Ak chcete na svoje dvere nainštalovať kombinovaný zámok sami, je dôležité pochopiť jeho štruktúru. V závislosti od použitého modelu sa môže jeho schéma zapojenia a princíp fungovania líšiť. Je dôležité rozlišovať medzi týmito vlastnosťami, preto by sa táto otázka mala zvážiť podrobnejšie.

Kombinované zámky sú buď elektronické alebo mechanické

Typy hradov

Každé vchodové dvere musia byť vybavené zámkom. Pri správne zvolenom uzamykacom mechanizme budú splnené požiadavky na bezpečnosť domácnosti. Dôležité kritériá pri výbere zariadenia sú:

stupeň odolnosti proti vlámaniu;
typ mechanizmu a schéma zámku;
spoľahlivosť;
úroveň súkromia.

Dnes je sortiment produktov taký obrovský, že dobrý zámok nájdete v akejkoľvek cenovej kategórii. Osobitnú pozornosť si zaslúžia zložité mechanizmy. Niektorí ľudia nenájdu lepšie riešenie pre svoj domov, ako vyrobiť kombinovaný zámok pri vchode.

Mechanický. Štandardný mechanizmus založený na použití fyzickej sily na aktiváciu blokovacích čapov.
Elektronické a magnetické. Napájanie zo siete alebo batérie. Prevádzka vyžaduje rádiový signál alebo magnetický kľúč.
Kombinované. Môžu fungovať ako elektromagnetické modely a v prípade nedostatku energie sa kľúčom prepnú do režimu bežného zámku.
Mortise. Inštalujú sa na krídlo dverí z vonkajšej strany dverí a majú viditeľnú koncovú dosku.
Vnorené. Montujú sa vo fáze výroby dverí priamo do krídla dverí.

Typy kombinovaných zámkov dverí v závislosti od princípu činnosti

Na základe typu uzamykacieho zariadenia sú kombinované zámky klasifikované rovnakým spôsobom ako bežné.

Vlastnosti mechanických zariadení

Predtým sa mechanické kombinačné zámky používali takmer všade. Aktívne boli inštalované na vchodových dverách bytových domov. Rozsah ich použitia sa rozšíril aj na vstupné priestory do úžitkových a priemyselných priestorov. Princíp fungovania mechaniky je založený na zavedení kódovej kombinácie niekoľkých čísel, ktoré uvedú do pohybu priečky a po stlačení potrebných tlačidiel odomknú dvere.

Konštrukcia moderného mechanického kombinačného zámku je trochu komplikovaná, pretože staršie modely sa ukázali ako málo spoľahlivé kvôli ľahkému výberu kombinácie na základe zatlačených ovládacích tlačidiel. Dnes je ich schéma častejšie založená na postupnom zavádzaní čísel, ale samotný mechanizmus zostal približne rovnaký.

Výhodou mechanických modelov je, že ich schéma zapojenia je mimoriadne jednoduchá. Nevyžadujú pripojenie k batériám, a preto stačí výrobok len zapustiť do plátna a pripevniť protikus na krabicu.

Preprogramovanie mechanického zámku vlastnými rukami tiež nespôsobuje žiadne zvláštne ťažkosti. Ak to chcete urobiť, musíte urobiť nasledovné: demontujte puzdro a zmeňte prístupový kód na novú kombináciu, spojte tlačidlá s priečkami.

Výhodou mechanického kombinačného zámku je jednoduchosť pripojenia.

Elektromagnetické modely

Kúpa mechanického zámku je, samozrejme, dobrou možnosťou rozpočtu, avšak elektromagnetické modely sú spoľahlivejšie a efektívnejšie, inštalujú sa na vchodové dvere v bytoch, súkromných domoch, kanceláriách atď. Takéto zámky majú hlavný rozdiel - fungujú na elektriny. Spotreba energie je malá, a preto sa nemusíte obávať o kilowatty navyše na elektromere. Okrem toho môžete použiť nabíjateľné batérie, aby ste nepoložili kábel do najbližšej siete.

Elektronické. Základným modelom je elektronický zámok, ktorý si môžete sami naprogramovať. Môže fungovať na rôznych princípoch. V niektorých produktoch je schéma prijatia kombinácie založená na jej manuálnom zadaní na klávesnici. Ostatné zámky fungujú tak, že prijímajú rádiový signál, ktorý vysiela špeciálny kľúč naprogramovaný na uloženie požadovaného kódu. Aby systém fungoval, je potrebné zabezpečiť napájanie zámku. Pre pohodlie sú niektoré modely vybavené displejom. Tlačidlá môžu byť buď bežné tlačidlá alebo dotykové tlačidlá, ako v drahších a modernejších produktoch.
Magnetické. Vyžadujú napájanie aj z batérií alebo zo siete, no princíp fungovania magnetického zámku je založený na trochu inom prístupe. Hlavným prvkom je magnetický kľúč, ktorý je nositeľom kódu. Môže byť vo forme tabletu, kľúčenky alebo karty. Na otvorenie dverí pomocou magnetického zámku je potrebné pripevniť kľúč k prijímacej platni. Po spracovaní signálu sa mechanizmus aktivuje a dvere sa otvoria. Zariadenie magnetického zámku dverí jasne demonštruje interkom.

Elektromagnetické zámky dverí sa považujú za najspoľahlivejšie z hľadiska bezpečnosti

Magnetický a elektromagnetický zámok sú v podstate rovnaké zariadenia. Hlavnou podmienkou je použitie magnetizovaného kľúča na zadanie kódu a odblokovanie mechanizmu. Vo výlučne elektronických modeloch je obvod založený na dodaní elektrického impulzu.

Pravidlá inštalácie

Schéma inštalácie kombinovaného zámku na dvere vlastnými rukami pre mechanické modely je pomerne jednoduchá. Cieľom je pripevniť digitálny panel s tajným mechanizmom na plátno a vložiť do plátna protiplechu. Najjednoduchšie modely obsahujú priečky, ktoré je možné zvnútra manuálne posúvať pomocou špeciálnej páky alebo tlačidla.

Inštalácia mechanického kombinovaného zámku je pomerne jednoduchá a nevyžaduje špeciálne zručnosti

Ale ako nainštalovať elektromagnetický zámok na dvere vlastnými rukami? Tu musíte mať základné zručnosti pri práci s napájanými zariadeniami. Pre konkrétny model magnetického alebo elektronického produktu je potrebné pripojiť pokyny s podrobným popisom technológie pripojenia prvkov jednotky. Ideálnou možnosťou je, keď je schéma zapojenia zobrazená nielen v textovej forme, ale aj schematicky.

Technológia inštalácie elektrického zámku vlastnými rukami je nasledovná:

Určite polohu zámkového panelu na dverách.
Označte presné miesto, kde bude panel vložený.
Vyvŕtajte otvory do plátna podľa značiek.
Vyrežte otvor vhodnej veľkosti, aby sa do neho zmestil blok zámku a uzamykací mechanizmus.
Ďalej musíte pripojiť kódový panel k jednotke zámku.
Pre elektrický zámok musíte sprístupniť napájanie.
Potom musíte naprogramovať zámok nastavením prístupového kódu na zariadení a skontrolovať, či mechanizmus funguje správne.

Inštalácia kódovaného elektrického zámku na vaše vchodové dvere vám umožní zvýšiť spoľahlivosť a bezpečnosť. Ak všetko urobíte správne, svoje rozhodnutie neoľutujete a predídete poškodeniu zariadenia pri dlhodobom používaní.

Stáva sa, že náhodné udalosti nútia a mobilizujú k novým nápadom a kreativite. Čo ste to za rádioamatéra, ak si všetko zopakujete a kúpite si to hotové? Tak sa mi stalo, že som nemusel dlho rozmýšľať. A teraz nie sú vrecká zaťažené nadbytočným nákladom. Bola zima, zlomil sa kľúč od bielizne, priamo v zámku. Pokusy o vytiahnutie „čapu“ kľúča boli neúspešné. Rozhodol som sa nekúpiť nový zámok, ale prerobiť ten starý. Okrem toho priestor využívajú traja susedia. Pri hľadaní jednoduchého kombinačného zámku na internete každý občas som narazil na obvody založené na mikrokontroléroch alebo niekoľkých mikroobvodoch.Potreboval som jednoducho a rýchlo vyriešiť problém.Rozhodol som sa otestovať obvod založený na Johnsonovom počítadle.To čo som našiel na sieti nebolo vhodné na opakovanie.Obvody boli „surové“, nefunkčné a nemali časové oneskorenie na zadržanie pohonu zámku.

Elektronický kombinačný zámok - schéma zapojenia

Táto schéma existuje v rôznych variáciách a na rôznych pultoch ( K561IE8, K561IE9, K176IE8, CD4022 a podobne). Obvod som upravil na základe CD4017 (delič desiatkového čítača s 10 dekódovanými výstupmi QO...Q9). Analógový mikroobvod CD4017(Johnsonovo počítadlo) je K561IE8, K176IE8. Našiel som mikroobvod s označením EL4017AE, ktorý som použil v tomto zariadení. Pri opakovaní zariadenia nebuďte leniví, identifikujte označenia - líšia sa charakteristikami (prevádzkové napätie). Všetky potrebné súbory projektu sú .

Takže fungovanie obvodu elektronického kombinačného zámku je veľmi jednoduché. Po zadaní správneho štvormiestneho sériového kódu sa na výstupe mikroobvodu (Q4) objaví logický kód, ktorý vedie k otvoreniu zámku. Keď vytočíte nesprávne číslo (tlačidlá S5-S10), ktoré nie je súčasťou kódu, obvod prejde do pôvodného stavu, to znamená, že sa resetuje cez 15. kolík mikroobvodu ( RESETOVAŤ). Po stlačení S1 sa na vstup tranzistora VT1 s efektom poľa privedie jeden stav na treťom kolíku Q0 mikroobvodu; keď sa otvorí, privedie napätie na kolík 14 ( HODINY), ktorý prepne jeden stav na druhý výstup Q1, potom pri postupnom stlačení tlačidiel S2, S3, S4 signál prejde na Q2, Q3 a nakoniec, keď je zadaný správny kód z výstupu Q4, signál otvorí tranzistor VT2 na krátky čas, určený kapacitou kondenzátora C1 vrátane relé K1, ktoré svojimi kontaktmi dodáva napätie do pohonu (elektrický zámok, západka alebo automobilový „aktivátor“ (aktor)).

Je tu jedna vec, kód nemôže pozostávať z rovnakej číslice. Napríklad: 2244, hodnoty by sa mali líšiť, napríklad: 0294 atď. Tak či onak, existuje veľa možných možností kódu, asi desaťtisíc, čo je dosť na používanie tohto kombinačného zámku v každodennom živote .

O podrobnostiach kombinovaného zámku

Všetky rádiové komponenty sú lacné a dajú sa nahradiť inými analógmi. Napríklad: VT2 je možné nahradiť rovnakým tranzistorom npn: 2N2222, BD679, KT815, KT603. Na obídenie relé je lepšie použiť Schottkyho diódu. VD7 nemusí byť nainštalovaný, aj keď je lepšie ho mať, aby sa zabránilo prepólovaniu (pokles napätia na ňom nie je kritický, pretože obvod funguje aj pri 9V). Akékoľvek relé s nižším prevádzkovým prúdom, 12V, s kontaktmi určenými pre prúd pohonu zámku.

Teraz o dizajne hradu

Schéma je jednoduchá, odskúšaná, funguje už rok a pol bez problémov, v teplých aj studených podmienkach. A čo je najdôležitejšie, je ľahké opakovať! Kúpite rádiové komponenty, môžete použiť dosku plošných spojov.

Ako pohon zámku som použil jednoduchý automobilový elektropohon (aktor). Súprava obsahuje aj upevňovacie prvky - kovové pásy, ktoré je potrebné prerobiť, ako je vidieť na fotografiách. Všetko závisí od toho, aký druh zámku sa pri renovácii použije. Od firmy si môžete nainštalovať hotový elektrický štrajk FASS LOCK Položka: 2369 (8-12V,12W). V tomto prípade sa kapacita kondenzátora C1 zmení tak, aby sa dosiahlo časové oneskorenie 0,5-1s.

V mojom prípade som k plastovej rukoväti zámku pripevnil kovový pásik a pripevnil som ho priamo samoreznými skrutkami. Od neho k pohonu sa nasadí špica (dodáva sa spolu s aktivátorom) a potom sa k základni dverí pripevní aj samotný elektrický pohon samoreznými skrutkami. Reléová doska je inštalovaná na dverách a je privádzaná kabeláž z klávesnice a napájania. Ako korpus som použil plastový vrchnák na kávu s vyvŕtaním dvoch otvorov na upevnenie.

Klávesnica na vytáčanie kódu je vyrobená zo zvyšku hliníkového profilu v tvare U, pre nábytkové fasády, zakúpeného v každom obchode s nábytkovým kovaním. Profil je vyrezaný podľa počtu gombíkov (10 ks). Potom musíte vyvŕtať otvory pre tlačidlá, priemer je o niečo väčší ako priemer tlačidla, aby tlačidlo s cambric (trubičkou) zapadlo do otvoru. Takto sa vycentruje a v dôsledku toho sa bude pri stlačení voľne pohybovať bez zaseknutia. To sa deje tak, že pri plnení gombíkov lepidlom nedochádza k miešaniu, ale o tom neskôr.

Plniace gombíky

Teraz je čas zaistiť tlačidlá na mieste v predvŕtaných otvoroch. Cambric vložíme do tlačidiel a vložíme ich na svoje miesto, ako je vidieť na fotografii. Potom ich musíte upevniť kvapkami lepidla alebo tavného lepidla. Musí sa to však robiť opatrne, aby pri naplnení gombíkov epoxidovou živicou nezostali žiadne medzery! Pretože môj prvý panel vyplnený epoxidom zostal ako muzeálny exponát. Epoxid je veľmi tekutý a vsiakol do gombíkov a zlepil ich dohromady. Páči sa ti to. Všetko som musel urobiť nanovo a tentoraz som panel naplnil horúcim lepidlom. Gombíky je možné vopred prilepiť, aby sa zabezpečili na mieste, pomocou dvojzložkového sekundového lepidla používaného výrobcami nábytku na lepenie MDF, ktoré sa predáva na rovnakom mieste ako hliníkové profily – v predajniach nábytkového kovania.

Samozrejme, pred nalievaním je potrebné prispájkovať všetky vodiče k tlačidlám a LED, ako vidíte na fotografiách. To všetko vytvára odolnú, vodotesnú a neodnímateľnú klávesnicu, ako aj krásny dizajn, ktorý možno použiť na akékoľvek vchodové dvere, trezor alebo garážové dvere. Zariadenie je možné použiť aj pre bezpečnostné systémy.

Teraz vyvŕtame dva otvory pre skrutky na pripevnenie panelu. Tiež jeden alebo dva otvory pre LED diódy (d=3mm). Jeden z nich (zelené svetlo) na pravej strane označuje, že zámok je otvorený. Druhý sa nepoužíva, dá sa pripojiť k zdroju pre neustále svietenie alebo cez prídavné tlačidlo na podsvietenie klávesnice pri stlačení. Podľa toho by mala byť LED biela (ultra jasná), upevnená tak, aby svetelný tok smeroval k tlačidlám. Môžete odrezať ďalší kus profilu a pripevniť ho na klávesnicu zhora alebo dokonca použiť hotovú klávesnicu z kalkulačky alebo iných zariadení. A ak vyrobíte predný panel z plexiskla, tak budete mať riešenie na podsvietenie celej klávesnice!

A nakoniec, čísla je možné aplikovať hotové alebo si ich môžete nakresliť sami pomocou fixky a potom prelepiť hliníkový profil jednoduchou páskou. To sa robí ihneď po vyvŕtaní otvorov pre tlačidlá. Samozrejme, existuje veľa drôtov vo vzťahu k zariadeniam na mikrokontroléroch, ale nie každý má možnosť vyrobiť takéto zariadenia. Podstatou tohto zámku je, že ho dokáže zostaviť aj osoba, ktorá nemá žiadne špeciálne zručnosti v rádiovej elektronike. Kúpil som diely, cez víkend zložil, zavesil a pospájal. Všetky. Tento obvod nevyžaduje žiadne úpravy. Kód je však možné kedykoľvek zmeniť. Všetky vodiče z klávesnice sú pripojené vo vnútri telesa kombinovaného zámku. Nezabudnite označiť každý drôt. Na cenovky som použil samolepiace štítky.

Chcel by som poznamenať, že v poslednom čase nie sú na gombíkoch žiadne zjavné známky oderu! S najväčšou pravdepodobnosťou kvôli čiernemu plastu. Používajú sa denne. Ale nezaškodí z času na čas vyčistiť a zmeniť kód.

Napájanie zariadenia

Zariadenie je napájané neprerušiteľným zdrojom energie od firmy Dantom . Má vstavanú gélovú batériu 12V/7A. Môžete zostaviť rovnaký, obvod je veľmi jednoduchý, vytvára konštantný malý nabíjací prúd (niekoľko miliampérov pri plne nabitej batérii a 70 - 100 pri vybitej). To stačí na napájanie niekoľkých elektrických zámkov a elektrických úderov. Alebo vytvorte menšiu jednotku, ak máte len jedny dvere s kombinovaným zámkom. Povedzme: L7812CV, LM317, KR142EN8B. Systém môže byť napájaný aj zo spínaných zdrojov.

Schematický diagram napájacej jednotky RIP

Doska plošných spojov BP RIP

V navrhovanom obvode záložného zdroja (RPS) sa používa transformátor odolný voči vlhkosti, ale môžete použiť akýkoľvek iný 20-40 W s výstupným napätím 15-18 voltov. Ak je pod zaťažením iba jeden pohon do auta, postačí menej výkonný transformátor. Pre niekoľko elektrických zámkov musí mať elektrolytický kondenzátor C1 vyššiu kapacitu, ako je uvedená v diagrame - pre väčšiu energetickú rezervu pri spustení a tým aj menší pokles napätia na záťaži. Kondenzátor C2 – 0,1-0,33mF, C3 – 0,1-0,15mF. Radiátor pre IC1 je väčší, cca 100-150 cm2, keďže v puzdre s batériou nie je potrebné dodatočné vyhrievanie! Výstupný zaťažovací prúd pre L7815CV je 1,5A. Navyše, ak sa ako kryt používa plastová krabica, nezabudnite na vetracie otvory. Ako ochrana proti skratu slúži dióda D8 a poistka FS2.

Bezpečnostné RIPy majú tlačidlo ( tamper) proti neoprávnenému hacknutiu zariadenia – nebudeme ho potrebovať. Na doske, na pripojenie vodičov, je lepšie použiť spájkovanie namiesto svoriek ako najspoľahlivejší spôsob upevnenia. Taktiež je vhodné hrať na istotu a pre prípad nepredvídateľnej udalosti (veci sa v živote stávajú) vyniesť z miestnosti náhradné elektrické vedenie.

Video domáceho zámku v akcii

To je všetko, dúfam, že vám to pomohlo. ).

Diskutujte o článku AKO VYROBIŤ ELEKTRONICKÝ KÓDOVÝ ZÁMOK

V tomto článku budeme hovoriť o tom, ako zostaviť jednoduchý elektronický kombinačný zámok. Rozsah použitia kombinovaného zámku je pomerne široký, môže to byť garážová brána alebo dvere do skladu alebo domu. Jednoduchosť zariadenia vám umožňuje zostaviť kombinovaný zámok, ktorého schéma bude uvedená nižšie, dokonca aj pre začínajúcich rádioamatérov. Použité diely sú celkom bežné a lacné. Zostavenie hradu zaberie trochu času.

Každý z nás skrýva pred ostatnými nejaké tajomstvá. A nie je potrebné hovoriť o tom, ako spoľahlivo skryť cenný predmet pred cudzími ľuďmi. Pamätám si, že keď som bol chlapec, asi ako každý iný chlapec, blúdil som z pokladov a pokladov. Vzal rôzne drobnosti, ukryl ich alebo zakopal, potom nakreslil mapu, slávnostne ju odovzdal svojim priateľom a pustili sa do pátrania. Hľadanie je, samozrejme, vždy zaujímavejšie.

Ale tie dni sú preč, ale potreba bezpečne uzamknúť dvere zostáva. Napríklad pre garážovú bránu som to urobil podľa jednoduchej schémy elektronický kombinačný zámok. Prístroj je napájaný 12 V batériou pripojenou k nabíjačke, ktorá zabezpečuje stálu prevádzku kombinačného zámku. Teraz, aby som otvoril garáž, vytočím požadovanú kombináciu kódov a... bum - aktivuje sa elektronický pohon a zámok je otvorený.

Nuž, poďme sa na to pozrieť schéma kombinovaného zámku, ako vidíte, nie je to nijak zvlášť náročné, zvládne to aj začínajúci rádioamatér.

Schéma kódového zámku, alebo skôr popis práce. Pri privedení napájacieho napätia cez odpor R1 sa nabije kondenzátor C1, vďaka čomu sa na vstupy R prvkov DD1 a DD2 krátko privedie vysokoúrovňový signál a nastaví ich do počiatočného nulového stavu. Po stlačení tlačidla kombinovanej zámky SB1 príde na vstup C spúšťača DD1.1 jediný signál a keďže vstup spúšťača D je pripojený ku kladnému pólu napájania, prejde (spúšť) do stavu vysokej úrovne. Ak teraz stlačíte tlačidlo SB2, spúšť DD1.2 prejde tiež do stavu vysokej úrovne, pretože jeho vstup D je pripojený k výstupu 1 spúšťača DD1.1 a ako je uvedené vyššie, je v jednotke štát.

Ďalej, podľa rovnakej schémy, ak teraz stlačíte tlačidlá SB3, SB4 v rade, spúšť DD2.2 sa prepne do stavu vysokej úrovne a prenesie ho cez výstup 13 na základňu tranzistora VT1, pričom prejde cez odpor R6. Tranzistor VT1 sa otvorí a sám otvorí tranzistor VT2, ktorý zase dodá prúd do relé K1. Relé bude fungovať a zapne elektronický ovládač kombinačného zámku.

Na deaktiváciu mechanizmu a uvedenie kombinačného zámku do pôvodného stavu budete musieť krátko stlačiť jedno tlačidlo zo skupiny SB5 - SB9. Nastane nasledovné, na R vstupoch všetkých klopných obvodov, viď diagram, príde napätie, je na vysokej úrovni a klopné obvody sa prepnú do nulového stavu. Prirodzene, tranzistory sa v dôsledku toho zatvoria, relé sa vypne a vypne pohon.

Upozorňujeme, že ak pri vytáčaní kombinácie kódov omylom alebo úmyselne stlačíte niektoré z tlačidiel SB5 – SB9, spúšťače sa resetujú a zámok sa neotvorí. Ak SB1 – SB4 nie sú vytočené postupne, poradie spúšťania bude narušené a elektronický kombinačný zámok tiež nebude fungovať.

Podrobnosti v schéma kombinovaného zámku platia tie, ktoré sú zobrazené na obrázku, v elektronickej časti sú možné nasledujúce výmeny. Je povolené používať mikroobvody DD1 a DD2 podobné tým zo série K176, ale napájacie napätie by nemalo byť väčšie ako 9 V. Akýkoľvek KT315 bude vhodný ako tranzistor VT1, bez ohľadu na jeho písmenový index. VT2 je úplne závislý od relé K1, jeho kolektorový prúd musí zabezpečiť činnosť relé. Typ relé závisí od prevádzkového prúdu ovládača elektronického zámku. Klávesnica s tlačidlami zo starej elektronickej kalkulačky môže byť prispôsobená tak, aby slúžila ako číselník kódovej kombinácie. Diódu VD1 je možné nahradiť akoukoľvek diódou s nízkym výkonom zo série KD521 alebo importovaným analógom.4.22 (9 hlasov)

Projekt kurzu pozostáva z 39 strán, obsahuje 13 tabuliek a 18 obrázkov. 7 použitých zdrojov.

Kľúčové slová: KÓDOVÝ ZÁMOK, MIKROKONTROLÉR, KLÁVESNICA, SNÍMAČ, LED, FUNKČNÝ SCHÉMA, PROGRAM.

Cieľ: navrhnúť kombinačný zámok na báze mikrokontroléra s architektúrou MCS-51, vypracovať funkčnú schému zariadenia a napísať program pre mikrokontrolér.

Výsledok dizajnu: bol navrhnutý kombinovaný zámok, ktorý má schopnosť spustiť alarm pri pokuse o výber kódu.

ÚVOD

Kombinované zámky sú účinným prostriedkom na zabránenie prístupu nepovolaných osôb do chránených priestorov. Medzi ich výhody patrí jednoduchosť použitia, spoľahlivosť, schopnosť poskytnúť vysoký stupeň ochrany a relatívna jednoduchosť zmeny kódu (v porovnaní s výmenou bežného mechanického zámku). Dôležitá je aj absencia potreby výroby kľúčov pri poskytovaní prístupu väčšiemu počtu osôb a nemožnosť fyzickej straty kľúča. Nevýhodou takýchto systémov je možnosť útočníka špehovať kód alebo ho vyzdvihnúť. Ak je však kód veľký alebo existujú konštrukčné prvky, ktoré bránia výberu kódu, ako je obmedzenie počtu pokusov alebo zavedenie časového oneskorenia medzi neúspešnými pokusmi, táto úloha sa stáva veľmi náročnou, takže poslednú nevýhodu nemožno nazvať významnou. Tento projekt kurzu zahŕňa vývoj elektronického kombinačného zámku pre vonkajšie dvere obytného domu pomocou mikrokontroléra. Jednou z požiadaviek je poskytnúť alarm pri pokuse o výber kódu.

1. Vývoj blokovej schémy

Pozrime sa na špecifiká tejto úlohy. Kombinovaný zámok musí zabezpečovať ovládanie ovládača elektromechanického zámku, to znamená, že musí ovládať prívod napätia na odomknutie dverí. Predpokladá sa, že zámok je otvorený prítomnosťou napätia na pohone a uzavretý jeho neprítomnosťou. Preto musí mať systém snímač dverí, aby bolo možné určiť, kedy sú dvere otvorené a už nie je potrebné napájanie.

Keď používateľ zadá správny kód, mal by byť upozornený na to, že zámok je otvorený a dvere sa dajú otvoriť, to znamená, že by mala existovať indikácia, že zámok bol otvorený.

Pri postupnom pokuse uhádnuť kód zámku bude užitočné, aby o tom obyvatelia domu vedeli, či už ide o narušiteľa pokúšajúceho sa vlámať do priestorov alebo nájomníka, ktorý zabudol alebo nevie zadať správny kód. Systém by teda mal signalizovať pokus o uhádnutie kódu po určitom počte neúspešných pokusov.

Kombinovaný zámok je systém, ktorého porucha alebo porucha môže viesť k vážnym ťažkostiam a nepríjemnostiam pre majiteľa chráneného priestoru, preto musí byť systém spoľahlivý a zabezpečiť stabilnú prevádzku.

Vzhľadom na to, že zámok sa inštaluje na vonkajšie dvere domu, musí byť schopný fungovať v širokom rozsahu teplôt.

Na základe vyššie uvedených požiadaviek na zariadenie musí elektronický kombinačný zámok obsahovať tieto prvky:

mikrokontrolér;

Klávesnica;

Ovládací prvok elektromechanického zámku;

Poplašné zariadenie na otvorenie dverí;

Poplachové zariadenie pri pokuse o výber kódu;

Senzor otvárania dverí.

Vzájomné pôsobenie prvkov je znázornené na blokovej schéme zariadenia (obrázok 1.1).

2.1 Výber pohonu elektromechanického zámku

V súčasnosti je na trhu veľké množstvo rôznych elektrických zámkov. Elektrické zámky sú ovládané na diaľku privedením napätia a môžu byť použité v spojení s audio a video vrátnikmi akéhokoľvek typu, kódovými panelmi, čítačkami magnetických kariet a elektronických kľúčov atď. Elektrické zámky možno použiť na zostavenie „bránových“ systémov dvoch alebo viacerých dverí, ako aj v iných prípadoch, keď je potrebné otvoriť dvere na diaľku.

Existujú dve hlavné triedy elektrických zámkov: elektromagnetické a elektromechanické. Elektromagnetické zámky sú elektromagnetom vo svojej čistej forme: keď je naň privedené napätie, mechanický úderník sa priťahuje. Ak nie je napätie, potom nie je zadržiavanie.

Vďaka absencii mechanicky pohyblivých častí a jednoduchosti konštrukcie majú elektromagnetické zámky najvyššiu spoľahlivosť. Trhacia sila pre elektromagnetické zámky je niekoľko stoviek kilogramov.

Medzi nevýhody elektromagnetických zámkov patrí skutočnosť, že sa otvárajú, keď nie je napätie.

Elektromagnetické zámky sa často používajú ako súčasť viacbytových audio vrátnikov. V tomto prípade sa otvára kódom z volacieho panelu alebo zo slúchadla z bytu, alebo jednoducho tlačidlom vo vnútri vchodu pred odchodom.

Na rozdiel od elektromagnetických zámkov nefungujú elektromechanické zámky nepretržite, ale v impulznom režime, to znamená, že pri otvorení zámku sa na krátky čas privádza napätie a zvyšok času je zámok bez napätia. Pri absencii napätia je možné elektromechanické zámky otvárať zvnútra pomocou na nich umiestneného mechanického tlačidla a zvonku pomocou kľúča, ktorý je súčasťou dodávky. Štrukturálne sa elektromechanické zámky dodávajú v nadzemných a zadlabacích typoch.

Na napájanie elektromechanických zámkov nie je potrebné použiť stabilizované napätie, ale je potrebné zabezpečiť, aby zdroj bol dimenzovaný na dostatočne vysoké prúdy potrebné na otváranie elektromechanických zámkov.

Na uzamknutie dverí bytového domu je najvhodnejšie použiť elektromechanický zámok určený pre vonkajšie dvere priestorov. Zoberme si elektromechanický zámok „POLIS-13“ od domácej spoločnosti „Onika“. Vzhľad zámku je znázornený na obrázku 2.1.1, jeho technické charakteristiky sú v tabuľke 2.1.1.

Poplachové svetlo sa použije na upozornenie používateľa, že dvere sú otvorené. Na to je vhodná zelená LED AL336I. Jeho technické charakteristiky sú uvedené v tabuľke 2.3.1.

Tabuľka 2.3.1 – Charakteristiky LED AL336I

Pri pokuse o výber kódu zámku je vhodné použiť zvukový signál na upozornenie obyvateľov domu. Na tento účel môžete použiť zvukový vysielač so vstavaným generátorom prevádzkovej frekvencie. Takéto zariadenie pre svoju činnosť nevyžaduje privádzanie vysokofrekvenčného signálu na vstup. Stačí poskytnúť napájacie napätie. Piezoelektrický žiarič zvuku SMA-21-P10 od firmy Sonitron má vyhovujúce charakteristiky (tabuľka 2.4.1). Vzhľad zariadenia je znázornený na obrázku 2.4.1.

Tabuľka 2.4.1 – Charakteristiky žiariča zvuku SMA-21-P10

Obrázok 2.4.1 – Vzhľad žiariča zvuku SMA-21-P10

2.5 Výber snímača dverí

Na určenie, kedy sa dvere otvoria, sa použije kontaktný jazýčkový senzor Aleph. Rad Aleph zahŕňa jazýčkové spínače pre rôzne aplikácie: nadzemné alebo zadlabacie na drevených a kovových dverách, s rôznymi maximálnymi medzerami medzi kontaktmi. Typ kontaktov pre všetky modely je normálne uzavretý. Uvažujme o charakteristikách snímačov tejto spoločnosti uvedených v tabuľkách 2.5.1, 2.5.2 a 2.5.3.

Tabuľka 2.5.1 - Technické charakteristiky snímača DC-1523

Tabuľka 2.5.2 - Technické charakteristiky snímača DC-1811

Tabuľka 2.5.3 - Technické charakteristiky snímača DC-2541

Na tento účel je pre nás vhodný snímač DC-2541 (obrázok 2.5.1). Jeho technické charakteristiky sú uvedené v tabuľke 2.5.3.

Hlavné požiadavky na mikrokontrolér v tomto projekte sú:

Dostupnosť paralelných I/O portov v dostatočnom množstve na pripojenie všetkých zariadení zahrnutých v blokovej schéme systému;

Pomerne vysoká spoľahlivosť a stabilita prevádzky;

Schopnosť pracovať v rozšírenom teplotnom rozsahu.

Pre túto úlohu sú vhodné mikrokontroléry s architektúrou MCS-51, pretože sú cenovo dostupné, relatívne jednoduché a ich možnosti úplne postačujú na zabezpečenie fungovania tohto zariadenia.

Prvé dve požiadavky spĺňajú všetky v súčasnosti vyrábané mikrokontroléry s architektúrou MCS-51. Väčšina modelov má modifikácie navrhnuté pre rozšírený teplotný rozsah. Na základe toho sa vyberalo z najlacnejších produktov od známych firiem, aby sa minimalizovali náklady na systém. V dôsledku toho bol vybraný mikrokontrolér AT89S51 od spoločnosti Atmel.

Spoločnosť Atmel Corporation (USA), ktorá je dnes jedným z uznávaných svetových lídrov vo výrobe moderných mikroelektronických produktov, je dobre známa na ruskom trhu elektronických komponentov. Spoločnosť Atmel, založená v roku 1984, definovala oblasti aplikácie svojich produktov ako telekomunikácie a siete, výpočtová technika a výpočtová technika, vstavané riadiace systémy, spotrebná elektronika a automobilový priemysel.

Atmel vyrába širokú škálu mikrokontrolérov založených na architektúre MCS-51. Tento rad mikrokontrolérov zahŕňa produkty v štandardných veľkostiach balenia s podporou funkcií programovania v systéme, ako aj odvodené druhy mikrokontrolérov (ROMLESS, ROM, OTP a FLASH) v malých baleniach s 20 pinmi. Niektoré zo zariadení majú tiež podporu pre vysokorýchlostný (x2) režim jadra, ktorý na požiadanie zdvojnásobí rýchlosť vnútorných hodín pre CPU a periférne zariadenia.

AT89S51 je cenovo výhodný, vysokovýkonný 8-bitový CMOS mikrokontrolér so 4 kB obvodovej programovateľnej flash pamäte. Zariadenie je vyrobené pomocou technológie vysokokapacitnej energeticky nezávislej pamäte Atmel a je kompatibilné v systéme príkazov a pinov so štandardným mikrokontrolérom 80C51. Pamäť flash na čipe môže byť naprogramovaná v obvode alebo pomocou bežného programátora energeticky nezávislej pamäte. Kombináciou 8-bitového CPU s programovateľnou flash pamäťou na čipe je Atmel AT89S51 výkonný mikrokontrolér, ktorý poskytuje vysoko flexibilné a nákladovo efektívne riešenia pre mnohé vstavané riadiace aplikácie.

AT89S51 (obrázok 2.6.1) má nasledujúce štandardné funkcie: 4 kB flash pamäť, 128 bajtov RAM, 32 I/O riadkov, časovač stráženia, dva dátové ukazovatele, dva 16-bitové počítadlá časovača, 5-vektorové 2- úroveň systémových prerušení, plne duplexný sériový port, vstavaný oscilátor a obvod hodín. Okrem toho je AT89S51 navrhnutý so statickou logikou na prevádzku až do 0 Hz a podporuje dva softvérovo konfigurovateľné režimy zníženia spotreby energie:

V nečinnom režime sa CPU zastaví, ale RAM, počítadlá časovačov, sériový port a systém prerušenia naďalej fungujú. V režime vypnutia sú informácie uložené v RAM, ale generátor je zastavený a všetky ostatné funkčné bloky sú vypnuté až do požiadavky externého prerušenia alebo hardvérového resetu.

Charakteristické vlastnosti mikrokontroléra AT89S51:

Kompatibilné so sériou MCS-51;

4 kB Flash pamäť s programovaním v obvode (ISP) Výdrž: 1000 cyklov zápisu/vymazania;

Rozsah prevádzkového výkonu 4,0…5,5V;

Plne statická prevádzka: 0…33 MHz;

Tri úrovne ochrany programovej pamäte;

128 x 8 interná RAM;

32 programovateľných I/O liniek;

Dva 16-bitové počítadlá časovača;

Šesť zdrojov prerušenia;

Plne duplexný sériový komunikačný kanál na UART;

Režimy zníženia spotreby: nečinný a ekonomický;

Obnovenie sa preruší pri ukončení ekonomického režimu;

časovač strážneho psa;

Dvojitý dátový ukazovateľ;

Príznak vypnutia;

Rýchly čas programovania;

Flexibilné programovanie v obvode (režimy bajtov alebo stránok).

Bloková schéma mikrokontroléra je na obrázku 2.6.2.

Obrázok 2.6.1 - Vzhľad a umiestnenie kolíkov AT89S51

Účel hlavných kolíkov mikroobvodu:

VCC – napájacie napätie;

GND – zem;

VDD – napájacie napätie dodávané len do jadra a vstavanej programovej pamäte;

P0, P1, P2, P3 – obojsmerné I/O porty;

EA – prístup k externej pamäti;

RxD – výstup prijímača UART;

TxD – výstup vysielača UART;

PSEN – prepínač rozlíšenia externej pamäte;

ALE – povolenie na blokovanie vysokej časti adresy pri prístupe k externej pamäti

XTAL1, XTAL2 – svorky pre pripojenie externého kremenného rezonátora;

RESET – resetovací vstup.

Obrázok 2.6.2 – bloková schéma mikrokontroléra AT89S51

Mikrokontrolér je dostupný vo viacerých verziách (tabuľka 2.6.1).

Tabuľka 2.6.1 – Možnosti mikrokontroléra

Na dokončenie úlohy, ako je uvedené vyššie, potrebujeme mikrokontrolér navrhnutý pre komerčný teplotný rozsah

(-40…+85°С). Na type krytu v tomto prípade nezáleží, pretože v kryte kombinačného zámku je dostatok miesta pre vchodové dvere domu na umiestnenie ktoréhokoľvek z nich.

Pre napájanie prvkov mikrokontroléra je potrebný stabilizovaný zdroj s napätím +5V. Ako stabilizátor je najlepšie použiť mikroobvod KR142EN5. Poskytuje dostatočnú stabilitu výstupného napätia a filtruje rušenie, ktorého amplitúda môže dosiahnuť 1V. Pri inštalácii na prídavný radiátor je maximálny zaťažovací prúd cca 2A. Okrem toho má mikroobvod ochranu proti skratu.

Séria KR142EN5 - trojpólové stabilizátory s pevným výstupným napätím v rozsahu od 5V do 27V, možno použiť v širokej škále rádioelektronických zariadení. Rozsah napätí pokrytých touto sériou stabilizátorov umožňuje ich použitie ako napájacie zdroje, logické systémy, meracie zariadenia, vysokokvalitné prehrávacie zariadenia a ďalšie elektronické zariadenia. Napriek tomu, že hlavným účelom týchto zariadení sú pevné zdroje napätia, možno ich použiť aj ako zdroje s reguláciou napätia a prúdu pridaním externých komponentov do ich aplikačných obvodov. Na urýchlenie prechodových javov je možné použiť externé komponenty. Vstupný kondenzátor je potrebný len vtedy, ak je regulátor umiestnený viac ako 5 cm od filtračného kondenzátora napájacieho zdroja. Vzhľad a typická schéma zapojenia sú znázornené na obrázkoch 2.7.1 a 2.7.2. Technické charakteristiky sú uvedené v tabuľke 2.7.1.

Kľúčové vlastnosti:

Zabudovaná ochrana proti prehriatiu;

Zabudovaný obmedzovač skratového prúdu;

Korekcia bezpečnej prevádzkovej zóny výstupného tranzistora;

Rozsah skladovacej teploty -55 ... +150С;

Rozsah prevádzkovej teploty kryštálu je -45 ... +125C.

Obrázok 2.7.1 – Vzhľad a umiestnenie svoriek stabilizátora KR142EN5A

Účel svoriek stabilizátora KR142EN5A:

1 – vstup;

2 – všeobecný;

3 – výstup.

Obrázok 2.7.2 – Typická schéma zapojenia pre zapnutie stabilizátora

Tabuľka 2.7.1 - Elektrické charakteristiky stabilizátora KR142EN5A:

názov	Označenie	Podmienky merania		Min.	Typ.	Max.	Jednotka
Výstupné napätie	Vout	Tj = 25 °C		4.9	5.0	5.1	B
Výstupné napätie	Vout	5 mA		4.75	-	5.25	B
Nestabilita vstupného napätia		Tj = 25 °C	7B	-	3	100	mB
Nestabilita vstupného napätia		Tj = 25 °C	8B	-	1	50	mB
Nestabilita záťažového prúdu		Tj = 25 °C	5 mA	-	15	100	mB
Nestabilita záťažového prúdu		Tj = 25 °C		-	5	50	mB
Pokojný prúd	Iq	Tj = 25 °C, Iout = 0		-	4.2	8.0	mA
Nestabilita pokojného prúdu	Iq	7B		-	-	1.3	mA
Nestabilita pokojného prúdu	Iq	5 mA		-	-	0.5	mA
Výstupné šumové napätie	Vn	Ta = 25 °C, 10 Hz		-	40	-	mkB
Pomer potlačenia zvlnenia	Rrej	f = 120 Hz		62	78	-	dB
Pokles napätia	Vdrop	Iout = 1,0 A, Tj = 25 °C		-	2.0	-	B
Výstupná impedancia	Trasa	f=1 kHz		-	17	-	mOhm
Skratový prúd	iOS	Tj = 25 °C		-	750	-	mA
Maximálny výstupný prúd	Io vrchol	Tj = 25 °C		-	2.2	-	A
Teplotná nestabilita výstupného napätia		Iout = 5 mA, 0 °C		-	1.1	-	mV/°C

3. Zostrojenie schémy zapojenia

Toto zariadenie využíva dynamické polling klávesnice, keďže zvolená dvanásťklávesová klávesnica má len sedem pinov a nie je možné pripojiť každé tlačidlo na samostatný pin portu mikrokontroléra, hoci mikrokontrolér má dostatočný počet voľných portov. Okrem toho tento spôsob pripojenia zjednodušuje obvod a znižuje počet portov obsadených klávesnicou (obrázok 3.1.1).

Obrázok 3.1.1 - Schéma rozhrania medzi MK a klávesnicou

Na ovládanie klávesnice slúži 7 pinov portu P0. Všetky štyri rady tlačidiel sa postupne vyvolávajú. Ak chcete vyzvať prvý riadok, piny P0.1-P0.3 sú softvérovo nastavené na jednotky a pin P0.0 je nastavený na nulu. Ak teraz stlačíte ľubovoľné tlačidlo prvého radu, kolík P0.0 sa uzavrie s kolíkom P0.4, P0.5 alebo P0.6 a nastaví sa na nulu. Ak nie je stlačené žiadne tlačidlo, na kolíkoch P0.4, P0.5 a P0.6 bude jedno kvôli pull-up odporom R6-R8, ktoré vytvárajú vysoký potenciál na kolíkoch. Zoberme si odpory rovné 4,7 KOhm. Zvyšné tri rady tlačidiel na klávesnici sa volajú rovnakým spôsobom. Keď stlačíte tlačidlo, dôjde k odrazeniu kontaktu, ale tento problém sa dá vyriešiť programovo. Na tento účel sa pri stlačení tlačidla zavedie oneskorenie, ktorého trvanie sa rovná prechodnému procesu v obvode, čím sa zabráni nesprávnemu spusteniu tlačidiel. Hodnota oneskorenia sa volí experimentálne pre každý typ zariadenia. Použijeme napríklad oneskorenie 5 ms. Táto metóda má nevýhodu - spomaľuje program, ale v tomto prípade na tom nezáleží, pretože na dokončenie úlohy nie je potrebná veľká rýchlosť. Počas 5 ms, ktoré program čaká, používateľ jednoducho nestihne stlačiť ďalšie tlačidlo.

Na spínanie napájacieho obvodu pohonu elektromechanického zámku sa používa NPN tranzistor Q1 a optočlen OC1 (obrázok 3.2.1). Tým je zabezpečené uzavretie obvodu vysokými prúdmi a napätiami a galvanické oddelenie obvodov mikrokontroléra a pohonu zámku. Tu používame široko používaný doma vyrábaný tranzistor KT815A, ktorého charakteristiky (tabuľka 3.2.1) s určitou rezervou spĺňajú požadované (napätie 12V a prúd 0,5A).

Tabuľka 3.2.1 – Parametre tranzistorov radu KT815

názov	typu	U kb, V	Uke, V	I až max(i), mA	P až max (t), W	h 21e	I kbo, µA	f gr. , MHz	U ken, V
KT815A	n-p-n	40	30	1500(3000)	1(10)	40-275	50	3	<0.6
KT815B		50	45	1500(3000)	1(10)	40-275	50	3	<0.6
KT815V		70	65	1500(3000)	1(10)	40-275	50	3	<0.6
KT815G		100	85	1500(3000)	1(10)	30-275	50	3	<0.6

Optočlen je pripojený k portu P0.0 mikrokontroléra cez odpor R2, ktorý obmedzuje prúd. Vstupné napätie optočlena je 1,3V pri prúde 25mA, čo znamená, že úbytok napätia na rezistore by mal byť (5-1,3)V=3,7V. Potom bude hodnota odporu 3,7V/0,025A=148 Ohm . Najbližšia hodnota pre sériu nominálnych odporov je 150 ohmov. Výstupný stupeň optočlena sa otvára nízko na kolíku mikroobvodu a zatvára vysoko. Keď je otvorený, napätie sa privedie na bázu tranzistora Q1 a ten sa otvorí, čím sa dokončí obvod pohonu zámku. Vypočítajme odpor rezistora R3. Na to použijeme Ohmov zákon. Cez obvod kolektor-emitor preteká prúd 0,5A. Súčiniteľ prenosu prúdu tranzistora je 40, čo znamená, že prúd báza-emitor bude 0,5A/40=0,0125A. Do bázy sa privádza 5V a na prechode bázy tranzistora klesne 1,2V, takže odpor rezistora bude rovný (5-1,2)V/0,0125A=304 Ohm. Zoberme si 300 ohmový odpor. Aby sa zabránilo samovoľnému otvoreniu tranzistora spätným kolektorovým prúdom, je nainštalovaný bočný odpor R10. Nech cez ňu preteká prúd, ktorý je trikrát menší ako prúd bázy tranzistora. Pokles napätia na základni je 1,2V. Potom bude odpor R10 rovný 1,2V/(0,0125A/3)=288 Ohm. Používame odpor 270 Ohm. Keďže pohon zámku je založený na indukčnosti, podľa zákona elektromagnetickej indukcie v ňom pri spínaní vznikajú spätné prúdy. Dióda D2 posúva indukčnosť v opačnom smere a zabraňuje vzniku spätných prúdov v obvode. Podľa charakteristík nám vyhovuje dióda KD208A. Jeho maximálne spätné napätie je 100 V, dopredný prúd je 1 A.

Obrázok 3.2.1 - Schéma rozhrania medzi mikrokontrolérom a ovládačom a elektromechanický zámok

Zelená LED D3 je pripojená k portu P2.2 mikrokontroléra cez obmedzovací odpor R4 (obrázok 3.3.1). Dióda je zapnutá vysokou úrovňou signálu na výstupe. Maximálne priepustné napätie na dióde je 2,8V pri prúde 10mA. Práve takýto prúd je schopný poskytnúť jeden pin portu tohto mikrokontroléra. Odpor odporu bude rovný (5-2,8)V/0,01=220Ohm

Obrázok 3.3.1 - Schéma rozhrania medzi MK a LED

3.4 Spárovanie mikrokontroléra a zvukového poplašného zariadenia

Piezoelektrický žiarič zvuku LS1 je pripojený na kolík P2.1 mikrokontroléra cez odpor R5, ktorý obmedzuje prúd, a zapne sa, keď sa na kolíku mikroobvodu objaví signál vysokej úrovne. Napájacie napätie reproduktora je 1,5-24V, zoberme si 3V. Maximálny prúd 3,8mA. Odpor odporu bude rovný (5-3)V/0,0038A=526,32 Ohm. Používame odpor 530 Ohm.

Obrázok 3.4.1 - Schéma rozhrania medzi mikrokontrolérom a dynamika

3.5 Spárovanie mikrokontroléra a snímača otvorených dverí

Senzor je pripojený ku kolíku portu P0.7 cez odpor R9, ktorý pri otvorených kontaktoch snímača zvýši napätie na kolíku na jednotu (obrázok 3.5.1). Keď sú kontakty zatvorené, napätie +5V je skratované k zemi a na výstupe portu sa objaví nula. Dĺžka vodiča od rezistora k snímaču je oveľa väčšia ako dĺžka vodiča k mikrokontroléru, preto vezmeme pull-up rezistor R9 s nominálnou hodnotou 1KOhm a na boj proti rušeniu použijeme 100pF kondenzátor C6.

Obrázok 3.5.1 - Schéma rozhrania medzi mikrokontrolérom a snímačom otvárania dverí

3.6 Zapojenie mikrokontroléra do obvodov, ktoré zabezpečujú jeho činnosť

Pripojenie mikrokontroléra k napájaciemu zdroju, resetovacím obvodom, externému kremennému rezonátoru a internému blokovaciemu kolíku pamäte (obrázok 3.6.1) je štandardné, odporúčané výrobcom.

Obrázok 3.6.1 - Schéma zapojenia mikrokontroléra

1. Popisy elektronických komponentov v produktovom katalógu veľkoobchodnej dodávateľskej základne pre elektronické komponenty a zariadenia „PLATAN“:

anlp2,#1h ;vypnite LED a reproduktor

film,#82h ;povoliť prerušenia časovačom

movtmod,#1h ;nastavenie režimu časovača – 16 bitov

movdoor_code,#30h ;nastavenie adresy pre zadané číslice kódu

movattempts,#3h ;počet pokusov

sjmpent1 ;prejdite na začiatok hlavnej slučky

enter_digit: ;spracovanie zadanej hodnoty

mov @door_code,a ;zapamätaj si číslo

incdoor_code ;prejdi na dalsie. adresu

cjnea,#36h,ent1 ;skontrolujte, či sú zadané všetky čísla (zo 6)

ajmpcompare ;prejdite na porovnanie kódu

ent0: ;zadajte 0

ajmp zadajte_číslo

ent9: ;zadajte 9

ajmp zadajte_číslo

ent1: ;vstup 1

movp0,#0feh ;nastavte 0 na výstupe P0.0

jbp0.4,ent2 ;ak tlačidlo nie je stlačené, prejdite na ďalší. tlačidlo

calldelay2 ;čakajte, kým prejde odraz kontaktu

mova,#1h ;zapamätajte si zadané číslo

jnbp0.4,čakaj1 ; počkajte, kým sa tlačidlo neuvoľní

ajmpenter_digit ;prejdi na spracovanie zadanú hodnotu

ent2: ;zadajte 2

ajmp zadajte_číslo

ent3: ;zadajte 3

ajmp zadajte_číslo

ent4: ;zadajte 4

ajmp zadajte_číslo

ent5: ;zadajte 5

ajmp zadajte_číslo

ent6: ;zadajte 6

ajmp zadajte_číslo

ent7: ;zadajte 7

ajmp zadajte_číslo

ent8: ;zadajte 8

ajmp zadajte_číslo

code_wrong: ;spracúva neplatný kód

movdoor_code,#30h ;návrat na začiatok poľa

djnzattempts,ent1 ;ak je viac pokusov, v kap. cyklu

setbp2.1; povoliť zvukový signál

meškanie hovoru ;meškanie 1 s

clrp2.1 ;vypnite zvukový signál

movattempts,#4h ;zotaviť sa. počet pokusov

porovnať: ;porovnanie kódu

decdoor_code ;prejdi na predchádzajúcu číslicu

cjne @door_code,#6h,code_wrong;skontrolujte 6. číslicu a potom všetko

decdoor_code ;čísla v poradí

cjne @door_code,#5h,code_wrong

cjne @door_code,#4h,code_wrong

cjne @door_code,#3h,code_wrong

cjne @door_code,#2h,code_wrong

cjne @door_code,#1h,code_wrong

clrp2.0 ;otvorený zámok

setbp2.2 ;zapnite LED

movattempts,#3h ;obnovené. počet pokusov

jnbp0.7,wait_open ;čakajte na otvorenie dverí

jb p0.7,wait_close ;čakajte na zatvorenie dverí

setbp2.0 ;zatvorte zámok

clrp2.2 ;vypnite LED

ajmpent1 ;prejdi na kap. cyklu

timer0: ;prerušenie spracovania od T0

oneskorenie: ;meškanie 1 s

oneskorenie 2: oneskorenie 5 ms

V tomto článku budeme hovoriť o obvode a inštalácii elektronického kombinačného zámku.

„Ak máš jeden kľúč vo vrecku, znamená to tvoj kľúč od bytu a ty si veľký šéf! Ak máte dva kľúče na krúžku, potom máte kanceláriu a ste pracovník v kancelárii! Ak máte tri alebo viac kľúčov, potom ste vedúci skladu!“ Ľudová múdrosť.

Nosenie veľkého zväzku kľúčov od zámkov vo vrecku je veľká nepríjemnosť. To je obzvlášť zrejmé nie v zime, ale v lete. V tom období, keď má človek menej oblečenia, čiže menej vreciek. A ak je zväzok kľúčov veľký, potom pod jeho váhou môže trieť diery vo vreckách. Aby sa vrecká neodierali, používajú sa rôzne držiaky na kľúče, no držiaky na kľúče zväčšujú veľkosť krúžku na kľúče, čo spôsobuje nielen nepríjemnosti. Vyčnievajúce vrecká vyzerajú nevzhľadne. Ženy majú v tomto smere viac šťastia ako muži, pretože majú „oversized“ kabelky. Čo tam nenájdete? Na vyloženie vreciek muži používajú kabelky. Kabelka však prináša aj určité nepríjemnosti – jedna ruka je neustále zamestnaná jej prenášaním.

Čo robiť, ak v kancelárskych priestoroch pracuje veľa ľudí? Choďte k držiaku kľúčov a vytvorte veľké množstvo duplikátov! Existuje ďalší spôsob: Nainštalujte kombinovaný zámok na predné dvere.

V obchodoch sa predáva veľké množstvo mechanických kombinačných zámkov, ale majú nevýhody. Tlačidlové zámky majú slabý stupeň zabezpečenia – kód sa volí jednoducho.

Zámky s kolieskami sú nepohodlné na použitie - najprv musíte nastaviť všetky kolesá na požadované čísla, otvoriť zámok a potom znova otáčať kolieskami, aby ste „zrazili“ kombináciu kódov. Najpohodlnejšie na použitie je elektronický kombinačný zámok.

Na internete je veľa rôznych schém kombinačných zámkov, ale po prehrabávaní sa celosvetovou sieťou som zistil, že všetky schémy kombinačných zámkov vyrobené na jednom alebo dvoch mikroobvodoch majú slabé zabezpečenie proti hackingu, ktoré je možné za predpokladu, že panel tlačidiel je možné ľahko otvoriť. otvorené pomocou bežného meracieho prístroja, multimetra alebo logickej sondy. Samozrejme, môžete zostaviť jednoduchý obvod, ale musí byť sprevádzaný „liatinovým“ panelom s tlačidlami, aby sa nedalo dostať k drôtom. Ponúkam vám schému elektronického kombinačného zámku, ktorý nepotrebuje tlačidlový panel „rozbíjateľný iba uhlovou brúskou“. Ak niečo rozbijú, tak len panel. Ale liatinový panel môže byť tiež raz zasiahnutý ťažkým predmetom, čím sa stane nefunkčným. Počas piatich rokov prevádzky vykazoval navrhovaný kombinovaný zámok vysokú spoľahlivosť – nikdy sa nerozbil a bol vysoko odolný proti vlámaniu.

Pohľad na kombinačný zámok z vonkajšej strany dverí môžete vidieť na fotke - ide len o svetelný tlačidlový panel. Pohľad na kombinovaný zámok z vnútornej strany dverí je zobrazený nižšie.

Navrhovaný elektronický kombinačný zámok je vyrobený na dvoch CMOS čipoch 561LA7 a jednom 561LE5, má nízku spotrebu energie zo siete - cca 2 miliampéry na sekundárnom vinutí transformátora v pohotovostnom režime. Pri napájaní z batérie sa spotreba prúdu meria v jednotkách mikroampérov. Kombinovaný zámok je teda napájaný z priemyselnej siete a ak zlyhá, tak z 12-voltovej batérie. Ak existuje priemyselná sieť 220 voltov, batéria sa dobije a v prípade absencie priemyselnej siete slúži ako zdroj energie pre zámok.

Schematický diagram elektronického kombinačného zámku je znázornený na obrázku.

V počiatočnom stave je celý obvod okrem napájacích zdrojov bez napätia. Jednotka, zostavená na tranzistoroch VT1-VT3, je navrhnutá tak, aby napájala jednotku elektronickej voľby kódu na obmedzený čas potrebný na vytočenie kódu (asi 10...15 sekúnd). Napájanie sa dodáva stlačením tlačidla “,”. Toto tlačidlo nie je kódové tlačidlo. Účelom obmedzenia doby napájania je zabezpečiť, aby elektronické obvody zámku nespotrebovávali energiu počas pohotovostného režimu. Preto, ak toto tlačidlo podržíte stlačené, napájanie obvodu bude neustále prítomné a zmizne 15 sekúnd po uvoľnení tlačidla „,“.

Číselník kódu SA1 je tlačidlový panel umiestnený mimo zámku a pripojený k obvodu zámku pomocou dvanástich tenkých lankových vodičov.

Panel nastavenia kódu SR1 je určený na nastavenie kódu zámku. Panel slúžiaci na nastavenie pevných frekvencií rádiovej stanice R-140, prípadne rádiového prijímača R-155, kde sú použité špeciálne zástrčky. Možno namiesto číselníka použite iné spôsoby prepínania.

Po nastavení určitého kódu sa inštalačný panel kódu SR1 uzavrie špeciálnym vekom a utesní sa tmelom. Pri odchode z priestorov si tak môžete skontrolovať, či váš kód nikto nešmýkal. V opačnom prípade, keď otvoríte veko, môžete ho rýchlo vymeniť a znovu utesniť. Schéma zapojenia zobrazuje nastavenie kódu zámku „3052“. Na fotografii panelu je to „5491“.

Ako viete, predvoľba je štvorciferná (nepočítajúc tlačidlo napájania „,“). Kód sa volí postupným stláčaním tlačidiel. Ak tlačidlá nie sú stlačené v predpísanom poradí, zámok sa neotvorí. Je možné súčasne stlačiť všetky štyri kódové tlačidlá, ale v každom prípade bude pohon pracovať po dobu obmedzenú dobou nabíjania kondenzátora C7, ktorá sa rovná 1 sekunde. Kondenzátory C5-C6 obmedzujú čas potrebný na vytočenie kódu. Ak kód nezadáte do 10 sekúnd, pohon nebude fungovať a kód je potrebné zadať znova.

Obvod zostavený na prvkoch mikroobvodu D3 je navrhnutý tak, aby zabránil neoprávnenému výberu kódu zámku. Keď stlačíte ktorékoľvek zo šiestich „nesprávnych“ tlačidiel, jednorazové zariadenie D3.2-D3.3 zablokuje sadu kódov a ovládač na 15 sekúnd. Tento čas je určený menovitými hodnotami prvkov C9 a R17 a časom napájania z napájacieho zdroja. Potom musíte na otvorenie zámku počkať aspoň 15 sekúnd a zadať kód správne. Ak opäť stlačíte „nesprávne“ tlačidlo, zámok sa na 15 sekúnd opäť uzamkne. Ak útočník počas blokovania bez čakania 15 sekúnd napája zámok tlačidlom „,“, blokovanie bude trvať ďalších 15 sekúnd. Samosvorná jednotka značne komplikuje pokusy o uhádnutie kódu.

V našom prípade sú „nesprávne“ tlačidlá nainštalované na číselníku SR1 schémy zapojenia - 1, 4, 6, 7, 8 a 9. V prípade samozamykania zámku nie sú počuteľné ani viditeľné znamenia, takže útočník o ňom nevie, čo mu neumožňuje identifikovať „nesprávne“ tlačidlá. Tiež nie je možné určiť, či sa kombinovaná zámka stala samouzamykacou prítomnosťou alebo absenciou napätia na kontaktoch otvorenej číselnej klávesnice pomocou akýchkoľvek elektronických zariadení.

Po vytočení správneho kódu skupina výkonných kontaktov relé P1 napája pohon zámku (elektromagnet alebo motor). Čas napájania je určený kapacitou C7 a je približne 1 sekunda. Na manuálne nastavenie času napájania výkonného relé (časom stlačenia posledného tlačidla nastaveného kódu), maximálne však 2 sekundy, je potrebné odpojiť odpor R12 od kolíka 4 prvku D2.4 a pripojte ho k spoločnému vodiču obvodu.

O prvkoch obvodu elektronického zámku

Mikroobvody 561LA7 sú zameniteľné s 176LA7 alebo importovaným analógovým CD4011. Mikroobvod 561LE5 je vymeniteľný za 176LE5 alebo importovaný analógový CD4001. Tranzistory VT1-VT3 - typ KT361, alebo KT3107 s ľubovoľným písmenom. Tranzistor VT4 - typ KT315, alebo KT3105 s ľubovoľným písmenom. Tranzistor VT5 - typ KT815 s ľubovoľným písmenom.

Sekundárne vinutie transformátora T1 je navrhnuté pre 12 voltov. Transformátor T1 je zvolený s dostatočným výkonom na zabezpečenie chodu servopohonu, prípadné usmerňovacie diódy VD3-VD7 musia tiež zabezpečiť dostatočný zaťažovací prúd servopohonu. Diódy VD8-VD20 – akékoľvek nízkovýkonové impulzné. Ako dobíjaciu batériu je optimálne použiť malú alkalickú batériu používanú v zdrojoch neprerušiteľného napájania. Celý obvod okrem digitálneho číselníka, aktuátora, batérie a napájacieho transformátora je umiestnený v plastovom puzdre s rozmermi 10x14 cm.

Kombinovaný zámok je možné použiť bez batérie, ak sa používa ako súčasť zámku, ktorý je možné otvoriť aj kľúčom. Presne to som urobil. Kľúč k jednému z našich pracovných priestorov je v správcovskej trubici. Ja a moji kolegovia nemáme kľúč na kľúčenke. Túto miestnosť otvárame kódom, ale ak zhasne svetlo, vyberieme kľúč z trubice. Aby ste po otvorení miestnosti neutekali za strážcom pri nedostatku svetla, trezor obsahuje aj záložný kľúč.

Ako pohon som použil na odomykanie a zamykanie zámkov dverí auta pohon, ktorý som na retiazke zavesil na vlajku obyčajného ráfikového zámku, ktorý „môže“ buchnúť. Tento alebo podobný zámok sa predáva v akomkoľvek železiarstve a disk je možné zakúpiť v ktoromkoľvek obchode s automobilmi. Puzdro elektronického obvodu zámku je umiestnené na vnútornej strane dverí, priamo vedľa pohonu.

Kódový ciferník SA1 je vyrobený z kľúčov starej domácej kalkulačky a je ozdobne umiestnený v puzdre z mydelničky. Nachádza sa mimo zámku na vonkajšej strane dverí a je napojený na elektronický obvod tak, že vylučuje možnosť výberu kódu „elektronickým skenovaním“, prípadne hackovanie pomocou meracieho zariadenia. Vysvetľuje to skutočnosť, že bez ohľadu na to, v akom stave je zámok, všetky jeho kontakty majú rovnaký potenciál. Žiadne pokusy o vytáčanie alebo zatváranie kontaktov pri hľadaní kódu k ničomu nevedú. Obvod prezentovaného kombinačného zámku, rovnako ako akékoľvek iné elektronické zámky, sa môže poškodiť privedením vysokého napätia na kontakty otvorenej klávesnice, ale zámok sa stále neotvorí.

Žiaľ, plošný spoj vám nemôžem ponúknuť, pretože hrad som vyrobil pred desiatimi rokmi.

Rúrkový zámok, ktorý sa používa v spojení s elektronickým kombinačným zámkom, možno ľahko otvoriť pomocou plochého predmetu vloženého medzi dvere a zárubňu - noža alebo kovového pravítka. Preto pri inštalácii takéhoto zámku poskytnite podmienky, za ktorých to nebude možné - rám dverí a samotné dvere musia byť pevné a medzera musí byť uzavretá vybraním, ktoré bráni prístupu k jazýčku zámku.

Ako vytvoriť elektronický kombinačný zámok

V jednom z mojich predchádzajúcich článkov som už diskutoval. V tomto článku uvidíme, aké jednoduché je pripojiť tento čip k elektronickému kombinačnému zámku. Keďže tento obvod obsahuje klávesnicu (mikrospínače) a činnosť zamykania/odomykania sa vykonáva vytočením prideleného kódového čísla, možno ho nazvať aj obvodom kódového zamykania. Tento obvod môže hrať dôležitú úlohu na mnohých miestach, kde je potrebná ochrana proti krádeži, ako sú vozidlá, trezory, obmedzené vstupy atď.

Zoznam položiek

Na zostavenie elektronického kombinačného zámku budete potrebovať nasledujúce diely:

IC 4017 - 1 ks.
Rezistory 10 K - 3 ks.
Rezistor 1 M - 1 ks.
Tranzistor BC547 - 2 ks.
Kondenzátor 1u/25v – 2 ks.
Dióda 1n4007 - 4 ks.
Kondenzátor 1000u / 25v - 1 ks.
Relé 12 voltov - 1 ks.
Mikrospínače - 10 ks.,
Doska plošných spojov na všeobecné použitie.

zhromaždenie

Na začatie postupu montáže elektronického kombinačného zámku budete potrebovať spájkovačku, spájkovací drôt a kliešte:

Začnite s montážou elektronického kombinačného zámku tak, že najskôr pripojíte mikrospínače na jeden koniec dosky plošných spojov. Umiestnite ich tak, aby bol celý stoh 10 prepínačov rozmiestnený rovnomerne a zaberal 50 percent plochy PCB. Spojte spoločné spínacie body.
Spájkujte integrovaný obvod do zvyšku dosky a zachovajte jeho orientáciu, aby ste získali čo najpohodlnejšiu cestu pripojenia od integrovaného obvodu k prepínačom. Dávajte pozor, aby spoje neboli znečistené alebo preťažené.
Potom spájkovať tranzistory, rezistory, kondenzátory, relé atď. podľa schémy. Nechajte priestor pre komponenty napájacieho zdroja.
Nakoniec pripojte štyri diódy a 1000u/25v filtračný kondenzátor na dokončenie konfigurácie napájacieho mostíka.

Teraz je obvodová doska kombinovaného zámku alebo obvod kombinovaného zámku pripravená a vyžaduje sa napájajte len napätie z transformátora začať. Testovanie a fungovanie vyššie uvedeného obvodu elektronického kombinačného zámku bude diskutované v ďalšej časti článku.