Digitālās koda slēdzenes ir ļoti populāras elektronikā, kur, lai atvērtu slēdzeni, jums jāievada konkrēts kods. Šāda veida slēdzenēm ir nepieciešams mikrokontrolleris, lai ievadīto kodu salīdzinātu ar iepriekš definēto kodu, lai atvērtu bloķēšanu. Mēs jau esam izveidojuši šāda veida digitālās slēdzenes, izmantojot Arduino, izmantojot Raspberry Pi un izmantojot 8051 mikrokontrolleru. Bet šodien šeit mēs veidojam koda atslēgu bez jebkāda mikrokontrollera.
Šajā vienkāršajā ķēdē mēs veidojam 555 taimera IC balstītu koda atslēgu. Šajā slēdzenē būs 8 pogas, un, lai atbloķētu slēdzeni, vienlaicīgi jānospiež četras pogas. 555 IC šeit ir konfigurēts kā monostabils vibrators. Būtībā šajā ķēdē pie izejas tapas 3 mums būs gaismas diode, kas ieslēdzas, kad tiek iedarbināts sprūda, nospiežot šīs īpašās četras pogas. LED kādu laiku paliek ieslēgts un pēc tam automātiski izslēdzas. Ieslēgšanas laiku var aprēķināt, izmantojot šo 555 monostabilo kalkulatoru. LED apzīmē elektrisko slēdzeni, kas paliek bloķēta, ja nav strāvas, un tiek atbloķēta, kad strāva iet caur to. Konkrētu četru pogu kombinācija ir “Code”, kurai jāatver slēdzene.
Nepieciešamās sastāvdaļas:
- + 5V barošanas spriegums
- 555 Taimera IC
- 470Ω rezistors
- 100Ω rezistors (2 gab.)
- 10KΩ rezistors
- 47KΩ rezistors
- 100µF kondensators
- LED
- Spiedpoga (8 gab.)
Ķēdes skaidrojums:
Attēlā parādīta 555 kodu bloķēšanas shēma,
Kā parādīts ķēdē, mums ir kondensators starp PIN6 un GROUND, šī kondensatora vērtība nosaka LED ieslēgšanās laiku, kad tiek palaists sprūda. Šo kondensatoru var aizstāt ar lielāku vērtību, lai iegūtu vairāk ieslēgšanās laika viena sprūda. Samazinot kapacitāti, mēs varam samazināt ieslēgšanās laiku pēc sprūda. Ķēdē izmantotais barošanas spriegums var būt jebkurš spriegums no + 3 V līdz + 12 V, un tas nedrīkst pārsniegt 12 V, tādējādi radot mikroshēmas bojājumus. Pārējie savienojumi ir parādīti shēmas diagrammā.
Darba skaidrojums:
Kā jau minēts iepriekš, šeit 555 IC ir konfigurēts monostabilā multivibratora režīmā. Tātad, kad tiek aktivizēts sprūda, nospiežot pogu, gaismas diode iedegsies un izeja paliks AUGSTA, līdz kondensators, kas pievienots PIN6, uzlādēsies maksimālajai vērtībai. Laiku, kuram būs augsts OUTPUT, var aprēķināt pēc šādas formulas.
T = 1,1 * R * C
Tātad saskaņā ar mūsu ķēdes vērtībām T = 1,1 * 47000 * 0,0001 = 5,17 sekundes.
Tātad gaismas diode iedegsies 5 sekundes.
Mēs varam šo laiku palielināt vai samazināt, mainot kondensatora vērtību. Kāpēc tagad šis laiks ir svarīgs? Šis laika ilgums ir laiks, kurā bloķēšana paliks atvērta pēc pareizā koda ievadīšanas vai pareizo taustiņu nospiešanas. Tāpēc mums jānodrošina pietiekami daudz laika, lai lietotājs varētu iekļūt pa durvīm pēc pareizo taustiņu nospiešanas.
Tagad mēs zinām, ka 555 taimera IC neatkarīgi no tā, kas ir TRIGGER, ja RESET tapa tiek novilkta uz leju, izeja būs Zema. Tāpēc šeit mēs izmantosim sprūda un atiestatīšanas tapas, lai izveidotu mūsu koda atslēgu.
Kā parādīts ķēdē, mēs esam izmantojuši spiedpogas sajauktā veidā, lai sajauktu nesankcionētu piekļuvi. Tāpat kā ķēdē, arī TOP slāņa pogas ir “Linkers”, tās visas jāpiespiež kopā, lai uzliktu TIGGER. BOTTOM slāņa pogas ir visas RESET vai “Mines”; ja nospiežat kaut vienu no tiem, OUTPUT būs maz, pat ja vienlaicīgi tiek nospiesti saites.
Šeit ņemiet vērā, ka 4. tapa ir Atiestatīt tapu un 2. tapa ir sprūda tapa 555 taimera IC. Zemējuma tapa 4 atiestatīs 555 IC, un zemējuma tapa 2 izraisīs augstu izeju. Tātad, lai iegūtu izvadi vai atvērtu koda atslēgu, vienlaikus jānospiež visas pogas augšējā slānī (saites), nenospiežot nevienu pogu apakšējā slānī (Mīnas). Izmantojot 8 pogas, mums būs 40 000 kombināciju, un, ja vien nebūs zināmi pareizie LINKERS, būs nepieciešami mūžīgi, lai iegūtu pareizo kombināciju, lai atvērtu Lock.
Tagad ļaujiet apspriest ķēdes iekšējo darbību. Pieņemsim, ka ķēde ir pievienota maizes dēlim saskaņā ar shēmu un doto jaudu. Tagad gaismas diode nedeg, jo TRIGGER netiek dots. Taimera mikroshēmas TRIGGER PIN ir ļoti jutīgs, un tas nosaka 555. izvadi. Zema loģika TRIGGER tapā 2 NOSAKA flip-flop 555 TIMER iekšpusē, un mēs iegūstam augstu izvadi, un, kad tiek piešķirta sprūda tapa, loģika ir augsta, izeja paliek ZEMS.
Kad visi augšējā slāņa (saišu) taustiņi tiek nospiesti kopā, tad tikai sprūda tapa tiek iezemēta, un mēs iegūstam izvadi, kad tiek atbloķēts HIGH un lock. Tomēr šo augsto posmu nevar ilgi saglabāt, tiklīdz sprūda ir noņemta. Kad saites ir atbrīvotas, izejas HIGH pakāpe ir atkarīga tikai no kondensatora uzlādes laika, kas savienots starp tapu 6 un zemi, kā mēs iepriekš apspriedām. Tātad slēdzene paliks atbloķēta, līdz kondensators tiks uzlādēts. Kondensators ir sasniedzis sprieguma līmeni, ko tas izlādē caur THRESHOLD tapu (PIN6) 555, kas izvelk OUTPUT un LED izslēdzas, kad kondensators izlādējas. Šādi 555 IC darbojas monostabilā režīmā.
Tātad, kā darbojas šī elektroniskā slēdzene, jūs varat tālāk nomainīt LED ar faktisko elektrisko durvju slēdzeni, izmantojot releju vai tranzistoru. Šāda veida īsta elektriskā durvju slēdzene ir parādīta šeit šajā projektā: Arduino durvju slēdzene