jest WYSOKIE, a blokada zostaje odblokowana. Jednak ten wysoki poziom nie może być utrzymany na długo po usunięciu spustu. Po zwolnieniu ŁĄCZNIKÓW, stopień WYSOKI na wyjściu zależy jedynie od czasu ładowania kondensatora podłączonego między pinem 6 a masą, jak omówiliśmy wcześniej. Tak więc blokada pozostanie odblokowana, dopóki kondensator nie zostanie naładowany. Kondensator po osiągnięciu poziomu napięcia rozładowuje się przez pin THRESHOLD (PIN6) 555, który obniża WYJŚCIE, a dioda LED wyłącza się, gdy kondensator się rozładowuje. W ten sposób układ scalony 555 pracuje w trybie monostabilnym.

Tak więc działa ten zamek elektroniczny, można dalej zastąpić diodę LED rzeczywistym zamkiem elektrycznym za pomocą przekaźnika lub tranzystora.