Электронный кодовый замок на доступных микросхемах

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: кодовые замки

Опубликовано: 30.12.2017 10:45

Просмотров: 4194

Кузнецов П.А.
В журнале «Радиоконструктор» есть немало описаний несложных
охранных устройств, которые дезактивируются с помощью набора кода. При этом очень часто предлагается простейшая схема электрического кодового замка, состоящая из набора кнопок, распаянных определенным образом. 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.
В связи с этим хочу предложить несколько другой вариант, то же очень простого и эффективного кодового замка, но отличающегося тем, что кнопки нужно нажимать последовательно.
Конечно он сложнее - выполнен на двух микросхемах, но возможность последовательного набора кода компенсирует это неудобство. К тому же, используются практически самые доступные и недорогие цифровые микросхемы.
Схема показана на рисунке 1.

В её основе три RS-триггера, собранных на логических элементах двух микросхем типа К561ЛЕ5 (или зарубежный аналог типа «хх4001»). Триггеры включены последовательно каскадно по направлению набора кода (с первой цифры до третьей). Данную схему можно было бы собрать на микросхеме типа К561ТР2, содержащей четыре RS-триггера, но поскольку она относительно редкая, схема выполнена на двух микросхемах К561ЛЕ5.
Триггер D1.1-D1.2 отвечает за первую цифру кода. Триггер D1.3-D1.4 - за вторую, триггер D2.1-D2.2 - за третью цифру. Приоритетные входы триггеров подключены так, чтобы первый триггер блокировал второй, а второй блокировал третий. Зависимые входы используются для подачи уровней при нажатии кнопок, входящих в кодовое число.
Такое включение триггеров позволяет набирать код только соблюдая последовательность цифр. Потому что изменить
состояние второго триггера можно только после изменения состояния первого, а изменить состояние третьего триггера можно только после изменения состояния второго.
Происходит это следующим образом. В исходном состоянии триггер D1.1-D1.2 находится в состоянии логического нуля на выходе элемента D1.2. Этот уровень инвертируется элементом D2.3 и поступает на вывод 13 D1.4, устанавливая триггер D1.3-D1.4 в аналогичное состояние (ноль на выходе D1.4), и удерживая его в таком состоянии. Далее, единица с выхода элемента D2.4 поступает на вывод 6 D2.2, устанавливая триггер D2.1-D2.2 в такое же состояние (ноль на выходе D2.2).
Таким образом, чтобы все триггеры установить в исходное состояние нужно установить в такое состояние первый.
На рисунке 1 показана распайка кнопок для кода «357». При нажатии кнопки S3 первый триггер устанавливается в состояние единицы на выходе D1.2. На выходе D2.3 устанавливается ноль, и теперь второй триггер D1.3-D1.4 можно установить, нажав кнопку S5. На выходе D1.4 установится единица, а на выходе D2.4 -ноль. Теперь можно установить последний
триггер D2.1-D2.2 нажав S7. На выходе D2.2 установится единица - это сигнал на отпор замка или разблокировку сигнализации, разрешение доступа и т.п.
Если кнопки нажимать не в том порядке, например, не «357», «753» триггер D2.1-D2.2 в состояние единицы на выходе D2.2 установить не получится, потому что эти триггеры нельзя установить в произвольном порядке.
Все кнопки, которые не входят в код, соединены параллельно и подключены к выводу 6 D1.2. При нажатии любой кнопки, не входящей в код, происходит подача единицы на приоритетный вход триггера D1.1-D1.2 (вывод 6 D1.2). Это все триггеры устанавливает в исходное положение, даже если первые две цифры кода были набраны верно.
Конденсатор С1 совместно с резистором R2 образует цепь задержки, мешающей подбору коды. При нажатии каждой цифры, не входящей в код С1 заряжается через кнопку быстро, а разряжается медленно через R2. Поэтому, даже если сразу после неверного кода будет набран верный схема на это не отреагирует, -после каждой неправильной цифры нужно выждать время на разряд С1 через R2, а это более десяти секунд.
Отпирают замок последовательным набором кода, а запирают нажатием любой кнопки, не входящей в код.
Монтаж логической части выполнен на печатной плате (рис.2).

Монтаж кнопок выполняют на передней панели корпуса. Код задается пайкой кнопок между собой и к печатной плате. На рис. 1 показан вариант распайки для кода «357».
Больше всего подходят домофонные кнопки с номерами, но можно и обычные тумблерные, а номера подписать на передней панели замка возле кнопок.