Цифрові кодові замки дуже популярні в електроніці, де вам потрібно ввести певний «код», щоб відкрити замок. Цей тип замків потребує мікроконтролера для порівняння введеного коду із заздалегідь визначеним кодом для відкриття блокування. Ми вже створили подібні цифрові замки за допомогою Arduino, Raspberry Pi та мікроконтролера 8051. Але сьогодні ми будуємо Code Lock без будь-якого мікроконтролера.
У цій простій схемі ми будуємо 555 таймер IC Code Lock. У цьому блокуванні буде 8 кнопок, і потрібно одночасно натиснути певні чотири кнопки, щоб розблокувати замок. Тут 555 IC налаштований як моностабільний вібратор. В основному в цій схемі ми матимемо світлодіод на вихідному штифті 3, який вмикається при натисканні на тригер, натискаючи ці конкретні чотири кнопки. Світлодіод деякий час світиться, а потім автоматично вимикається. Час роботи можна розрахувати за допомогою цього 555 моностабільного калькулятора. Світлодіод представляє тут електричний замок, який залишається заблокованим, коли немає струму, і розблокується, коли через нього проходить струм. Поєднанням чотирьох кнопок є “Код”, який потрібно відкрити Блокування.
Необхідні компоненти:
- + 5В напруга живлення
- 555 Таймер IC
- Резистор 470 Ом
- 100 Ом резистор (2 шт.)
- Резистор 10 кОм
- Резистор 47KΩ
- Конденсатор 100мкФ
- СВІТЛОДІОДНИЙ
- Кнопка (8 штук)
Пояснення схеми:
На малюнку представлена принципова схема схеми блокування коду на основі 555,
Як показано в схемі, у нас є конденсатор між PIN6 і GROUND, це значення конденсатора визначає час включення світлодіода після проходження тригера. Цей конденсатор можна замінити на більш високе значення для більшої тривалості часу включення для одного тригера. Зі зменшенням ємності ми можемо зменшити час включення після спуску. Напруга живлення, що подається в ланцюг, може бути будь-якою напругою від + 3В до + 12В, і вона не повинна перевищувати 12В, це призведе до пошкодження мікросхеми. Інші з'єднання показані на схемі.
Робоче пояснення:
Як згадувалося раніше, тут 555 IC налаштовано в режимі моностабільного мультивібратора. Отже, після натискання кнопки натискання кнопки, світлодіод увімкнеться, а вихід залишатиметься ВИСОКИМ, поки конденсатор, підключений на PIN6, не зарядиться до пікового значення. Час, протягом якого ВИХІД буде високим, можна розрахувати за наведеною нижче формулою.
T = 1,1 * R * C
Отже, відповідно до значень у нашому контурі, T = 1,1 * 47000 * 0,0001 = 5,17 секунди.
Отже, світлодіод світиться протягом 5 секунд.
Ми можемо збільшити або зменшити цей час, змінивши значення конденсатора. Чому цей час важливий? Ця тривалість часу - це час, протягом якого замок залишатиметься відкритим після введення правильного коду або натискання правильних клавіш. Отже, нам потрібно забезпечити достатньо часу для того, щоб користувач пройшов через двері після натискання правильних клавіш.
Тепер ми знаємо, що в таймері 555 IC, незалежно від того, який TRIGGER, якщо штифт RESET буде витягнутий вниз, вихід буде НИЗКИМ. Тож тут ми будемо використовувати шпильки Trigger і Reset для побудови нашого кодового блокування.
Як показано на схемі, ми використовували кнопки, щоб переплутати несанкціонований доступ. Як і в схемі, кнопки верхнього шару - це «Зв’язувачі», їх потрібно натиснути разом, щоб застосувати TIGGER. КНОПКИ ДНЯ шару - це СКИДАННЯ або “Міни”; якщо натиснути хоча б один із них, ВИХІД буде НИЗКИМ, навіть якщо одночасно натискати ПОСОБНИКИ.
Тут зауважте, що Pin 4 - це Pin для скидання, а Pin 2 - Pin для спуску в таймері 555. Контакт заземлення 4 скине значення 555 IC, а контакт 2 заземлення спричинить високий вихід. Отже, щоб отримати вихідні дані або відкрити блокування коду, потрібно одночасно натиснути всі кнопки верхнього шару (лінкери), не натискаючи жодної кнопки в нижньому шарі (шахти). З 8 кнопок ми матимемо 40K комбінацій, і якщо не відомі правильні ЛІНКЕРИ, знадобиться вічно, щоб отримати правильну комбінацію, щоб відкрити Замок.
Тепер давайте обговоримо внутрішню роботу схеми. Припустимо, що схема підключена на платі хліба відповідно до принципової схеми та заданої потужності. Тепер світлодіод вимкнеться, оскільки ТРІГГЕР не подається. PIN-код TRIGGER в мікросхемі таймера дуже чутливий, і він визначає вихід 555. Низька логіка на штифті TRIGGER 2 ВСТАНОВЛЯЄ триггер всередині 555 TIMER, і ми отримуємо високий вихід, і коли тригерний штифт надається High logic, вихід залишається НИЗЬКИЙ.
Коли всі клавіші верхнього шару (лінкери) натиснуті разом, тоді лише контактний штифт отримує заземлення, і ми отримуємо вихід, як HIGH, і блокування розблоковується. Однак ця висока стадія не може довго утримуватися, як тільки спусковий гачок буде знято. Після випуску ЛІНКЕРІВ ВИСОКИЙ етап виходу просто залежить від часу зарядки конденсатора, підключеного між виводом 6 і землею, як ми вже обговорювали раніше. Таким чином, замок залишатиметься розблокованим, поки конденсатор не зарядиться. Одного разу конденсатор досягає рівня напруги, який він розряджається через штифт THRESHOLD (PIN6) 555, який витягує ВИХІД і світлодіод вимикається в міру розрядки конденсатора. Ось як працює 555 ІС в моностабільному режимі.
Отже, ось як працює цей електронний замок, ви можете додатково замінити світлодіод фактичним електричним замком дверей за допомогою реле або транзистора. Цей справжній електричний дверний замок представлений у цьому проекті: Дверний замок Arduino