Nøkkelkoder for elektronisk lås: 4 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Dette er en enkel programmerbar kombinasjonskode med 4 knapper.

grensesnittmodul og som sådan kan brukes på en rekke prosjekter der det kan være nødvendig med en nøkkelløs låsekontroll. Bare kretskortet for å generere det nødvendige signalet for å starte en låsemekanisme vises, låsemekanismen overlates til brukeren.

Kretskortet bruker en kombinasjon av overflatemonterte og gjennomgående hullkomponenter som alle er lett tilgjengelige, en stødig hånd og fint spissloddejern vil være nødvendig for å montere SMT -komponentene. For enkel konstruksjon er DIP montert i stikkontakter. Skrueterminaler brukes til å koble 9V -batteriet (5V min til 15V maks) og utgang.

Jeg laget PCB -oppsettet ved hjelp av Eagle Cad, og dette ble produsert på OSH Park.

Rekvisita

Komponentliste

3 × 10k motstand 1206

2 × 20k motstand 1206

4 × SWITCH SPST-NO

1 × 3 -veis PCB -terminalblokk 2,54 mm pitch

1 × 2 -veis PCB -terminalblokk 2,54 mm pitch

2 × 16 pinners IC -kontakt valgfritt

1 × 14 pinners IC -kontakt valgfritt

1 × 8 -pinners IC -kontakt valgfritt

1 × PCB 2 -lags brett

2 × 47k motstand 1206

1 × 10n kondensator 1206

1 × 100n kondensator 1206

2 × BSS123 NFET SOT23

2 × CD4027 Dual JF Flip Flop 16DIP

1 × CD4081 Quad 2 inngang OG 14DIP

1 × 555 Timer 8DIP

1 × LED RØD 3 mm

16x Terminal pins 2,54mm mellomrom

Trinn 1: Kretsbeskrivelse

Kretsen realiseres ved hjelp av CMOS -logiske porter, en tidtakerbrikke og en håndfull diskrete komponenter.

Det sentrale elementet er JK flip -floppen hvorav fire brukes, dette krever CD4027 som inneholder to flip -flops, derfor kreves to av disse.

CD4027 er tilgjengelig med 16 pinner i DIP og SMD, pinnen ut og funksjonaliteten er den samme uavhengig av pakken.

Sannhetstabellen viser driftstilstanden.

LH = Lav til Høy overgang, HL = Høy til Lav overgang, NC = Ingen endring, X = Bryr meg ikke.

For denne applikasjonen er S- og R -innganger begge lave, så i dette tilfellet kan de tre siste linjene i sannhetstabellen ignoreres.

Derfor vil utgangstilstanden til Flip Flop (FF), bestemmes av det høye nivået på J eller K -inngangen når klokken (CLK) er på den stigende kanten (LH).

Hver av de tre første tastene på tastaturet er koblet til J-inngangen til en FF som oppdager nøkkeltilstanden, uten å trykke tasten, er inngangen lav (standard trekkes lavt av en motstand), når tasten trykkes på J -inngangen blir høy når CLK endrer LH. Årsakene til at Q -utgangen blir høy.

Den andre FF er inngjerdet av en kombinasjon av tilstanden til den forrige 1. FF og CLK via en OG -port.

CD4081 quad 2 input AND er tilgjengelig med 14 pins i DIP og SMD, pin out og funksjonalitet er den samme uavhengig av pakken

Hvis den første FF -utgangen var høy, vil den andre FF -effekten gå høyt når den blir klokka, hvis den andre tasten ble trykket på.

Den tredje FF er inngjerdet av en andre OG gate (via 2. FFs utgang) og CLK.

K -inngangene til alle FF’ene er koblet sammen via den fjerde tasten, ved å trykke på dette får du et høyt nivå som på neste LH på inngangen CLK tvinger Q -utgangene lavt og tilbakestiller alle FF’ene. Hvis du ikke trykker på tasten, holdes inngangen lav (standard trekkes lavt av en motstand).

I tillegg til den manuelle tilbakestillingen fra den fjerde nøkkelen, tilbys en strøm på tilbakestilling (POR) av kondensatoren/motstanden (CR), nettverket dannet av kondensatoren over bryter 4 og nedtrekksmotstanden på K-inngangene.

Når strømmen tilføres, gir CR -nettverket en HL -puls til K -inngangene og med J -inngangene alle trukket lavt av en motstand (J = L, K = H), er Q -utgangene alle lave.

Utgangen til den tredje FF er koblet til en inngang på en 2 -inngang EXOR, den andre inngangen er koblet til et POR -nettverk.

EXOR -er med én gate er tilgjengelige, men deres maksimale driftsspenning er 5,5 V, som er i den lave enden av CMOS -driftsspenningen. Uansett er intensjonen å drive kretsen på 9V

For dette formål ble det opprettet en EXOR som bruker motstander, NFET og den tredje OG -porten.

Utgangen til EXOR -portene CLK via den fjerde OG -porten til inngangen til den fjerde FF var J = H og K = LH veksler utgangen til FF. Når Q = L er låsen innstilt, når Q = H er låsen frakoblet.

Klokken genereres ved hjelp av en 555 timer som er konfigurert i Astable -modus.

Trinn 2: Montering

Fest overflatemonteringsenhetene først, dette forhindrer blokkering av disse komponentene med de større gjennomgående hullkomponentene, og på dette stadiet er brettet flatt som forenkler montering.

Lodd deretter IC -stikkontaktene med mindre IC -en er montert direkte på brettet.

Imidlertid kan IC -kontakter forenkle feilsøking og utskifting i tilfelle problemer.

Monter terminalpinnene med mindre du bruker trådledninger.

Terminalblokkene er de siste som loddes da de sitter høyere enn de andre komponentene.

Trinn 3: Drift

Betingelsen for om enheten er innstilt eller frakoblet indikeres med en LED, denne kan forlenges over eller eksternt fra hovedkortet i henhold til kravene.

Lysdioden lyser når den er innstilt. (også oppstart).

Innstilling og av-innstilling oppnås ved å skrive inn en 4-knappers kombinasjon, riktig kode slår på LED-en for å indikere at systemet er satt og riktig kode slår av LED-en.

En feil kodesekvens bruker en tilbakestilling til systemet som krever at kodesekvensen må settes inn på nytt fra begynnelsen.

Den nødvendige koden angis av hoppere (slik at koden enkelt kan endres), eller lenker (hardkodet, mindre fleksibel).

Hard koding negerer terminalpostene som forenkler konstruksjonen, men gjør det mindre praktisk å endre koden

Koblingene er ordnet i grupper på to i en 4 x 4 matrise.

Kolonnen er på linje med den tilsvarende bryteren, en kolonne per bryter.

Raden er i samsvar med bryterrekkefølgen fra 1 til 4.

Tar S1 som eksempel.

Under S1 er det 4 lenker i den tilsvarende kolonnen, hvis den første lenken er laget, tilordner den denne som den første knappen i kodesekvensen, Hvis den andre lenken er gjort, tilordner den S1 som den andre knappen i sekvensen etc.

Den samme metoden gjelder for alle knappene.

Trinn 4: Feilsøking

Problemer kan oppstå, og hvis de gjør det, hvordan kan de løses.

Det første du må gjøre er å se etter det åpenbare.

IC på feil sted, feil retning eller pinne (r) ikke loddet eller dårlig loddet, dårlig stikkontakt eller bøyd pinne.

Komponent i feil posisjon, feil verdi, feil retning eller dårlig lodding.

Loddebro, Forsyningsspenning på feil klemmer, strømledninger byttet, feil spenning.

Selv kretskortet kan ha et åpent eller kortsluttet spor

Ikke fortell deg selv at det umulig kan være et bestemt problem uten å bekrefte det