Elektronska kodna ključavnica: 4 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Ključavnice z digitalno kodo so zelo priljubljene v elektroniki, kjer morate vnesti posebno kodo, da odprete ključavnico. Ta vrsta ključavnic potrebuje mikrokrmilnik za primerjavo vnesene kode s vnaprej določeno kodo za odpiranje ključavnice. Obstajajo te vrste digitalnih ključavnic z uporabo Arduina, z uporabo Raspberry Pi in z uporabo mikrokrmilnikov 8051. Danes pa tukaj gradimo kodno ključavnico brez mikrokrmilnika.

V tem preprostem vezju gradimo 555 Timer IC Lock Code Lock. V tej ključavnici bo 8 gumbov, za odklepanje ključavnice pa morate pritisniti določene štiri gumbe hkrati. 555 IC je tukaj konfiguriran kot monostabilni vibrator. V bistvu bomo v tem vezju imeli LED na izhodnem zatiču 3, ki se vklopi, ko pritisnete sprožilec s pritiskom na te posebne štiri gumbe. LED še nekaj časa sveti, nato pa se samodejno izklopi. Čas vklopa je mogoče izračunati s tem monostabilnim kalkulatorjem 555. LED predstavlja električno ključavnico, ki ostane zaklenjena, ko ni toka, in se odklene, ko tok teče skozi njo. Kombinacija določenih štirih gumbov je "Koda", ki mora odpreti ključavnico.

Ta projekt sponzorira LCSC. Uporabljam elektronske komponente z LCSC.com. LCSC se močno zavezuje, da bo ponudil širok izbor pristnih, visoko kakovostnih elektronskih komponent po najboljši ceni. Prijavite se danes in prejmite 8 USD popusta pri prvem naročilu.

Korak: Stvari, ki jih potrebujete

1. 555 Časovnik x 1
2. Upor 470 ohmov x 1
3. Upor 100 ohmov x 2
4. Upor 10k ohm x 1
5. Upor 47k ohm x 1
6. Kondenzator 100 uF x 1

2. korak: Razloženo vezje

Kot je prikazano v vezju, imamo kondenzator med PIN6 in GROUND. Ta vrednost kondenzatorja določa čas vklopa LED, ko preide sprožilec. Ta kondenzator lahko zamenjate z višjo vrednostjo za več časa vklopa za en sam sprožilec. Z zmanjšanjem kapacitivnosti lahko skrajšamo čas vklopa po sprožitvi. Napajalna napetost, uporabljena v tokokrogu, je lahko katera koli napetost od +3V do +12V in ne sme presegati 12V, kar lahko povzroči poškodbe čipa. Preostale povezave so prikazane na vezju.

3. korak: Kako deluje?

Kot smo že omenili, je tukaj 555 IC konfiguriran v načinu monostabilnega multivibratorja. Ko se sproži sprožilec s pritiskom na gumb, se LED vklopi in izhod ostane VISAK, dokler se kondenzator, priključen na PIN6, ne napolni do najvišje vrednosti. Čas, za katerega bo izhod visok, se lahko izračuna po spodnji formuli.

T = 1,1*R*C kjer je R = 47 k ohmov in C = 100 uF

Torej glede na vrednosti v našem vezju T = 1,1*47000*0,0001 = 5,17 sekunde.

Tako bo LED svetila 5 sekund.

Ta čas lahko povečamo ali zmanjšamo s spremembo vrednosti kondenzatorja. Zakaj je zdaj ta čas pomemben? To časovno obdobje je čas, v katerem ključavnica ostane odprta po vnosu pravilne kode ali pritisku na ustrezne tipke. Zato moramo uporabniku zagotoviti dovolj časa, da vstopi skozi vrata po pritisku na pravilne tipke.

Zdaj vemo, da bo v časovnem intervalu 555, ne glede na to, kaj je TRIGGER, če bo nožica RESET potegnjena navzdol, bo izhod NIZKI. Tako bomo tukaj uporabili sprožilce in ponastavitve zatičev za izdelavo naše kodne ključavnice.

Kot je prikazano v vezju, smo uporabili potisne gumbe na zmešan način, da zmedemo nepooblaščen dostop. Tako kot v tokokrogu so gumbi za zgornji sloj »Povezovalci«, zato jih je treba pritisniti skupaj, da se uporabi TRIGGER. Gumbi BOTTOM sloja so vsi RESET ali “Mine”; če pritisnete celo enega od njih, bo IZHOD NIZAK, tudi če hkrati pritisnete LINKERS.

Upoštevajte, da je Pin 4 ponastavitveni pin, Pin 2 pa sprožilni pin v IC -ju časovnika 555. Ozemljitveni pin 4 bo ponastavil 555 IC, ozemljitveni pin 2 pa bo sprožil visoko moč. Če želite dobiti izhod ali odpreti kodno ključavnico, morate hkrati pritisniti vse gumbe v zgornji plasti (povezovalci), ne da bi pritisnili kateri koli gumb v spodnji plasti (mine). Z 8 gumbi bomo imeli 40K kombinacij in če niso znani pravilni POVEZAVCI, bo trajalo večno, da dobimo pravo kombinacijo za odpiranje ključavnice.

Zdaj pa se pogovorimo o notranjem delovanju vezja. Predpostavimo, da je vezje priključeno na ploščo v skladu s shemo vezja in dano močjo. Zdaj LED ne sveti, ker TRIGGER ni dan. PIN TRIGGER v časovnem čipu je zelo občutljiv in določa izhod 555. Nizka logika na TRIGGER pin 2 NASTAVI flip-flop znotraj 555 TIMERja in dobimo High Output, ko pa sprožilni pin dobi visoko logiko, izhod ostaja NIZKA.

Ko pritisnemo vse tipke v zgornjem sloju (povezovalci), se ozemlji samo sprožilni zatič in dobimo Output kot HIGH in zaklepanje se odklene. Vendar pa po odstranitvi sprožilca te visoke stopnje ni mogoče dolgo obdržati. Ko se LINKERS sprostijo, je VISOKA stopnja izhoda le odvisna od časa polnjenja kondenzatorja, priključenega med Pin 6 in maso, kot smo govorili prej. Tako bo ključavnica ostala odklenjena, dokler se kondenzator ne napolni. Kondenzator, ko doseže napetost, se izprazni skozi prag (PIN6) 555, ki potegne navzdol izhod in LED se izklopi, ko se kondenzator izprazni. Tako deluje 555 IC v monostabilnem načinu.

Tako deluje ta elektronska ključavnica, LED lahko dodatno zamenjate z dejansko ključavnico za električna vrata z relejem ali tranzistorjem.