Цифровите кодови ключалки са много популярни в електрониката, където трябва да въведете определен „Код“, за да отворите ключалката. Този тип ключалки се нуждае от микроконтролер, за да сравнява въведения код с предварително зададения код, за да отвори заключването. Вече сме изградили тези видове цифрови брави, използвайки Arduino, използвайки Raspberry Pi и използвайки 8051 микроконтролер. Но днес тук изграждаме Code Lock без никакъв микроконтролер.
В тази проста схема ние изграждаме 555 таймер, базиран на IC Lock. В това заключване ще има 8 бутона и трябва да се натиснат конкретни четири бутона едновременно, за да отключите заключването. 555 IC е конфигуриран като моностабилен вибратор тук. По принцип в тази схема ще имаме светодиод на изходния щифт 3, който се включва, когато се задейства спусъка чрез натискане на тези специфични четири бутона. Светодиодът остава включен за известно време и след това се изключва автоматично. Времето за включване може да се изчисли с този 555 моностабилен калкулатор. LED представлява електрическото заключване тук, което остава заключено, когато няма ток и се отключва, когато токът премине през него. Комбинацията от конкретни четири бутона е „Кодът“, който трябва да отвори заключването.
Необходими компоненти:
- + 5V захранващо напрежение
- 555 Таймер IC
- 470Ω резистор
- 100Ω резистор (2 броя)
- 10KΩ резистор
- 47KΩ резистор
- 100µF кондензатор
- LED
- Бутон (8 броя)
Обяснение на веригата:
Фигурата показва електрическата схема на 555 базирана кодова ключалка,
Както е показано във веригата, ние имаме кондензатор между PIN6 и GROUND, тази стойност на кондензатора определя времето за включване на LED след преминаване на спусъка. Този кондензатор може да бъде заменен с по-висока стойност за повече времетраене на включване за един спусък. С намаляването на капацитета можем да намалим времето за включване след спусъка. Захранващото напрежение, приложено във веригата, може да бъде всяко напрежение от + 3V до + 12V и не трябва да надвишава 12V, което ще доведе до повреда на чипа. Останалите връзки са показани в електрическата схема.
Работно обяснение:
Както бе споменато по-рано, тук 555 IC е конфигуриран в режим Monostable Multivibratior. Така че, след като спусъкът се даде чрез натискане на бутона, светодиодът ще се включи и изходът ще остане ВИСОК, докато кондензаторът, свързан при PIN6, се зареди до пиковата стойност. Времето, за което изходът ще бъде висок, може да бъде изчислено по формулата по-долу.
T = 1,1 * R * C
Така че според стойностите в нашата верига T = 1,1 * 47000 * 0,0001 = 5,17 секунди.
Така че светодиодът ще свети за 5 секунди.
Можем да увеличим или намалим този път, като променим стойността на кондензатора. Сега защо това време е важно? Това времетраене е времето, през което заключването ще остане отворено след въвеждане на правилния код или натискане на правилните клавиши. Затова трябва да осигурим достатъчно време на потребителя да влезе през вратата след натискане на правилните клавиши.
Сега знаем, че в 555 таймер IC, без значение какъв е TRIGGER, ако ПИН за RESET бъде издърпан надолу, изходът ще бъде LOW. Така че тук ще използваме щифтовете за задействане и нулиране, за да изградим нашата кодова ключалка.
Както е показано в схемата, ние използвахме бутоните по бъркания начин, за да объркаме неоторизирания достъп. Както във веригата, бутоните на ТОП слоя са „Linkers“, всички те трябва да бъдат натиснати заедно, за да се приложи TIGGER. Бутоните на ДОЛНИЯ слой са всички RESET или “Mines”; ако натиснете дори един от тях, ИЗХОДЪТ ще бъде НИСКИ, дори ако връзките са натиснати едновременно.
Тук имайте предвид, че Pin 4 е нулиращият Pin и Pin 2 е щифтът на спусъка в 555 IC таймер. Заземителният щифт 4 ще нулира 555 IC и заземителният щифт 2 ще задейства изхода да бъде висок. Така че, за да получите изхода или да отворите Code Lock, трябва да натиснете едновременно всички бутони в ТОП слоя (линкери), без да натискате бутон в долния слой (Mines). С 8 бутона ще имаме 40K комбинации и ако не са известни правилните ВРЪЗКИ, ще отнеме вечно, за да получим правилната комбинация за отваряне на ключалката.
Сега нека обсъдим вътрешната работа на веригата. Да приемем, че веригата е свързана на платката за хляб според схемата на схемата и дадената мощност. Сега светодиодът ще свети, тъй като TRIGGER не е даден. ПИНГЪТ TRIGGER в таймерния чип е много чувствителен и той определя изхода на 555. Ниска логика на TRIGGER пин 2 ЗАДАВА триггера вътре в 555 ТАЙМЕРА и ние получаваме висок изход и когато задействащият пин е даден Висока логика изходът остава НИСКО.
Когато всички бутони в Top Layer (Linkers) бъдат натиснати заедно, тогава само задействащият щифт се заземява и ние получаваме изход като HIGH и заключването се отключва. Този висок етап обаче не може да се задържи дълго, след като спусъка бъде премахнат. След като ЛИНКЕРИТЕ бъдат освободени, ВИСОКИят етап на изхода зависи само от времето на зареждане на кондензатора, свързан между ПИН 6 и земята, както обсъдихме по-рано. Така заключването ще остане отключено, докато кондензаторът се зареди. Кондензаторът веднъж достигне ниво на напрежение, което се разрежда през щифта THRESHOLD (PIN6) от 555, който издърпва надолу ИЗХОДА и светодиодът се изключва при разреждане на кондензатора. Ето как работи 555 IC в моностабилен режим.
Така че това е начина, по който работи тази електронна ключалка, можете допълнително да замените светодиода с действителна електрическа брава с помощта на реле или транзистор. Този вид истинска електрическа брава е представена тук в този проект: Arduino Door Lock