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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Fechadura de combinação com teclado numérico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Segurança e proteção A fechadura de combinação eletrônica proposta é muito simples, montada a partir de um pequeno número de peças. É altamente confiável na operação, equipado com um teclado numérico para inserir um código de oito dígitos, uma unidade de ativação de alarme quando um código errado é inserido e é protegido contra erros ao pressionar vários botões ao mesmo tempo. O dispositivo pode ser ligado constantemente, pois é feito em chips CMOS e consome corrente insignificante da fonte de alimentação. Muitos designs diferentes de fechaduras de combinação eletrônica foram descritos nas páginas da revista Radio, por exemplo, [1, 2]. No entanto, o interesse por tais dispositivos ainda é grande. Os bloqueios diferem em complexidade, sigilo e na forma como o código é inserido. Muitos deles estão com controle de um ou dois botões. Ainda assim, os dispositivos com teclado numérico continuam sendo os mais populares. Eles permitem que você obtenha grande sigilo, mantendo a facilidade de uso. Um diagrama de tal fechadura de combinação é mostrado na fig. 1. No decodificador contador DD2 e no gerador de relógio controlado nos elementos DD1.1 e DD1.2, é feita uma unidade de proteção contra o pressionamento simultâneo de vários botões. O contador DD3.1 conta o número de dígitos inseridos e o contador DD3.2 conta apenas aqueles que correspondem ao código. O vibrador único nos elementos DD1.3 e DD5.1 suprime o ressalto de contato quando os botões são pressionados. No multiplexador DD4, é montado um nó para comparar o dígito inserido com o código. O elemento DD5.3 liga o dispositivo de alarme se o código errado for digitado. O circuito R4C3VD1 fornece a instalação inicial do dispositivo (resetando os contadores do chip DD3).
No estado inicial, as saídas dos contadores DD3.1 e DD3.2 têm baixa tensão, o gerador de relógio nos elementos DD1.1 e DD1.2 gera pulsos que chegam à entrada de contagem do contador-decodificador DD2, em cujas saídas um único sinal aparece em série. Nas entradas de endereço do multiplexador DD4 - baixa tensão, que corresponde à conexão de sua saída à entrada D0. Quando um botão é pressionado, por exemplo "3", no momento em que um único sinal aparece na saída correspondente do contador-decodificador, um único vibrador é iniciado nos elementos DD1.3 e DD5.1. Na saída de DD5.1 - uma tensão de baixo nível que proíbe a operação do gerador de clock. Se o número "3" estiver correto, um único sinal presente na entrada do multiplexador é transmitido para sua saída, permitindo o incremento do valor do contador DD3.2 em um. A mudança no estado do contador ocorrerá no declínio do pulso na saída do único vibrador. O contador DD3.1 também aumentará seu valor em um. Se o dígito discado estiver incorreto, apenas o estado do contador DD3.1 será alterado. Enquanto um único sinal estiver presente na saída do one-shot, pressionar outros botões ou bater nos contatos daquele já pressionado não causará alteração no estado do dispositivo. Inserir o próximo dígito conectará a entrada D1 do multiplexador, etc. Se o código for digitado corretamente, após discar o oitavo dígito, um único sinal aparecerá na saída 8 do contador DD3.2, permitindo o acionamento do acionador da fechadura; na saída do elemento DD5.3 existe um sinal zero que proíbe a operação do dispositivo de sinalização. Ao discar o código errado, o número no contador DD3.2 será menor que no contador DD3.1. Isso fará com que uma tensão de alto nível apareça na saída do elemento DD5.3 e ligue o alarme. Ao pressionar qualquer botão, o capacitor C3 é descarregado através do diodo VD1 e dos circuitos de saída do elemento DD5.2. Depois disso, por algum tempo (com os valores especificados do resistor R4 e do capacitor C3 - cerca de 4 s), a tensão no capacitor C3 atinge o nível limite para redefinir os contadores DD3.1 e DD3.2. Isso é necessário para que, em caso de erro na digitação do código, você possa repetir a discagem após algum tempo. O atraso cria dificuldades adicionais para o invasor, pois leva muito tempo para tentar adivinhar o código. O pressionamento do botão deve ser curto, menor que a duração do pulso gerado pelo único vibrador nos elementos DD1.3, DD5.1. Caso contrário, se a tecla permanecer pressionada, o one-shot recomeçará e o mesmo número será digitado novamente. Para um invasor, isso também se tornará uma barreira adicional. A instalação do código se resume a soldar os jumpers entre as saídas do contador-decodificador e as entradas do multiplexador (o código 14236757 está indicado no diagrama). O número de combinações possíveis é 10 8 , que é maior em comparação com, por exemplo, [1]. Se necessário, o número de dígitos no código pode ser reduzido para quatro conectando a entrada inferior (conforme o diagrama) do elemento DD5.3 à saída 4 do contador DD3.2 e a entrada superior à saída 4 do o contador DD3.1, previamente desconectado dos circuitos utilizados anteriormente. As entradas não utilizadas do chip DD4 devem ser conectadas a um fio comum. Naturalmente, o sigilo do castelo neste caso será menor. O dispositivo de alarme deve ser ligado por uma tensão de alto nível e funcionar após trazer a parte eletrônica da fechadura ao seu estado original. A redefinição do dispositivo para seu estado original pode ser realizada com um botão separado colocado junto com os outros. Para isso, é necessário excluir os elementos R4, C3 e VD1 conectando um resistor de 100 kΩ entre o ponto de conexão dos pinos 7 e 15 do chip DD3 e o fio comum e um botão adicional entre este ponto e o fio de alimentação . A confiabilidade do dispositivo aumentará ligeiramente se quaisquer diodos de silício (por exemplo, KD5.2A) forem conectados como ânodos aos botões entre cada botão e o ponto de conexão do resistor R521 com a entrada inferior (de acordo com o diagrama) do DDXNUMX. XNUMX elemento. É desejável que o dispositivo de sinalização, quando ligado, bloqueie o funcionamento posterior da fechadura, por exemplo, desligue a energia da parte eletrônica. Se não for fornecido, você pode modificar a fechadura de acordo com a fig. 2, tendo previamente desligado a saída 5 DD1.2 do resto dos circuitos. Depois de ligar o dispositivo de sinalização, a operação do gerador de relógio será bloqueada, o que complicará outras tentativas de seleção de código.
A parte eletrônica da trava de código é feita em uma placa de circuito impresso feita de fibra de vidro de folha unilateral. A HMI deve ficar bem próxima da placa de circuito impresso para evitar ruídos induzidos no longo cabo de conexão. Seu design pode ser arbitrário. Por exemplo, é aceitável usar um teclado de um telefone com teclado (neste caso, você precisa alterar a conexão de suas teclas). O dispositivo é alimentado por uma fonte de alimentação estabilizada com uma tensão de 9 ... 15 V. Como o dispositivo consome uma corrente bastante pequena no modo inativo, é possível introduzir uma fonte de alimentação de backup em caso de queda de energia. Os chips do dispositivo podem ser substituídos por séries semelhantes 564 ou K176. No lugar de VD1, qualquer diodo de pulso de silício é aplicável, por exemplo, D220, KD503A. Resistores e capacitores podem ser de qualquer tipo, de tamanho adequado. Nas imediações dos microcircuitos, capacitores de bloqueio de cerâmica com capacidade total de 0,047 ... 0,5 μF (não mostrados no diagrama) devem ser conectados aos seus circuitos de energia. O bloqueio de código descrito, montado sem erros, começa a funcionar imediatamente. Só é necessário, se necessário, definir os atrasos de tempo necessários: selecionando o resistor R2 - para eliminar o ressalto do contato após pressionar o botão e o resistor R4 - para trazer o dispositivo ao seu estado original. Na versão do autor, a parte eletrônica da trava de código é montada em uma caixa de um telefone com botão de pressão SPECTR-305. A energia é fornecida a partir de uma fonte com um capacitor de extinção. A parte mecânica é um eletroímã do relé RKM-1 (passaporte RS4.500.841), que destrava a fechadura (semelhante ao descrito em [1]). Para uma operação mais precisa do dispositivo, é recomendável conectar um resistor com resistência de 2 ... 5 kOhm em série com o capacitor C10. Literatura
Autor: S. Kuleshov, Kurgan
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