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:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Вирус гриппа приспосабливается 03.12.2009 Известные средства против вирусов гриппа - тамифлю и реленза (они же озельтамивир и занамивир) - постепенно теряют свою эффективность. Уже во время зимней, 2008-2009 годов, эпидемии гриппа в Германии около 5% пациентов не реагировали на лечение тамифлю. В США, по официальным данным, резистентность к лекарствам еще выше. А в Дании впервые отмечен случай, когда тамифлю оказался совершенно бесполезен при лечении свиного гриппа. Многие страны в предвидении пандемии свиного гриппа создали большие запасы этих медикаментов, потратив немалые средства, но усилия могут оказаться напрасными.

Другие интересные новости:

▪ Электрокроссовер Lucid Gravity

▪ Планшет Dell Venue 7 на Intel Merrifield

▪ У водорослей обнаружены глаза

▪ Динозавр на приеме у окулиста

▪ Wavecom CM52 - новый беспроводной процессор автомобильного диапазона

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Интересные факты. Подборка статей

▪ статья Калиф на час. Крылатое выражение

▪ статья Откуда пошли голубой и желтый цвета украинского флага? Подробный ответ

▪ статья Мотосани Пингвин. Личный транспорт

▪ статья Прибор связиста. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Еще раз о введении Российской сетки частот в импортные Си-Би радиостанции. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025