Кодовый замок схема

Кодовый замок схема

Схема кодового замка, опубликованная в [1], обладает недостаточной секретностью. Например, если установлен код 6–8–1–3, то замок открывается и при наборе кода 6–1–8–1–6–8–6–1–3. Обусловлено это тем, что повторное и преждевременное нажатие кнопок правильного кода не приводит к изменению состояния выходных сигналов триггеров. Замок, собранный по такой схеме, можно открыть, нажимая случайным образом клавиши в течение 1…2 мин. Исключает такую возможность схема, основанная на том же принципе последовательного включения RS7триггеров (рис.1).

Принцип действия

При нажатии кнопки первой цифры кода SA1 триггер DD1.1 переключится и на входе D триггера DD1.2 появится напряжение высокого уровня. Поэтому при нажатии очередной кнопки кода SA2 триггер DD1.2 изменяет свое состояние и подготавливает к переключению следующий триггер. В случае дальнейшего правильного набора последним сработает триггер DD2.2, и напряжение низкого уровня через резистор R7 запустит одновибратор на элементах DD3.3, DD3.4. С его выхода импульс напряжения продолжительностью 2…3 с откроет транзисторы VT1 и VT2, что вызовет срабатывание исполнительного устройства. Напряжение высокого уровня через диод VD6 установит триггеры и счетчик DD4 в исходное состояние.

Нажатие любой кнопки с цифрой, не входящей в состав кода и подключенной к разъему XT6–XTN, приводит к переключению триггеров в нулевое состояние.

При нажатии любой кнопки на вход одновибратора DD3.1–DD3.2 через диоды VD1–VD5 поступает напряжение высокого уровня. Одновибратор вырабатывает короткий импульс, который, поступая на вход CN, изменяет состояние счетчика DD4. После четвертого нажатия напряжение высокого уровня с выхода счетчика через диод VDпереключит триггеры и счетчик в исходное состояние. Таким образом, предотвращается срабатывание замка при повторном нажатии кнопок правильного кода.

Если четвертой нажата кнопка с правильной цифрой кода, то на вход CP счетчика некоторое время поступает напряжение высокого уровня с конденсатора C1, поэтому переключение счетчика и генерация импульса сброса произойдет с задержкой, необходимой для того, чтобы успел переключиться триггер DD2.2 и запуститься одновибратор DD3.3, DD3.4.

Кнопка SA13 предназначена для открытия замка изнутри помещения.

Если после набора правильного кода замок не сработал, значит, ранее была предпринята неудачная попытка его открытия, счетчик и триггеры находятся не в исходном состоянии. В этом случае необходимо перед открытием замка нажать любую кнопку с цифрой, не входящей в состав кода.

Детали и конструкция

Разъемы ХТ1–ХТ5 и ХТ6–ХТN часто используются в бытовой аппаратуре ОНП7КГ. Микросхемы К176ТМ2 можно заменить К176ТМ1, а серию 176 – серией 561. В качестве кнопок SA1–SAN можно использовать контактную клавиатуру старых калькуляторов. Печатная плата односторонняя, с использованием перемычек (рис.2).

Рис.2. Печатная плата

Настройка

Емкость конденсатора C4 и сопротивление резистора R8 определяют время работы исполнительного механизма, а конденсатор C2 и резистор R6 – длительность импульса одновибратора. Она должна быть достаточной для предотвращения дребезга контактов кнопок, слишком большая длительность ограничит скорость набора кода.

Литература

1. Дайджест по цифровым схемам. Кодовый выключатель//Радіоаматор. – 2004. – №2. – С.41–42.

В.А. Верещагин, г. Конотоп Радіоаматор 2005 №08

На сайте радиочипи представлены принципиальные схемы сабвуферов, собранные своими руками

Часто встречаются описания несложных охранных устройств, которые дезактивируются с помощью набора кода. При этом очень часто предлагается простейшая схема кодового замка, состоящая из набора кнопок, распаянных определенным образом.

Самодельный кодовый замок на микросхеме

Если нажать нужные кнопки цепь замыкается, если хотя бы одна кнопка неверная цепь не замыкается. При своей простоте такой способ весьма эффективен. Но. необходимость нажимать все кнопки кодового числа одновременно делает работу с такой клавиатурой не удобной, особенно если кодовое число состоит из более чем 2-3 цифр. Хочу предложить другой вариант, тоже очень простого и эффективного кодового замка, но отличающегося тем, что кнопки нужно нажимать последовательно.

Конечно он сложнее есть одна микросхема, но возможность последовательного набора кода позволяет сделать код 5-значным, что куда более эффективно с точки зрения надежности и безопасности. Схема показана на сайте. В её основе счетчик типа CD4017 (К561ИЕ8), и десять кнопок (обычно стандартная клавиатура содержит 10 кнопок, пронумерованных от 0 до 9). В исходном состоянии, когда замок заперт, счетчик находится в состоянии «0». Задача манипуляций с кнопками состоит в том, чтобы счетчик установить в положение «5». Тогда на его выходе 5 (вывод 1) возникает логическая единица, приводящее в действие отпорный механизм или блокирует схему охранной сигнализации.

И так, всего 10 кнопок. На схеме кнопки S1S5 это «правильные» кнопки, которые образуют кодовое число. Обозначены на схеме они в порядке их нажатия, то есть, сначала нажимаем S1, потом S2 и т.д. Реально их номера могут быть какими угодно, то есть, например, на месте S1 может быть подключена кнопка клавиатуры с номером «8», а на месте S2 с номером «5» или другими номерами.

Это зависит от кодового числа. А обозначения S1S5 показывают только последовательность нажатия, то есть S1 первая кнопка кода, S2 вторая кнопка кода и так далее. В исходном состоянии счетчик находится в положении «0», при этом есть логическая единица только на его выходе «0» выводе 3. Нажимаем кнопку S1, и на вход СР счетчика поступает логическая единица. Отпускаем S1 логический ноль. Таким образом, нажав и отпустив S1 мы сформировали положительный импульс, который поступил на вход СР. Цепь R1 С1 служит для защиты от дребезга контактов, который может быть при замыкании размыкании механических контактов кнопки.

Так как на вход СР счетчика поступил один импульс, счетчик переходит в состояние «1». Единица появляется на его выходе «1» (вывод 2). Теперь нужно нажать отпустить кнопку S2 произойдет то же самое, сформируется импульс на вход СР и счетчик перейдет в состояние «2» (единица на выводе 4). Нажимаем S3, опять формируется импульс на СР, и счетчик переходит в состояние «3». Нажимаем S4 счетчик переходит в состояние «4» (единица на выводе 10). Нажимаем кнопку S5 и счетчик переходит в состояние «5». На выводе 1 появляется логическая единица, которая управляет отпором замка или блокировкой охранной сигнализации.

Что произойдет, если нажимать кнопки в другом порядке? Например, сначала нажмем не S1, а S3. Но в исходном состоянии счетчик в положении «0», значит единица есть только на его выходе «0», а на всех остальных нули. Поэтому нажатие S3 вместо S1 ни к чему не приводит, импульс на входе СР счетчика не формируется. То же самое будет, если перепутать последовательность нажатия и других кнопок кодового числа. Что произойдет, если нажать кнопку, не входящую в кодовое число? Все кнопки не задействованные в кодовом числе это кнопки, обозначенные на схеме S6S10.

Они включены параллельно друг другу и через них подается напряжение на вход R счетчика. То есть, нажатие любой из этих кнопок приведет к обнулению счетчика, и код придется набирать сначала. Но, чтобы усложнить подбор кода в схеме есть конденсатор С2. Если нажали любую «неправильную» кнопку (S6S10), конденсатор С2 зарядится и какое-то время будет удерживать логическую единицу на входе R счетчика. Если в это время код будет набран даже правильно, это не приведет ни к чему, потому что счетчик имеет приоритет по входу R, и когда на этом входе единица счетчик практически заблокирован в нулевом положении.

Таким образом, повторный набор будет возможен только через несколько секунд, которые уйдут на разрядку С2 через резистор R2. Запирание замка производится нажатием любой «неправильной» кнопки (S6S10). При этом счетчик устанавливается в состояние «0». Можно параллельно кнопкам S6S10 включить кнопку S11 обозначив её «Запереть» или «Охрана».
Совсем не обязательно чтобы код состоял из разных цифр. Вполне возможно чтобы одна две цифры в нем повторялись, но только не стоящие рядом в кодовом числе. На рисунке 2 показан вариант, в котором кнопка S2 используется два раза, как S2 и как S4, то есть её нажимают на второй и на четвертой позиции кода, например, если код 97476 (кнопкам присвоены значения: S1 9, S2 7, S3 4, S5 6). Конечно, могут быть и другие варианты.

Кодовый замок схема

Электронный кодовый замок

Этот замок прост в изготовлении и налаживании. При этом он позволяет использовать четырехзначный код и ограничивает время набора последнего. Электронная часть замка выполнена на микросхемах КМОП серии К561. Принципиальная схема устройства приведена на рис.1.

Рис. 1. Принципиальная схема электронного замка

Устройство состоит из четырех RS-триггеров (две микросхемы К561ТМ2) DD1. 1, DD1. 2, DD2. 1, DD2. 2. Кнопки наборного поля располагаются с наружной стороны двери. Перед набором кода необходимо нажать кнопку SB11 «Сброс». Конденсатор С1 при этом быстро разряжается, а после отпускания кнопки он начинает медленно заряжаться от источника питания + 9 В через резистор R3. Пока напряжение на конденсаторе С1 не достигнет значения+ 4, 5 В и более, на входе S триггера DD1. 1 присутствует нулевой потенциал, который разрешает работу первого RS-триггера на элементе D1. 1.

При нажатии кнопки SB1 (первая цифра кода) триггер переключается и на его прямом выходе положительный потенциал изменяется на нулевой. Этот потенциал разрешает работу следующего триггера на элементе DD1. 2.

После нажатия кнопки SB2 (вторая цифра кода) триггер на элементе DD1. 2 переключается и на его инверсном выходе появляется нулевой потенциал, тем самым разрешается работа следующего RS-триггера на элементе DD2. 2. Далее последовательно нажимают кнопки SB3 (третья цифра кода) и SB4 (четвертая цифра кода), Наконец срабатывает последний RS-триггер на элементе DD2. 1, на его инверсном выходе появляется нулевой потенциал, что приводит к закрыванию транзистора VT1 и, как следствие, к открыванию транзистора VT2, который включает исполнительное устройство, например реле или электромагнит.

Прямой выход RS-триггера DD2. 1 для включения исполнительного устройства использовать нельзя. Это связано с тем, что в случае исполнительное устройство срабатывает даже при нажатии только одной кнопки SB4, т. е. без набора трех первых цифр, а это недопустимо.

Время набора цифр кода ограничено временем заряда конденсатора С1 и зависит от его емкости и сопротивления резистора R3. При номиналах, указанных на рис.1, время заряда составляет примерно 15 с. Если за это время код не будет набран, то все RS-триггеры возвратятся в исходное состояние и набор придется повторить. Если во время набора кода будет набрана хотя бы одна неправильная цифра (кнопки SB5—SB10), то все RS-тригтеры также возвратятся в исходное состояние.

Количество цифр в коде может быть увеличено, если включить последовательно еще несколько микросхем. Но, как показывает практика, четыре цифры обеспечивают достаточную надежность системы.

Печатная плата устройства выполнена из одностороннего фольгированного стекло текстолита размером 65х40 мм. Рисунок печатной платы приведен на рис.2. В качестве исполнительного устройства использовано реле РЭС-49. Размещение элементов на плате устройства приведено на рис.3. Микросхемы DD1, DD2 серии К561ТМ2 можно заменить без изменения рисунка печатной платы на микросхемы К176ТМ2. Резисторы R1 —R7 — типа МЛТ-0, 125 или им аналогичные. Конденсатор С1 нужно выбрать с возможно меньшим током утечки. Время набора устанавливают экспериментально, путем подбора номинала конденсатора С1. В качестве кнопок можно использовать любые, в том числе и от телефонного аппарата (кроме SB11).

Рис. 3. Размещение элементов

Простой кодовый замок

Предлагаемый кодовый замок отличается от большинства аналогичных устройств, описанных в радиолюбительской литературе, рядом немаловажных качеств — простотой, безотказностью, универсальностью. Во главу угла при его разработке ставилась надежность, поэтому устройство снабжено источником бесперебойного питания, ведь никому не хочется при отключении электроэнергии ломать свою же дверь.

Автору пришлось отказаться от использования высоковольтных электромагнитов, так как в условиях высокой влажности и на металлических дверях невозможно обеспечить их хорошую изоляцию.

Кодовый замок состоит из трех отдельных блоков — панели набора кода с системой индикации режимов («выносная часть»), цифровой части схемы с блоком питания и электромагнита. Электромагнит, в зависимости от конструктивных соображений, может использоваться либо как щеколда, либо для блокировки обычного механического замка (что, как показала практика, является
более удобным вариантом).

В качестве базы для устройства выбрана микросхема К561ТР2, представляющая собой четыре RS-триггера в одном корпусе, каждый из которых обладает свойством запоминать входную информацию, поступающую на входы R и S. Вход R предназначен для установки триггера в нулевое состояние. При поступлении на этот вход высокого уровня триггер сбрасывается в состояние логического «0». Вход S предназначен для установки триггера в состояние логической «1» (высокий уровень переводит триггер в «1»).

Принцип работы схемы заключается в следующем. При нажатии кнопки SB1 на входе R верхнего триггера устанавливается логическая «1», триггер переходит в состояние логического «0». В результате этого на входе S следующего триггера устанавливается логический «0».

Далее нажимается кнопка SB4, и процесс повторяется. При переходе последнего триггера в состояние логического «0», через ограничительный резистор R7 на базу транзистора VT3 поступает открывающее его постоянное напряжение низкого уровня, срабатывает электромагнит KM1, и можно открывать дверь. Если же в процессе набора кода произошла ошибка, то на вход S верхнего триггера поступает напряжение высокого уровня, триггер переходит в состояние логической «1». В результате «цепного процесса», обусловленного соединением выхода одного триггера с входом S другого, все триггеры устанавливаются в состояние логической «1», и на базу транзистора VT3 подается закрывающее его напряжение высокого уровня. Так как часто возникает необходимость открывать и закрывать замок изнутри, введены кнопка SB11 «Закрыть» и выключатель SA1 «Открыть». При нажатии кнопки SB11 триггер DD1.4 переводится в состояние логической «1» (VT3 закрывается), при включении SA1 на базу транзистора VT3 подается открывающее его напряжение низкого уровня. Снаружи замок закрывается нажатием любой, не входящей в код кнопки.

Для удобства эксплуатации замок снабжен системой индикации режимов «Открыт» и «Закрыт», которая одновременно информирует о том, что схема не обесточена. Индикация выполнена на транзисторах VT1 и VT2. Когда замок закрыт, на их базах присутствует высокий уровень, при этом транзистор VT1 закрыт, а VT2 открыт. Горит светодиод HL2 «Закрыт». При открывании замка на базы этих транзисторов поступает напряжение низкого уровня, в свою очередь, открывается транзистор VT1, загорается светодиод HL1 «Открыт», HL2 гаснет.

При отсутствии напряжения в сети, в качестве источника питания автоматически подключается автомобильный аккумулятор, уже отслуживший свое, но вполне годный для работы с малоамперной нагрузкой. Если напряжение в сети присутствует, то транзистор VT4 открыт, тем самым устанавливается закрывающее напряжение на базе транзистора VТ5. В этот момент горит светодиод НL4 «Сеть».

Как только исчезает положительный потенциал с базы транзистора VТ4, сразу же открывается транзистор VТ5, загорается светодиод HL3 «Батарея», сигнализируя о работе устройства от батареи. Поскольку емкость даже старого аккумулятора велика, то в ждущем режиме схема может работать от него достаточно долго.

О деталях. В качестве панели набора кода можно использовать клавиатуру от старого микрокалькулятора, компьютера, кассового аппарата. Электромагнит КМ1 -любой, надежно срабатывающий при напряжении 12 В, с током потребления желательно не более 3 А. Транзисторы: VT2, VT4 — КТ315, КТ3102, VT1 — КТ361, КТ3107, VT5 — КТ808, КТ805. Диоды: VD2…VD7 — КД213, КД202. Светодиоды: НL1…НL4 — АЛ307. Микросхемы: DD1 — К561ТР2, DA1 — КР142ЕН8Б. Необходимо, чтобы номинальный ток вторичной обмотки трансформатора был не меньше тока потребления электромагнита, а переменное напряжение — в пределах 12,5…18 В. Транзисторы VT3, VT5 и микросхему КР142ЕН8Б необходимо установить на радиаторы.

Строительство и ремонт

Nav view search

Главное меню

Электрофикация

Электростанции

Радиолюбительские схемы

Электронные системы защиты

Правила монтажа

Электрика загородного дома

Защита от удара молнии

Общие сведения

Дом (Дача), Участок

Благоустройство участка

Строим колодец

Конструкция дома

Подача и отвод воды

Детские забавы

Домик для питомцев

Баня, сауна

Печи для бань и саун

лечебно-косметические свойства бани

Строительные материалы

Отделочные материалы

Сантехника

Гипсокартон

Строим сами

Сантехника

Ванная и туалет

Подключение телевидения

Интересные статьи

Схемы простейших кодовых замков для дачи

Кодовый замок вообще очень удобная и практичная вещь. С его установкой пропадает необходимость постоянно таскать кучу метал­лических ключей в кармане, чтобы открыть тот или иной сарай. Для этого достаточно просто вспомнить код.

Кодовые замки, в общем случае, по своим характеристикам можно разделить на две категории: механические и электронные.

Сначала рассмотрим кодовый замок на микросхеме 4017 (HEF4017BP). Код замка состоит из четырех цифр, нажимаемых в заданной последовательности. Чтобы подобрать код, придется пере­брать 10000 вариантов.

Предлагаемая схема (рис. 1) поможет собрать простой кодовый замок с высокой шифростойкостью.

Рис. 1. Схема простого кодового замка

На схеме обозначены:

♦ кнопками S6-S9 «правильные» кодовые цифры,

♦ кнопками SI-S5 цифры, которые в коде не нужны вовсе.

Первоначально на выводе 3 ИМС присутствует логическая «1».

Когда нажимается кнопка «S6», логическая «1» поступает на вход счет­чика 14, и логическая «1» появляется на выводе 2. Таким же образом, после нажатия кнопки «S7» логическая «1» появляется на выходе 4, а после нажатия кнопки «S8» – на выходе 7.

После нажатия последней верной цифры «S9» логическая «1» появ­ляется на выходе 10. Транзистор VT2 открывается, реле срабатывает и своими контактами подключает нагрузку. Срабатывание реле инди­цируется светодиодом.

В случае нажатия любой из «неверных» цифр (SI-S5) логиче­ская «1» поступит на вывод 15 («Reset» – сброс в исходное состоя­ние), и подбор кода придется начинать сначала. Замок на микросхеме К561ИЕ9 и полевом транзисторе КП501А.

Схема кодового замка (рис. 2) принципиальных отличий в слож­ности от предыдущей схемы имеет немного.

Рис. 2. Схема простого кодового замка с расширенной клавиатурой

Микросхема представляет собой четырехзначный счетчик Джонсона. Принцип работы данной схемы, подобен схеме расписанной выше, хотя кнопок на ней и больше.

В завершении рассмотрим замок на двух микросхемах К561ТМ2 (рис. 3).

Работает электрическая схема следующим образом. В началь­ный момент, при подаче питания, цепь Cl, R1 формирует импульс обну­ления триггеров (на выходах 1 и 13 микросхем будет лог «0»).

При нажатии на кнопку первой цифры кода (на схеме – SB4), в момент ее отпускания триггер D1.1 переключится, т. е. на выходе D1/1 появится лог. «1», так как на входе D1/5 есть лог. «1». При нажатии очередной кнопки, если на входе 0 соответствующего триггера име­ется лог. «1», т. е. предыдущий сработал, то лог. «1» появится и на его выходе. Последним срабатывает триггер D2.2, а чтобы схема не осталась в таком состоянии надолго, используется транзисторVT1. Он обеспечивает задержку обнуления триггеров.

Задержка выполнена за счет цепи заряда конденсатора С2 через резистор R6. По этой причине на выходе D2/13 сигнал лог. «1» будет присутствовать не более 1 секунды. Этого времени вполне достаточно для срабатывания реле К1 или электромагнита. Время, при желании, легко можно сделать значительно больше, применив конденсатор С2 большей емкости.

Для повышения устойчивости к взлому количество «ненужных» кнопок можно увеличить. До любого количества – все зависит от вашего желания и обстоятельств.

В процессе набора кода нажатие любой ошибочной цифры обнуляет все триггеры.

В завершении следует отметить, что со временем «нужные» кнопки начинают истираться и отличаться от всех остальных. Так что жела­тельно иногда менять кнопки местами, чтобы обеспечить их равно­мерный износ.