+

Многих интересует изготовление простого, надежного кодового замка с минимальными затратами.

Подходящая схема нашлась на просторах интернета и оставалось только нарисовать плату. Но после сборки прибор не заработал. Причиной оказались завышенные номиналы резисторов в цепях баз транзисторов.

Основой схемы является микросхема десятичного счетчика CD4017, на который подаются сигналы с кнопок. Каждое нажатие кнопки представляет собой 1 импульс. Среди кнопок несколько «правильных» или рабочих, остальные ложные. В данном случае, рабочие S1-S4, а ложные S5-S12, причем количество ложных может быть любым. При подаче питания на выводе 3 микросхемы присутствует логическая «1». При нажатии S1 лог. «1» поступает на тактовый вход 14 и счетчик начинает работу, т.е. считывание импульсов. Вследствие этого лог. «1» появляется уже на 2-ом выводе. При нажатии S2 опять лог. «1» поступает на вход 14 и теперь открывается вывод 4, далее также открывается вывод 7 и, наконец, вывод 10. Этот импульс открывает транзистор, который в свою очередь может управлять нагрузкой. Такой нагрузкой, например, может быть обмотка реле, контакты которой будут коммутировать более мощные сетевые устройства.

В данном случае использовано только 4 выхода микросхемы, т.е. количество кнопок раскодировки равно 4. Эти кнопки должны нажиматься в строго определенном порядке.

Если нарушить порядок, замок не откроется. Микросхема имеет функцию сброса. Если взломщик нажмет одну из ложных кнопок, то лог. «1» поступит на вывод 15 «Сброс», все вернется в исходное состояние и код нужно вводить снова.


В качестве устройства ввода использована клавиатура от допотопного телефона с позолоченными контактами, которые не поблекли за долгие годы. Но с клавиатурой пришлось повозиться, чтобы выяснить какие дорожки на плате порезать, какие оставить. Дело в том, что там подключение контактов последовательно-параллельное, т.е. нет отдельных отводов для каждой кнопки. Поэтому советую при повторении использовать отдельные кнопки, чтобы не запутаться с подключением.

После сборки платы проверяем ее работоспособность до подключения клавиатуры с помощью куска провода. Для визуализации процесса я включил светодиод в коллекторную цепь транзистора. Сначала проверяем правильную комбинацию, затем ложные и функцию сброса. Кстати, если после набора правильной комбинации случайно нажать одну из ложных кнопок, произойдет сброс и код нужно вводить заново.

Напряжение питания желательно в пределах 12В. Потребление схемы в режиме ожидания не более нескольких мА.

Может схема на микроконтроллере была бы проще? По сложности будет аналогичная схема, но дополнительно придется писать программу и прошивать МК. Впрочем, оба варианта будут работать одинаково хорошо.

Сколько же возможных вариантов комбинаций у такого замка? Очень много. Это зависит от количества рабочих и ложных кнопок. Микросхема CD4017 имеет 10 выходов, из которых 9 можно использовать для кодирования, т.е. получится 9-значный код. И можно использовать гораздо больше ложных кнопок с разными символами. Получим миллиарды вариантов возможных комбинаций.

Материалы: http://www.art-lus.ru/publ/interesnoe/kodovyj_zamok_svoimi_rukami/22-1-0-302

+

Устройство, которое я описываю в данной статье, называется кодовый замок. Однако вряд ли оно может применяться для защиты от несанкционированного доступа куда-либо в реальной жизни. Статья призвана помочь начинающим разобраться с микросхемами стандартной логики, одна из которых применена в данной схеме. Схема предельно проста в понимании и изготовлении, основной блок состоит из всего одной микросхемы и пяти одинаковых резисторов. Также, для изготовления устройства потребуются десять кнопок без фиксации, источник питания и исполнительное устройство (например, реле или светодиод).

Итак, полный список:

  1. Микросхема К155ЛА3
  2. Резистор 100 Ом – 5 шт
  3. Кнопки без фиксации – не менее 5 штук
  4. Напряжение питания – 6 В
  5. Управляемое устройство – светодиод, реле и т. п.

Принципиальная схема устройства изображена ниже, параллельно S5 можно ставить бесконечно много ключей.

Схема кажется сложной, но это не так. Если объяснить в двух словах, то на 11 выходе будет логический ноль тогда и только тогда, когда кнопки S1-S4 замкнуты, а S5 и ей параллельные разомкнуты. Почему так? Микросхема включает 4 элемента 2И-НЕ. Когда S1-S4 замкнуты, на выходах 3 и 6 первых двух логических элементов появятся логические нули, которые устанавливаются на входах 9 и 10 третьего логического элемента. Это создаёт логическую единицу на выходе 8. Она передается на 12 вход четвёртого элемента. Если S5 не замкнут, на выходе будет логическая единица, а на если замкнут, то ноль. Для тех, кто хоть немного знаком с алгеброй логики, думаю, всё ясно.

Оценить статью

  • Техническая грамотность

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (6) | Я собрал ( 0 ) | Подписаться

Для добавления Вашей сборки необходима регистрация

- если S5 разомкнут, на выходе 11 никогда не будет логический ноль, всегда будет единица;

- логический ноль на выходе 11 появляется в следующих случаях: при замыкании контактов S1+S2+S5 либо S3+S4+S5, либо S1+S2+S3+S4+S5.

В догонку: в общем ноль на выходе 11 при нажатии S5 + любая кнопка из S1-S4, две или одна, три или все сразу.

Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 - 59178 от 03.09.2014 выдано Роскомнадзором

Материалы: http://cxem.net/guard/3-19.php

+

Электронный кодовый замок - принципиальная схема

Эта схема существует в разных вариациях, и на разных счетчиках (К561ИЕ8, К561ИЕ9, К176ИЕ8, CD4022 и тому подобные). Я доработал схему на основе CD4017 (десятичном счетчике делителе с 10 дешифрированными выходами QO. Q9). Аналогом микросхемы CD4017 (счетчик Джонсона) является К561ИЕ8, К176ИЕ8. У себя нашел микросхему с обозначением EL4017AE, которую и применил в данном устройстве. При повторении девайса, не поленитесь, определите маркировку – они отличаются по характеристикам (рабочее напряжение). Все необходимые файлы проекта - скачайте тут.

Итак, работа схемы электронного кодового замка очень проста. При вводе правильного четырёхзначного последовательного кода на выходе микросхемы (Q4) появляется логическая единица, которая приводит к открыванию замка. При наборе неверной цифры (кнопки S5-S10), не являющаяся частью кода, схема переходит в исходное состояние, то есть обнуляется через 15 вывод микросхемы (RESET). При нажатии S1 единичное состояние на третьем выводе Q0 микросхемы поступает на вход полевого транзистора VT1 открываясь он поддает напряжение на вывод 14 (CLOCK) который переключает единичное состояние на второй вывод Q1, потом при последовательном нажатии кнопок S2, S3, S4, сигнал переходит на Q2, Q3, и в конечном итоге при вводе правильного кода с выхода Q4 сигнал открывает транзистор VT2 на короткое время, определяемое емкостью конденсатора С1, включая реле К1 который своими контактами подает напряжение на исполнительное устройство (электрозамок, защелка, или автомобильный "активатор” (актуатор)).

Есть одно но, код не может состоять из одной и той же цифры. Например: 2244, значения должны быть разными, как: 0294 и т. д. Так или иначе, возможных вариантов кода очень много, примерно один десяток тысяч, что вполне хватит для применения данного кодового замка в быту.

О деталях кодового замка

Теперь о конструкции замка

Схема простейшая, испытанная, работает она уже полтора года без проблем, в условиях жары и холода. И самое главное, проста в повторении! Покупаешь радиодетали, плату можно использовать монтажную.

В качестве привода для замка, применил простой автомобильный электропривод (актуатор). В комплект идут и крепления – металлические полоски, которые нужно переделать, так как видно на фотографиях. Все зависит от того, какой замок применяется для переделки. Можно ставить готовую электрозащелку фирмы FASS LOCK Itemno:2369 (8-12V,12W). В таком случае меняется емкость конденсатора С1, так чтобы получить временную задержку таймера в 0,5-1с.

В своем случае, закрепил металлическую полоску на пластмассовую ручку замка, прикрепив ее напрямую саморезами. От нее к приводу, одевается спица (идет в комплекте с активатором), и далее сам электропривод крепится также саморезами к основанию двери. Плата с реле устанавливается на дверь и подводится проводка от кнопочной панели и питания. В качестве корпуса, я применил пластиковую крышку из под кофе, просверлив два отверстия для крепления.

Кнопочная панель для набора кода изготовлена из остатка алюминиевого профиля П-образной формы, для мебельных фасадов, покупается в любом магазине мебельной фурнитуры. Режется профиль исходя из количества кнопок (10шт.). После этого, нужно просверлить отверстия для кнопок, по диаметру немного больше чем диаметр кнопки, так чтобы кнопка с одетым на ней кембриком (трубкой) проходила в отверстие. Таким образом она будет центрирована, и как следствие свободно двигаться при нажатии, без заеданий. Это делается для того, чтобы при заливке кнопок клеем не было смешения, но об этом чуть по позже.

Настало время закрепить кнопки на свое место в заранее просверленных отверстиях. Вставляем кембрик в кнопки и ставим их на свое место, как это видно на фото. После, нужно скрепить их каплями клея или термоклея. Но делать это надо аккуратно, так чтобы не осталось щелей, в том случае если заливать кнопки эпоксидной смолой! Потому что у меня, первая панелька, залитая эпоксидкой, осталась в качестве музейного экспоната. Эпоксидка, очень текучая, и она просочилась в кнопки и склеила их. Вот так. Пришлось делать все по новому и на этот раз, заливал панель термоклеем. Кнопки можно предварительно клеить, так чтобы закрепить их на свои места, двухкомпонентным, мгновенным клеем применяемым мебельщиками для склеивания МДФ, продается там же где и алюминиевые профиля – в магазинах мебельной фурнитуры.

Теперь сверлим два отверстия под шурупы для крепления панели. Также, одно или два отверстия под светодиоды (d=3mm). Один из них (зеленого свечения) справа для индикации открытия замка. Другой не задействовал, его можно подключить к питанию на постоянное свечение или через дополнительную кнопку в целях подсветки клавиатуры при ее нажатии. Соответственно светодиод должен быть белого свечения (ультра яркий), закрепив его так чтобы световой поток был направлен на кнопки. Можно разрезать еще один кусочек профиля, и закрепить его на кнопочную панель сверху, или вообще применить готовую клавиатуру от калькулятора или от других устройств. А если изготовить лицевую панель из плексигласа, тогда будет вам решение для подсветки всей клавиатуры!

И последние, цифры можно нанести готовые, или нарисовать их самому при помощи фломастера, а после покрыть алюминиевый профиль простым скотчем. Это делается сразу же после сверления отверстий под кнопки. Проводов конечно много, относительно устройств на микроконтроллерах, но не все же имеют возможность изготовить подобные девайсы. Суть этого замка в том, что его может собрать даже человек не имеющий особых навыков в радиоэлектронике. Купил детали, собрал на выходных, навесил и подключил. Все. В никаких наладках, это схема не нуждается. И еще, код можно менять в любой момент. Все провода от клавиатуры, подключаются внутри корпуса кодового замка. Не забываем каждый провод промаркировать. Я использовал самоклейки для ценников.

Хочу заметить, что за прошедшее время, на кнопках нет явных следов истирания! Скорее всего, за счет пластмассы черного цвета. Используются они ежедневно. Но, протирать и менять код, время от время, не мешает.

Блок питания устройства

Схема принципиальная БП РИП

Печатная плата БП РИП

В предложенной схеме резервного источника питания (РИП), применен влагозащитный трансформатор, но можно использовать и любой другой на 20-40 Ватт, с выходным напряжением в 15-18 Вольт. Если под нагрузкой один лишь автомобильный актуатор, то трансформатор подойдет и менее мощный. Для нескольких электрозамков, электролитический конденсатор С1 должен быть с большей емкостью, чем та что указана на схеме – для большего запаса энергии при срабатывании и соответственно, меньшего падения напряжения на нагрузке. Конденсатор С2 – 0,1-0,33mF, С3 – 0,1-0,15mF. Радиатор для IC1 – побольше, примерно на 100-150см2, так как в корпусе с аккумулятором, лишний нагрев не нужен! Выходной ток нагрузки для L7815CV составляет 1,5А. Тем более если используется пластмассовый бокс в качестве корпуса, незабываем про вентиляционные отверстия. Диод D8 и предохранитель FS2, служат защитой от короткого замыкания.

В охранных РИП-ах стоит кнопка (tamper) против несанкционированного взлома прибора – нам она не понадобится. На плате, для подключения проводов лучше воспользоваться пайкой вместо клемм, как наиболее надежном способом крепления. Также, уместно подстраховаться и вывести запасную проводку питания вне помещения, на непредвиденный случай (в жизни разное бывает).

Видео работы самодельного замка

Это все, надеюсь, что оказался вам полезным. Автор: Флорин Матиенку (flomaster).

Материалы: http://radioskot.ru/publ/signalizacii/kak_sdelat_ehlektronnyj_kodovyj_zamok/17-1-0-676