Двухканальный кодовый замок

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Охранные устройства и сигнализация объектов

 Комментарии к статье

Предлагаемый кодовый замок имеет два независимых выхода для управления исполнительными устройствами. Каждый из них активируется "своим" восьмиразрядным кодом, набор которого осуществляют с помощью двух кнопок.

Кодовый замок собран на цифровых микросхемах структуры КМОП и в дежурном режиме имеет низкое энергопотребление, поэтому его можно питать от автономного источника, например аккумуляторной батареи. При нажатии на любую из кнопок во время набора кода устройство переходит в активный режим. Код представляет собой комбинацию из единиц и нулей. Причем одна кнопка служит для набора единиц, а другая - нулей. В дежурном режиме на обоих выходах присутствует низкий логический уровень. Чтобы получить на требуемом выходе высокий уровень, который включит исполнительное устройство, необходимо набрать его код и нажать на обе кнопки одновременно. Пока кнопки удерживают в нажатом состоянии, на этом выходе будет высокий логический уровень. Как только кнопки будут отпущены, на выходе снова установится низкий уровень.

Для оповещения об ошибке при наборе кода предусмотрен маломощный встроенный звуковой сигнализатор - это первый уровень сигнализации. Он включается при неправильно набранном коде после одновременного нажатия на обе кнопки. После этого есть 15 с для повторной попытки набора кода. Если по истечении этого интервала правильный код не будет набран, устройство подаст сигнал на включение внешней охранной сигнализации и включит режим самоблокировки на десять минут - это второй уровень сигнализации. После этого набор кода становится невозможным.

Рис. 1

Рассмотрим сначала работу базового варианта замка, имеющего только один выход, его схема показана на рис. 1. Набираемый код формируется на выходах сдвиговых регистров DD3.1, DD3.2. По фронту импульса на входах С этих регистров происходит запись информации со входа D в первый разряд регистра и сдвиг информации в сторону старшего разряда. Код набирают кнопками SB 1 и SB2, одновибраторы на элементах DD1.2 и DD1.3 устраняют возможный дребезг их контактов. Для набора лог. 1 нажимают на кнопку SB2, при этом на выходе элемента DD1.3 формируется низкий уровень, транзистор VT3 открывается, конденсатор С6 заряжается и на входе D регистра DD3.1 появляется высокий логический уровень. После отпускания кнопки SA2 элемент DD1.3 переключится в исходное состояние, на входы С регистров DD3.1, DD3.2 поступит высокий уровень и в первый разряд регистра DD3.1 (вывод 5) произойдет запись лог 1, поскольку конденсатор Сб не успеет разрядиться через резистор R13 до напряжения низкого уровня.

Для последующего набора лог. 0 необходимо нажать на кнопку SB1, при этом на выходе элемента DD1.2 появится низкий уровень. Транзистор VT3 при этом закрыт и конденсатор С6 разряжен, поэтому на входе D регистра DD3.1 будет низкий уровень. После отпускания кнопки SB1 лог. 0 запишется в первый разряд регистра DD3.1 (вывод 5), а бывшая там до этого лог. 1 передвинется во второй разряд (вывод 4). И так далее, пока не запишутся все восемь цифр кода, при этом цифра, набираемая первой, окажется на выходе 4 регистра DD3.2, а последняя - на выходе 1 регистра DD3.1. Для устройства по схеме на рис. 1 установлен код 10001101. Только после его набора в точке соединения катодов диодов VD10-VD17 появится низкий уровень, который поступит на один из входов (вывод 6) элемента DD2.2 Но переключиться этот элемент не может, так как на его втором входе (вывод 5) присутствует высокий уровень, поступающий через диоды VD3, VD5 с выходов элементов DD1.2 и DD1.3. И только при одновременном нажатии на обе кнопки высокий уровень сменится на низкий и элемент DD2.2 переключится - на выходе замка появится сигнал высокого уровня, откроется транзистор VT4 и загорится светодиод HL1. Пока обе кнопки нажаты, код замка на выходах регистров не изменяется. После отпускания кнопок произойдет сдвиг информации и код автоматически станет неверным, поэтому нет необходимости в специальной кнопке для сброса набранного кода.

Из схемы следует, что лог. О в коде на выходе регистров соответствует диод, а лог. 1 - инвертор и затем диод. Потому любой желаемый код можно установить подсоединением к выходам регистров либо диода, либо инвертора с диодом.

Поскольку в дежурном режиме на выходах элементов DD1.2, DD1.3, а также на катодах диодов VD10-VD17 присутствует высокий уровень, чтобы исключить протекание тока через резисторы R7, R8, введены элементы DD2.1, С2, R3 и транзистор VT2. Транзистор VT2 в дежурном режиме закрыт, а конденсатор С2 разряжен, поэтому на входах элемента DD2.1 - низкий уровень, а на его выходе - высокий, и ток через резисторы R7 и R8 не протекает. При нажатии на любую кнопку транзистор VT2 открывается, конденсатор С2 заряжается до напряжения питания и на выходе элемента DD2.1 установится низкий уровень. Так осуществляется подготовка к переключению элемента DD2.2. После того как нажатия на кнопки прекратятся, конденсатор С2 начнет разряжаться через резистор R3 и через некоторое время элемент DD2.1 переключится - на его выходе установится высокий уровень и устройство перейдет в дежурный режим.

Если набран неверный код и нажаты обе кнопки, на одном входе (вывод 2) элемента DD1.1 будет низкий уровень, поскольку элемент DD2.2 не переключится На втором входе (вывод 1) элемента DD1.1 также будет низкий уровень, поэтому на его выходе - низкий уровень. Транзистор VT1 откроется, вслед за ним откроется VT5, и питающее напряжение поступит на акустический излучатель НА1 со встроенным генератором. Звуковой сигнал информирует о том, что код набран неверно. Одновременно через диод VD7 заряжается конденсатор С8, а через резистор R18 - конденсатор С9. Через 15 с напряжение на конденсаторе С9 достигнет порога переключения элемента DD2.4 и высокий логический уровень на выходе "Сигнализация" сменится на низкий - загорится светодиод HL2 и начнет работать внешняя охранная сигнализация, включаемая низким логическим уровнем. Высокий уровень с конденсатора С9 поступит на вход R регистра DD3.1, и набор кода становится невозможным до тех пор, пока конденсаторы С8 и С9 не разрядятся через резисторы R17 и R18. При указанных на схеме номиналах для этого потребуется около десяти минут. Если код набран верно, транзистор VT1 остается закрытым и внешняя сигнализация не включится. Конденсаторы С1, C3 введены для защиты от помех по цепи питания, располагать их нужно, по возможности, ближе к выходам питания микросхем.

Рис. 2

Произведя небольшие изменения в схеме, можно получить возможность независимого управления двумя выходами. Эти изменения показаны на рис. 2. Логический элемент 2ИЛИ-НЕ DD2.2 (см. рис. 1) заменен на два элемента ЗИЛИ-НЕ DD5.1 и DD5.2 (рис. 2). Катод диода VD10 не соединен с катодами диодов VD11-VD17 а подключен к входу (вывод 2) элемента DD5.1, а выход 1 (вывод 5) элемента DD3.1 через диод VD18 - к входу элемента DD5.2. Теперь прежним кодом 10001101 можно управлять "Выходом 1" замка, а кодом 10001100 - "Выходом 2", в остальном работа устройства остается прежней.

Рис. 3

Наличие двух выходов существенно расширяет возможности устройства. С их помощью можно управлять двумя независимыми механизмами, например, электромагнитами или электродвигателями для открывания дверного замка или осуществлять реверс одного механизма. И наконец, два выхода позволяют принципиально усложнять код, повысив его секретность. Вариант доработки схемы с шестнадцатиразрядным кодом и одним выходом показан на рис. 3. Алгоритм открывания замка следующий: набор первой части кода (восемь цифр), нажатие на обе кнопки (откроется транзистор VT6 и зарядит конденсатор СЮ, а на первый вход элемента DD4.3 поступит высокий уровень), набор второй части кода, нажатие на обе кнопки. Высокий логический уровень поступит на второй вход элемента DD4.3, он переключится, и на выходе элемента DD4.4 также появится высокий уровень. Через некоторое время (около 10 с) конденсатор СЮ разрядится через резистор R23, и устройство вернется в исходное состояние. Число цифр в каждой части кода можно уменьшить до желаемого соответствующим упрощением схемы.

Несколько слов о возможном расположении кнопок. Так как их всего две, отпадает необходимость визуального контроля при наборе кода Это позволяет расположить их в "секретных" местах, например, под сиденьем водителя в автомобиле, под крышкой стола, в нише стены и т. д.

Устройство собрано на макетной плате с применением проводного монтажа. Питание осуществляют от батареи напряжением 9 В - 6F22 или от бортсети автомобиля. Применены резисторы МЛТ, С2-23, резистор R17 составлен из двух по 2 МОм, соединенных последовательно Оксидные конденсаторы - импортные или К50-35. остальные - КЮ-17. Транзисторы КТЗЮ2Б и КТ3107Б заменимы соответственно на транзисторы серий КТ315 и КТ361 с любыми буквенными индексами, диоды КД521А - на КД103Б. КД522Б, акустический излучатель со встроенным генератором можно использовать любой с рабочим напряжением 12 В. Светодиод HL1 - любой зеленого цвета свечения. HL2 - красного, желательно с повышенной яркостью свечения.

Налаживание сводится к установке временных интервалов блокирования и задержки включения внешней сигнализации по своему желанию. Нужно только иметь в виду, что они взаимосвязаны и сопротивление резистора R18 должно быть приблизительно в десять раз меньше сопротивления резистора R17, а емкость конденсатора С9 в десять раз меньше емкости конденсатора С8. Подборкой этих резисторов и конденсаторов можно изменять указанные временные интервалы в широких пределах.

Автор: В. Струков, г. Воронеж; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Охранные устройства и сигнализация объектов.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Кислорода в атмосфере Земли становится все меньше 09.10.2016 Геологи из Принстонского университета (США), под руководством ассистента-профессора Джона Хиггинса (John Higgins) и профессора Майкла Бендера (Michael Bender), впервые проанализировали данные о динамике содержания кислорода и углекислого газа в атмосфере Земли за последние 800 тыс. лет, и пришли к выводу, что оно все это время плавно снижалось, а в последние 100 лет начало резко падать. Принстонские ученые использовали инновационную методику, основанную на анализе пузырьков воздуха из разных слоев ледяных шапок Гренландии и Антарктиды. Он показал, что за последние 800 тыс. лет O2 в атмосфере земли стало на 0,7% меньше, по сравнению с нынешним уровнем. По геологическим меркам это нормальная скорость, но есть одна важная подробность - снижение на 0,1% произошло всего за последние 100 лет. Очевидно, причина в деятельности человека, а именно в сжигании ископаемого топлива, которое поглощает кислород и выделяет в атмосферу углекислый газ. Как раз с углекислым газом связан другой интересный аспект. Исследование показало, что его глобальный уровень на протяжении всех этих 800 тыс. лет оставался в целом неизменным, несмотря на циклические колебания, связанные с ледниковыми периодами. А вот в последние десятилетия, как известно, содержание CO2 в атмосфере стремительно растет, и уже достигло опасного уровня. Какой вывод из этого следует? Очевидно, когда изменение состава атмосферы происходит так быстро, планета не успевает его компенсировать, "упаковав" в силикаты. "Земля может справиться с дополнительным углекислым газом, когда у нее есть на это тысячи или миллионы лет. Но сейчас человечество выбрасывает в атмосферу CO2 так быстро, чтоб механизмы силикатного поглощения не могут за этим успеть. Люди сделали долгие процессы на Земле очень быстрыми", - сделал вывод Хиггинс.

Другие интересные новости:

▪ Кафе с дронами-официантами

▪ Клавиатура навалом

▪ Новый суперклей клеит к гидрогелю

▪ Поговорите с вашим сейфом

▪ Свой ветряк на крыше

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электромонтажные работы. Подборка статей

▪ статья Героем можно быть и не опустошая земель. Крылатое выражение

▪ статья Почему шведский химик Шееле должен был стать графом, но не стал? Подробный ответ

▪ статья Гибкие тиски. Домашняя мастерская

▪ статья Автоматическое отключение усилителя от сети. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой блок Антиреклама. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026