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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Аккумуляторные батареи Ampd Energy для больших башенных кранов. 12.02.2023 Компания Ampd Energy, пионер в области аккумуляторных батарей для городского строительства, реализовал питание больших башенных кранов для глобального строительного гиганта Laing O'Rourke в масштабном проекте в центре Лондона. Флагманский продукт Ampd из Гонконга называется Enertainer - "энергия" и "контейнер". Это полностью электрическая литиево-ионная аккумуляторная система, разработанная специально для питания строительных площадок, устраняющая необходимость прямого использования ископаемого топлива. Plug-and-play Enertainer может питать любой тип тяжелого электрического оборудования, но он наиболее эффективен при питании высокомощного оборудования с периодической нагрузкой, например краны и подъемники. Ampd говорит, что по сравнению с дизель-генератором Enertainer в 30 раз тише дизель-генератора, уменьшает выбросы до 90%, не выбрасывает загрязняющих веществ в воздух и требует минимального обслуживания. Ampd был финалистом Earthshot Prize в 2022 году. Премия Earthshot присуждается пяти победителям ежегодно за их вклад в защиту окружающей среды. Enertainer используется для питания трех кранов во время реконструкции лондонского выставочного центра Olympia стоимостью 1 млрд фунтов стерлингов, известного как Future Olympia. По словам Ampd Energy и Laing O'Rourke, в Великобритании впервые для питания такого большого строительного оборудования используется аккумуляторная батарея.

Другие интересные новости:

▪ Беспроводная технология NearLink

▪ Синие светодиоды опасны для насекомых

▪ Солнечная Севилья

▪ Студенческий спутник

▪ Свекла - самый опасный овощ

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Бытовые электроприборы. Подборка статей

▪ статья Люди доброй воли. Крылатое выражение

▪ статья Почему день больших распродаж и скидок в США называется Черной пятницей? Подробный ответ

▪ статья Морозник красноватый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Индикатор минимального рабочего напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Монета проходит сквозь платок. Секрет фокуса

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026