Кодовый замок с цифровой клавиатурой. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Охрана и безопасность

 Комментарии к статье

Предлагаемый электронный кодовый замок весьма прост, собран из небольшого числа деталей. Он отличается высокой надежностью в работе, снабжен цифровой клавиатурой для введения кода из восьми цифр, узлом включения сигнализации при наборе неправильного кода и защищен от ошибки при нажатии нескольких кнопок одновременно. Устройство может быть постоянно включено, так как выполнено на микросхемах КМОП и потребляет незначительный ток от источника питания.

На страницах журнала "Радио" было описано немало различных конструкций электронных кодовых замков, например, [1, 2]. Однако интерес к подобным устройствам по-прежнему велик. Замки различаются по сложности, секретности, способу введения кода. Многие из них - с одно- или двухкнопочным управлением. И все же устройства с цифровой клавиатурой остаются наиболее популярными. Они позволяют добиться большой секретности при сохранении удобства пользования.

Схема подобного кодового замка приведена на рис. 1. На счетчике-дешифраторе DD2 и управляемом тактовом генераторе на элементах DD1.1 и DD1.2 выполнен узел защиты от одновременного нажатия нескольких кнопок. Счетчик DD3.1 подсчитывает число введенных цифр, а счетчик DD3.2 - только тех из них, которые совпадают с кодом. Одновибратор на элементах DD1.3 и DD5.1 подавляет дребезг контактов при нажатии кнопок. На мультиплексоре DD4 собран узел сравнения введенной цифры с кодом. Элемент DD5.3 включает сигнальное устройство, если введен неправильный код. Цепь R4C3VD1 обеспечивает начальную установку устройства (сброс счетчиков микросхемы DD3).

В исходном состоянии на выходах счетчиков DD3.1 и DD3.2 - напряжение низкого уровня, тактовый генератор на элементах DD1.1 и DD1.2 вырабатывает импульсы, поступающие на счетный вход счетчика-дешифратора DD2, на выходах которого последовательно появляется единичный сигнал. На адресных входах мультиплексора DD4 - напряжение низкого уровня, что соответствует соединению его выхода с входом D0.

При нажатии на кнопку, например "3", в момент появления единичного сигнала на соответствующем выходе счетчика-дешифратора запускается одновибратор на элементах DD1.3 и DD5.1. На выходе DD5.1 - напряжение низкого уровня, запрещающее работу тактового генератора. Если цифра "3" правильная, единичный сигнал, присутствующий на входе мультиплексора, передается на его выход, разрешая увеличение на единицу значения счетчика DD3.2. Изменение состояния счетчика произойдет по спаду импульса на выходе одновибратора. Счетчик DD3.1 также увеличит свое значение на единицу. Если набранная цифра неверна, изменится только состояние счетчика DD3.1. Пока на выходе одновибратора будет присутствовать единичный сигнал, нажатие других кнопок или дребезг контактов уже нажатой не вызовут изменения состояния устройства. При вводе следующей цифры будет подключен вход D1 мультиплексора и т. д.

Если код введен правильно, после набора восьмой цифры на выходе 8 счетчика DD3.2 появляется единичный сигнал, разрешающий работу исполнительного механизма замка; на выходе элемента DD5.3 присутствует нулевой сигнал, запрещающий работу сигнального устройства. При наборе неправильного кода число в счетчике DD3.2 будет меньше, чем в счетчике DD3.1. Это вызовет появление напряжения высокого уровня на выходе элемента DD5.3 и включение сигнализации.

При нажатии любой кнопки конденсатор C3 разряжается через диод VD1 и выходные цепи элемента DD5.2. После этого в течение некоторого времени (при указанных номиналах резистора R4 и конденсатора C3 - около 4 с) напряжение на конденсаторе C3 достигает порогового уровня сброса счетчиков DD3.1 и DD3.2. Это необходимо для того, чтобы при ошибке введения кода можно было через некоторое время повторить набор.

Временная задержка создает дополнительные трудности злоумышленнику, так как требует много времени на попытки подобрать код.

Нажатие на кнопку должно быть коротким, меньше длительности импульса, формируемого одновибратором на элементах DD1.3, DD5.1. В противном случае, если клавиша останется нажатой, одновибратор снова запустится и та же цифра будет введена вновь. Для злоумышленника это также станет дополнительной преградой.

Установка кода сводится к распайке перемычек между выходами счетчика-дешифратора и входами мультиплексора (на схеме указан код 14236757). Число возможных комбинаций равно 10 8 , что выше по сравнению, например, с [1]. При необходимости число цифр в коде можно уменьшить до четырех, подключив нижний (по схеме) вход элемента DD5.3 к выходу 4 счетчика DD3.2, а верхний вход - к выходу 4 счетчика DD3.1, предварительно отключив от цепей, использованных ранее. Незадействованные входы микросхемы DD4 следует соединить с общим проводом. Естественно, секретность замка в этом случае будет ниже.

Сигнальное устройство должно включаться напряжением высокого уровня и работать после приведения электронной части замка в исходное состояние. Сброс устройства в исходное состояние можно выполнять отдельной кнопкой, размещенной вместе с остальными. Для этого необходимо исключить элементы R4, C3 и VD1, подключив резистор сопротивлением 100 кОм между точкой соединения выводов 7 и 15 микросхемы DD3 и общим проводом и дополнительную кнопку между этой точкой и проводом питания. Надежность устройства несколько повысится, если между каждой кнопкой и точкой соединения резистора RЗ с нижним (по схеме) входом элемента DD5.2 включить любые кремниевые диоды (например, КД521А) анодами к кнопкам.

Желательно, чтобы сигнальное устройство при включении блокировало дальнейшую работу замка, например, отключало питание электронной части. Если это не предусмотрено, можно доработать замок согласно рис. 2, предварительно отключив вывод 5 DD1.2 от остальных цепей. После включения сигнального устройства работа тактового генератора будет блокирована, что усложнит дальнейшие попытки подборки кода.

Электронная часть кодового замка выполнена на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Клавиатура должна находиться в непосредственной близости от печатной платы во избежание помех, наводимых в длинном соединительном кабеле. Ее конструкция может быть произвольной. Например, допустимо использовать клавиатуру от телефона с кнопочным номеронабирателем (в этом случае необходимо изменить подключение ее клавиш). Устройство питают от стабилизированного источника питания напряжением 9...15 В. Так как устройство потребляет в режиме покоя довольно малый ток, возможно введение резервного источника питания на случай отключения напряжения питающей сети.

Микросхемы устройства могут быть заменены на аналогичные серий 564 или К176. На месте VD1 применимы любые кремниевые импульсные диоды, например, Д220, КД503А. Резисторы и конденсаторы могут быть любых типов, подходящие по размерам. В непосредственной близости от микросхем к их цепям питания необходимо подключить керамические блокировочные конденсаторы суммарной емкостью 0,047...0,5 мкФ (на схеме не показаны).

Описываемый кодовый замок, собранный без ошибок, начинает работать сразу. Требуется только при необходимости установить нужные временные задержки: подбором резистора R2 - для устранения дребезга контактов после нажатия кнопки и резистора R4 - для приведения устройства в исходное состояние.

В авторском варианте электронная часть кодового замка смонтирована в корпусе от кнопочного телефонного аппарата "СПЕКТР-305". Питание осуществляется от источника с гасящим конденсатором. Механическая часть представляет собой электромагнит от реле РКМ-1 (паспорт РС4.500.841), снимающий блокировку замка (аналогично описанному в [1]).

Для более четкой работы устройства рекомендуется последовательно с конденсатором С2 включить резистор сопротивлением 5...10 кОм.

Литература

1. Баранов В. Кодовый замок с однокнопочным управлением. - Радио, 1991, № 12, с. 24-27.
2. Сергеенко С. Кодовый замок с сенсорным управлением. - Радио, 1994, № 11, с. 30, 31.

Автор: С.Кулешов, г.Курган

Смотрите другие статьи раздела Охрана и безопасность.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Экспериментальные подводные дата-центры Microsoft 20.09.2020 Microsoft завершила эксперимент Project Natik с размещением центров обработки данных под водой. Результаты показали, что эта модель работы не только жизнеспособна, но и более надежна, чем наземные ЦОД. Об этом пишет Techcrunch. Project Natik призван решить проблемы с размещением дата-центров в прибрежных районах по всему миру. Это может решить вопрос масштабирования сети и улучшения ее работы, сохраняя низкие затраты на обслуживание оборудования. Компания извлекла подводный ЦОД в начале лета, после чего эксперты занялись изучением техники и воздуха внутри. Подводные серверы не только продемонстрировали хорошую производительность, но и оказались в восемь раз надежнее, чем наземные. Исследователи пока не знают, что стало причиной этого, но намерены найти ее и внедрить необходимые улучшения на суше. Кроме этого, эксперты отметили повышенную энергоэффективность подводных дата-центров. Их месторасположение позволяет сэкономить энергию на искусственном охлаждении серверов. Это особенно важно для регионов со слабой энергетической инфраструктурой. Например, на Оркнейских островах (Шотландия) в основном используются возобновляемые источники энергии - ветряная и солнечная, которых недостаточно для наземного ЦОД. В будущем Microsoft намерена изучить вопрос увеличения размеров серверов, а также их объединения для расширения возможностей.

Другие интересные новости:

▪ Беспроводные наушники Audio-Technica ATH-CKS50TW

▪ Метаболизм слабеет к юности

▪ Автомобильный проектор понимает жесты и человеческую речь

▪ Мышь Cherry MC 4900 со сканером отпечатков пальцев

▪ Рукастые беспилотники

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Альтернативные источники энергии. Подборка статей

▪ статья Сбор дождевой воды. Советы домашнему мастеру

▪ статья Когда в Америке появился первый негр? Подробный ответ

▪ статья Электромонтажник по сигнализации, централизации и блокировке на железнодорожном транспорте и наземных линиях метрополитена. Должностная инструкция

▪ статья Необычное применение микросхемы КР142ЕН19А. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Загадки про дождь, град, туман, росу

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025