Keycoder za elektronsko ključavnico: 4 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

To je preprosta programabilna koda s 4 gumbi.

vmesniški modul in se kot taka lahko uporablja pri številnih projektih, kjer je morda potrebna kontrola ključavnice brez ključa. Prikazano je samo tiskano vezje za generiranje zahtevanega signala za sprožitev zaklepnega mehanizma, zaklepni mehanizem pa je prepuščen uporabniku.

Na tiskanem vezju je kombinacija površinsko nameščenih komponent in elementov skozi luknje, ki so vsi na voljo, za montažo komponent SMT bo potrebna mirna roka in spajkalnik s fino konico. Za lažjo konstrukcijo so DIP vgrajeni v vtičnice. Vijačne sponke se uporabljajo za priključitev 9V baterije (5V min do 15V max) in izhod.

Postavitev tiskanega vezja sem ustvaril z uporabo Eagle Cad -a, ki je bil izdelan v parku OSH.

Zaloge

Seznam komponent

3 × 10k upor 1206

2 × 20k upor 1206

4 × STIKALO SPST-ŠT

1 × 3 -smerni priključni blok PCB 2,54 mm

1 × 2 -stezni priključni blok iz PCB -ja 2,54 mm

2 × 16 -polna IC vtičnica neobvezno

1 × 14 -polna IC vtičnica neobvezno

1 × 8 -polna IC vtičnica neobvezno

1 × PCB 2 -slojna plošča

2 × 47k upor 1206

1 × 10n kondenzator 1206

1 × 100n kondenzator 1206

2 × BSS123 NFET SOT23

2 × CD4027 Dvojna japonka JF 16DIP

1 × CD4081 Quad 2 vhod IN 14DIP

1 × 555 Merilnik časa 8DIP

1 × LED RDEČA 3 mm

16x priključni zatiči 2,54 mm razmika

1. korak: Opis vezja

Vezje je realizirano z uporabo logičnih vrat CMOS, časovnega čipa in peščice diskretnih komponent.

Osrednji element je JK japonka, od katere se uporabljajo štiri, za to je potrebna CD4027, ki vsebuje dve japonki, zato sta potrebni dve.

CD4027 je na voljo s 16 zatiči v DIP in SMD, pin out in funkcionalnost sta enaka ne glede na paket.

Tabela resničnosti prikazuje stanje delovanja.

LH = prehod od nizkega do visokega, HL = prehod od visokega do nizkega, NC = brez sprememb, X = ne zanima me.

Za to aplikacijo sta vhoda S in R nizka, zato je v tem primeru mogoče zanemariti zadnje tri vrstice tabele resničnosti.

Zato bo izhodno stanje flip flopa (FF) določeno z visoko stopnjo na vhodu J ali K, ko je ura (CLK) na naraščajočem robu (LH).

Vsaka od prvih treh tipk tipkovnice je povezana z vhodom J na FF, ki zazna stanje tipke, pri pritisku na tipko pa je vhod nizek (privzeto upor potegne nizko), ko tipko pritisnete J vhod se poveča, ko CLK spremeni LH. Vzroki za povečanje izhoda Q.

2. FF se ujema s kombinacijo stanja prejšnjega 1. FF in CLK prek vrat AND.

CD4081 quad 2 vhod AND je na voljo s 14 zatiči v DIP in SMD, pin out in funkcionalnost sta enaka ne glede na paket

Če je bil izhod prvega FF visok, bo izhod drugega FF visok, ko je bil pritisnjen, če ste pritisnili drugo tipko.

Tretji FF je zaprt z vrati AND AND (preko izhoda 2. FF) in CLK.

K vhodi vseh FF -jev so povezani prek 4. tipke, s pritiskom na to zagotovite visoko raven, ki na naslednji LH vhodnega CLK izsili Q izhode in ponastavi vse FF -je. Če ne pritisnete tipke, je vhod nizko zadržan (privzeto zniža upor).

Poleg ročne ponastavitve, ki jo omogoča 4. tipka, ponastavitev ob vklopu (POR) zagotavljajo kondenzator/upor (CR), omrežje, ki ga tvori kondenzator preko stikala 4 in spustni upor na vhodih K.

Ko je napajanje vklopljeno, omrežje CR zagotavlja impulz HL na vhodih K in pri vhodih J, ki jih nizko potegne upor (J = L, K = H), so izhodi Q nizki.

Izhod 3. FF je povezan z enim vhodom 2 vhodnega EXOR -ja, drugi vhod je povezan z omrežjem POR.

Na voljo so enosmerna vrata EXOR, vendar je njihova največja obratovalna napetost 5,5 V, kar je na spodnjem koncu delovne napetosti CMOS. V vsakem primeru je namen delovanja vezja pri 9V

V ta namen je bil ustvarjen EXOR z upori, NFET -i in tretjimi vrati AND.

Izhod vrat EXOR CLK preko 4. vrata AND na vhod 4. FF je bil J = H in K = LH preklaplja izhod FF. Ko je Q = L, je ključavnica nastavljena, ko je Q = H, ključavnica ni nastavljena.

Ura se ustvari s časovnikom 555, nastavljenim v nastavljivem načinu.

2. korak: Montaža

Najprej pritrdite naprave za površinsko montažo, s čimer preprečite, da bi te komponente blokirale večje komponente skozi luknje, na tej stopnji pa je plošča ravna, kar poenostavi montažo.

Nato priključite IC vtičnice, razen če jih namestite neposredno na ploščo.

Vtičnice IC pa lahko v primeru težav poenostavijo odpravljanje napak in zamenjavo.

Namestite spončne sponke, razen če se zatečete k žičnim povezavam.

Stezni bloki so zadnji spajkani, saj sedijo višje od drugih komponent.

3. korak: Operacija

Pogoj glede tega, ali je enota nastavljena ali izklopljena, označuje LED, ta pa se lahko glede na zahteve razširi nad ali na daljavo od glavne plošče.

Ko je nastavljena, LED sveti. (tudi privzeto pri vklopu).

Nastavitev in odstranitev se izvede z vnosom kombinacije s 4 gumbi, pravilna koda vklopi LED, kar pomeni, da je sistem nastavljen, in pravilna koda izklopi LED.

Nepravilno zaporedje kod uporablja ponastavitev sistema, ki zahteva ponovni vnos zaporedja kod od začetka.

Zahtevano kodo nastavijo skakalci (kar omogoča enostavno spreminjanje kode) ali povezave (trdo kodirane, manj prilagodljive).

Trdo kodiranje zanika terminalske stebre, kar poenostavi konstrukcijo, vendar naredi spreminjanje kode manj priročno

Povezave so razporejene v dve skupini v matriko 4 x 4.

Stolpec se poravna z ustreznim stikalom, en stolpec na stikalo.

Vrstica se poravna z vrstnim redom preklopov od 1 do 4.

Za primer vzemimo S1.

Pod S1 so v ustreznem stolpcu 4 povezave, če je prva povezava, jo dodeli kot prvo tipko v kodnem zaporedju, Če je narejena druga povezava, se S1 dodeli kot drugi gumb v zaporedju itd.

Ista metodologija velja za vse gumbe.

4. korak: Odpravljanje težav

Težave se lahko pojavijo in če se pojavijo, kako se jih je mogoče lotiti.

Prva stvar, ki jo morate storiti, je iskanje očitnega.

IC na napačnem mestu, napačna usmeritev ali zatiči ali spoji, ki niso spajkani ali slabo spajkani, slaba vtičnica ali upognjen zatič.

Sestavni del v napačnem položaju, napačna vrednost, napačna orientacija ali slabo spajkanje.

Spajkanje, Napajalna napetost na napačnih sponkah, napajalni vodi zamenjani, napačna napetost.

Tudi na tiskanem vezju so lahko odprte ali kratke sledi

Ne govorite si, da brez preverjanja ne more biti posebne težave