Электронный кодовый замок. Простейший кодовый замок

Внимание! Порядок добавления тегов имеет значение! Начинайте добавлять с наиболее важного. По возможности пользуйтесь уже существующими тегами

Три схемы простейших кодовых замка.

Представлю вашему бесценному вниманию несколько простых схемок для охраны вашего спокойствия. В настоящее время радиолюбительский рынок прочно наводнили устройства, которые используются в системах оповещения и сигнализации. Эти устройства, от самых простых до сложных, собраны, как правило, по стандартным классическим схемам. Все рассматриваемые устройства доступны для повторения начинающими радиолюбителями - конструкторами, не обладающими глубокими теоретическими знаниями в электронике, и могут быть использованы для охраны таких объектов, как квартиры, офисы, дачи и т.п. от несанкционированного доступа.
Кодовый замок вообще очень удобная и практичная вещь. Тебе не нужно постоянно таскать кучу металлических ключей в кармане чтобы открыть тот или иной сарай, для этого достаточно просто вспомнить код записанный к тебе в мозг или в книжку твоего мобильного телефона, вообще кодовые замки по своим характеристикам можно разделить на несколько групп, но самые популярными остаются только две - механические и электронные. Каким из этих чудес техники воспользоваться решать вам, мы же рассмотрим лишь некоторые конструкции с электронной начинкой. Большинство электронных кодовых замков выполнено на микросхемах хорошо известных вам триггеров К561ТМ2, КТ3 или на специализированных как раз для этого дела микросхем, особенно изощренные конструкции появляются в наше время на микроконтроллерах и сенсорах.

Итак, первый наш охранник спокойствия - Кодовый замок на микросхеме 4017.
Да друзья микросхема так и называется 4017, существует множество фирм выпускающих эту продукцию исходя из этого буквы перед цифрами могут немного видоизменяться, например моя микросхема родом из Китая, однако потомки Конфуция смело и бесцеремонно белым по черному корпусу влепили логотип PHILIPS и, следовательно, маркировка следующая: HEF4017BP. Но ближе к телу.
Предлагаемая схема поможет вам собрать простой кодовый замок с высокой шифростойкостью. Чтобы подобрать забытый вами по пьяни или по другим причинам код, придется перебрать 10000 вариантов. При этом код замка состоит из 4-х цифр нажатых в определенной последовательности. Итак, сама схема:

На мой взгляд, ничего сложного, спаял, повесил. Принцип работы этого девайса не отличается от принципа работы других электронных кодовых замков на микросхемах. Кто долгое время копается в стране электроники уже в этом шарит, но для новичков поясню.
Кнопками S6-S9 на схеме обозначены "правильные" кодовые цифры, кнопками S1-S5 - цифры, которые в коде не нужны вовсе.
Первоначально на выводе 3 мc присутствует напряжение (логическая "1"). Когда нажимается кнопка "S6", логическая "1" поступает на вход счетчика 14, и логическая "1" появляется на выводе 2. Таким же образом, после нажатия кнопки "S7" логическая "1" появляется на выходе 4, а после нажатия кнопки "S8" - на выходе 7. После нажатия последней верной цифры - "S9" - логическая "1" появляется на выходе 10, транзистор VT2 открывается, реле срабатывает и своими контактами подключает нагрузку. Срабатывание реле индицируется светодиодом.
В случае нажатия любой из "неверных" цифр (S1-S5) логическая "1" поступит на вывод 15 ("Reset"- сброс в исходное состояние), и подбор кода придется начинать сначала. Вот такая вредная пакость.

Следующий замок на микросхеме К561ИЕ9 и полевом транзисторе КП501А.
Принципиальных отличий в сложности от предыдущей схемы немного, в общем смотри сам:

Вообще сама микросхема представляет собой четырехзначный счетчик Джонсона. Принцип работы данной схемы, подобен схеме расписанной выше, хотя кнопок на ней и больше.

Работает электрическая схема следующим образом. В начальный момент, при подаче питания, цепь из конденсатора С1 и резистора R1 формирует импульс обнуления триггеров (на выходах 1 и 13 микросхем будет лог "0"). При нажатии на кнопку первой цифры кода (на схеме - SВ4), в момент ее отпускания триггер D1.1 переключится, т. е. на выходе D1/1 появится лог. "1", так как на входе D1/5 есть пог. "1". При нажатии очередной кнопки, если на входе 0 соответствующего триггера имеется лог. "1", т. е. предыдущий сработал, то пог. "1" появится и на его выходе. Последним срабатывает триггер D2.2 , а чтобы схема не осталась в таком состоянии надолго, используется транзистор VT1. Он обеспечивает задержку обнуления триггеров. Задержка выполнена за счет цепи заряда конденсатора С2 через резистор R6. По этой причине на выходе D2/13 сигнал лог. "1" будет присутствовать не более 1 секунды. Этого времени вполне достаточно для срабатывания реле К1 или электромагнита. Время, при желании, легко можно сделать значительно больше, применив конденсатор С2 большей емкости.
В процессе набора кода нажатие любой ошибочной цифры обнуляет все триггеры.
Ну вот в принципе и все.

Кодовый замок на дверь это устройство фиксации, для открытия которого нужно выставить или указать правильную комбинацию цифр. Среди них можно отметить два основных типа — механические и электронные. Несмотря на разницу технологий, они имеют один принцип – чтобы открыть подъезд, необходимо ввести правильный код на клавиатуре устройства.

Кодовые замки на подъезд – их достоинства и недостатки

У кодовых замков на подъезд имеются как преимущества перед аналогами, так и недостатки. Основными достоинствами являются:

• отсутствие необходимости изготавливать и держать при себе ключ от подъезда;
• невысокая стоимость механизма;
• потеря ключа не помешает попасть домой;
• наличие подсветки клавиш в электронных и электронно-механических устройствах;
• возможность сменить секретный код замка.

К наиболее существенным недостаткам можно отнести:

• возможность распространения кода среди посторонних людей;
• кнопочные панели быстро приходят в негодность;
• потертости на клавишах дают возможность подбора кода к замку;
• необходимость регулярного изменения кода и его запоминания.

Помимо этого каждый тип замков имеет свои сильные и слабые стороны.

Кодовые замки на подъезд механические

Когда дверь в подъезд захлопнута, в механическом устройстве взведена возвратная пружина, головка пуска расположена в планке, а защелка задвинута. Нажатие правильной комбинации кнопок сдвигает нужные пластины, освобождая обойму замка. Если отпустить кнопки, возвратная пружина обеспечит принятие защелкой исходного положения.

Несмотря на простоту устройства, своими руками собрать его достаточно проблематично.

Единственным способом открыть механический замок является ввод правильного кода, но, несмотря на это, степень защиты достаточна лишь для изоляции от случайных прохожих.

Замок можно установить, как на правые, так и на левые двери. Чтобы открыть его изнутри, нужно лишь отвести рычаг. В кодовой комбинации рекомендуется использование не менее трех цифр.

Чтобы перекодировать замок, требуется вынуть винты, снять набор пружин и рычаг. Далее нужно расположить сувальды используемых для нового кода кнопок скосом к центру замка и собрать устройство обратно. Проверять работу замка нужно на открытой входной двери. В зимнее время следует использовать смазку VD-40 на движущихся деталях.

Кодовые замки на электронике

Электронный замок с кодом на подъезд имеет более привлекательный дизайн, более удобную процедуру смены и ввода кода, а так же ряд разнообразных сопутствующих функций. На радиорынках продается достаточно деталей, позволяющих собрать такое устройство своими руками.

Замки с цифровым кодом желательно выбирать по следующим критериям:

• возможности разблокировки устройства мастер-картой;
• подсветки у клавиш;
• метеозащиты;
• международного сертификата;
• возможности блокировки разных дверей с помощью единственного ключа.

Основные составляющие из которых сделаны электронные кнопочные замки:

• Само устройство, включающее электромагнитный привод запирающего механизма. Для того чтобы обеспечить подвижность засова замка, на его электромагнит должен поступить электрический импульс. Это возможно лишь при совпадении кода в приемнике и комбинации на носителе информации. Такой процесс происходит на специальных замках, отличающихся от обыкновенных выходящей кипой проводов.
• Наружный пульт управления, являющимся считывающим устройством, которое не включает какой-либо электроники управления. В него поступают импульсы, исходящие из внутреннего блока управления и если код сигнала совпадает, считыватель активируется.
• Внутреннее устройство управления, являющимся главным центром руководства электронным замком. Именно он посылает импульс электромагнитам устройства, обеспечивающий его открытие. Большинство таких замков закрываются, так же как и любые механические захлопывающиеся устройства.
• Источником бесперебойного питания. Он является необходимой комплектующей на электронные замки – иначе при отключении электричества будет невозможно проникнуть в помещение. Несмотря на малую мощность устройства, оно может обеспечивать работоспособность электрического замка на протяжении нескольких дней. ИБП представляет собой маленький прибор, расположенный в скрытом месте.

Схема электронного кодового замка в подъезд – как ее собрать своими руками

Кодовый замок работает на микросхеме 4017. Это многофункциональный кристалл и теперь он послужит еще и сторожем, в виде простого в изготовлении кодового замка с высоким уровнем шифростойкости. Для того чтобы подобрать к нему код, придется перепробовать 10000 вариантов, причем неправильно нажатая клавиша никак не сигнализирует про ошибку. Шифр состоит из комбинации четырех цифр, вводимых в определенной последовательности. Рассматриваемая схема кодового замка:

Исполнение такого устройства такое же как остальные электронные запоры на микросхемах. Контакты S6-S9, соответствуют цифрам, которые присутствуют в рабочем коде – это «нужные» номера. Клавиши S1-S5 наоборот – показывают числа, которые в шифре отсутствуют.

• При наличии питания, на ножке контакта 3 мc находится напряжение, обозначаемое логической «1».
• Когда нажимается клавиша «S6», это напряжение оказывается на входе счетчика «14» и он срабатывает, отправляя напряжение на вывод 2.
• То же самое происходит после нажатий «S7»-«S8» – это отправляет напряжение на контакты 4 и 7 соответственно.

Когда счетчик фиксирует все четыре правильных нажатия цифр кода, ток подается на контакт номер 10, что открывает транзистор VT2, подающий питание на управляющую цепь реле. Последнее активируется и обеспечивает подключение нагрузки, о чем сигнализирует светодиод.

Электронный кодовый замок можно собрать своими руками. Об этом на видео:

Защита «от дурака»

Если в процессе набора кода нажимается какая-либо из «неправильных» кнопок (S1-S5) напряжение подается на контакт 15, что обнуляет счетчик, производя возврат всей схемы в первоначальное положение. Это никак не отображается на индикаторах, что значительно усложняет подбор пароля.

Несанкционированный доступ можно сделать едва ли невозможным, просто добавив на контакт 15 реле времени, незаметно блокирующее все клавиши хотя бы на 60 секунд.

В этом случае, если неправильно набрать код, то придется подождать минуту, прежде чем набирать его заново. Злоумышленник этого знать не будет и если даже он случайно угадает пароль, то не факт, что он наберет его во время бездействия реле времени.

Если же знать об этой особенности, то на подбор пароля уйдет 10-12 тыс. минут – своими руками придется около 8 суток непрерывно вводить пароли для подбора искомой комбинации. Надежность такого решения возрастает едва ли не до максимальных значений.

Собранная схема это только часть работы – теперь необходимо наладить открывание/закрывание задвижки замка. Для этого можно либо сделать магнит, либо применить уже готовый активатор, например автомобильный.

Используя эти способы, надо отдавать себе отчет, что в первом случае, при отключении электричества, замок входной двер автоматически откроется, а во втором наоборот – останется закрытым. Поэтому более предпочтителен второй вариант, снабженный ИБП.

Кодовые замки по сравнению с запирающими устройствами, открывающимися с помощью ключей, имеют ряд преимуществ. Среди них отсутствие замочной скважины, в которую хулиганы могут напихать различный мусор, надежность механизма, отсутствие необходимости носить с собой ключ, рискуя его потерять и многие другие.

Однако задумываясь о покупке и установке такого замка, многие сталкиваются с проблемой высокой стоимости таких запорных устройств. Это наталкивает хороших хозяев «с прямыми руками» на мысль о том, как же можно сделать кодовый замок своими руками. В рамках данной статьи мы рассмотрим возможности изготовления подобных замков, их отличия от заводских серийных образцов, а также изучим предлагаемые специалистами примеры создания механического и электронного запирающего устройства.

Можно ли изготовить электронный или механический кодовый замок?

Теоретически имея желание, некоторый опыт работы с электричеством и полупроводниковыми микросхемами, а также с механизмами запорных устройств, можно изготовить электронный или механический кодовой замок. В сети Интернет можно найти немало статей и заметок, в которых приводятся схемы электронных и механических кодовых замков. Однако нужно понимать, что их качество и надежность будут под большим вопросом.

Столкнувшись с проблемами самостоятельного изготовления электронных кодовых замков, мы вынуждены констатировать, что большая часть из предложенных в статьях схем не работоспособны. Что до механических замков, то одни из предложенных вариантов слишком сложны в изготовлении, а другие требуют заводских комплектующих, что, впрочем, ни во всех случаях является проблемой.

Изучив тему досконально, мы пришли к заключению, что электронный или механический кодовый замок изготовить самостоятельно, возможно. Однако если вы изначально предъявляете к нему повышенные требования по эксплуатационным характеристикам, то лучше не тратьте время и силы, купите заводское запирающее устройство. Не исключено, что его стоимость в итоге окупит потраченное время на бесплодные поиски подходящей схемы и усилия на перепайку электрических схем и переделку механических элементов замка. Кроме того, самодельные запирающие устройства имеют существенные отличия от заводских образцов, о них мы и поговорим далее.

Чем будут отличаться самодельные кодовые замки от заводских?

Как уже было сказано выше, кодовые замки, изготовленные своими руками, отличаются от тех, которые можно купить в магазине. Причин тому много, это и использование кустарных приемов при создании отдельных элементов и сноровка человека взявшегося за изготовление запирающего устройства, а главное подход, который он выбрал до того как взяться за работу.

К слову сказать, существует два основных подхода при изготовлении самодельных запирающих устройств. Первый (и на наш взгляд самый верный), предполагает использование заводских деталей при изготовлении электронного или механического замка, так сказать «в авторской компоновке». А второй подход, более рискованный, предполагает кустарное изготовление отдельных деталей запорного устройства и использование подручных средств в работе, так чем же все таки самодельные замки будут отличаться от тех, которые можно купить в магазине?

• Самодельный кодовый замок выглядит эстетически менее привлекательно, чем заводская модель, хотя бывают и исключения из этого правила.
• Никто не может гарантировать длительной и стабильной работы самодельного устройства. Не исключено, что в один «прекрасный» момент оно перестанет работать, доставив вам немало хлопот.
• Кодовые запирающие устройства, собранные по некоторым схемам из сети Интернет крайне не надежны. Их легко открыть посредством подбора цифр или тем более одновременным нажатием на все цифры, что не выдерживает никакой критики.
• Заводские модели кодовых замков предполагают простую и интуитивно понятную установку. Самодельные же образцы запирающих устройств, устанавливаются сложнее. Иногда приходится потратить немало времени, прежде чем удастся придумать, как осуществить его правильный монтаж.
• И, наконец, следует отметить, что в стоимость заводского кодового замка входит его установка. Мастер придет к вам и качественно установит устройство без вашего участия, что, безусловно, сэкономит ваши силы и время.

Подбираем инструмент и подходящие детали

Процесс самостоятельного изготовления электронного или механического кодового замка предваряется выбором подходящих деталей и инструментов. Универсального набора инструментов и деталей в этом случае не существует, поскольку их подбор будет зависеть от множества факторов. Тем не менее, сказать о том какие инструменты и материалы вам понадобятся точно вполне возможно. Итак, для изготовления электронного или механического кодового замка потребуются следующие детали и инструменты:

1. готовые заводские микросхемы или детали для их изготовления (плата, провода, радиодетали);
2. паяльник, олово, канифоль;
3. механические части замка (сувальды, ригель, пружины);
4. корпус замка и крепежные элементы;
5. дрель, болгарка, отвертка;
6. клей, материал для изготовления кнопок и прочее.

Пример изготовления электронного кодового замка

Наиболее удачной на наш взгляд микросхемой для самодельного электронного кодового замка считается 561Л0А7. Ее топологию вместе с остальными элементами замка вы видите сейчас перед глазами. Данная схема имеет ряд преимуществ перед другими образцами:

• низкое потребление электроэнергии;
• возможность работать сразу от двух источников питания, 12 вольтовой батареи и электросети;
• высокая надежность против взлома, как интеллектуального, так и грубого.

Низкое энергопотребление обеспечивается тем, что вся электрическая схема в состоянии покоя обесточена, а для того, чтобы подключить питание нужно нажать на специальную кнопку, например это будет «0». После нажатия кнопки «0» у вас появляется 15-20 секунд для набора кода и открытия замка, после чего схема снова обесточивается. Кстати в данной схеме применяется кодовая панель SA 1, которая выводится наружу. Для установки кода, применяется панель SR 1, соединенная с устройством для фиксации частот, взятой от радиоприемника. Достаточно специальным образом расположить штекера в гнездах устройства, что будет соответствовать 4-х значному коду.

Схема защищает замок от интеллектуального взлома путем подбора. В случае если во время набора кода будет нажата неправильная кнопка, панель набора блокируется на 15 секунд, после этого набор можно повторить. Можно увеличить время блокировки с каждым неправильным набором кода. Итак, давайте кратко рассмотрим порядок изготовления электронного кодового замка.

1. Приобретаем или паяем вышеуказанную микросхему.
2. Берем пластиковую коробочку размером 15×15 см, прорезаем в ней отверстие и монтируем на нее кодовую панель, не забыв вывести провода.
3. Вовнутрь коробочки устанавливаем микросхему и подключаем ее к кодовой панели.
4. Устанавливаем поверх устройство фиксации частот от радиоприемника и соединяем его с микросхемой при помощи проводков.
5. Прорезаем отверстие в коробочке так, чтобы получить доступ к устройству фиксации частот. Из кусочка резины изготавливаем заглушку, с тем, чтобы придать устройству более эстетичный вид.
6. Получившийся блок управления запорным механизмом подключаем к аккумулятору, а тот в свою очередь через блок питания к электросети.
7. С помощью проводов соединяем блок управления с приводом отпирания дверей, который используется в автомобилях с центральным замком. Его мы в свою очередь соединяем с обычной защелкой, которую устанавливают на механические замки. Можно обойтись без привода отпирания двери и вместо него соединить блок управления с электрозащелкой. Кодовый электронный замок готов.

Пример изготовления механического кодового замка

Механический кодовый замок состоит из нескольких пластин (подвижных и неподвижных), шайб, заклепок, направляющих засова, засовов, ручки для открывания двери, пружин, упоров и шплинтов. Устройство замка показано на рисунке. Для открытия замка требуется расположить палец ручки так, чтобы подвижная пластина сместила засов и открыла замок. Таких ручек несколько и все препятствуют засову, если конечно их не повернуть должным образом. Механический кодовый замок изготавливается в следующем порядке.

• Берем три узкие прямоугольные металлические пластины, в данном случае размер и толщина металла большого значения не имеют, главное основной принцип работы. Складываем пластины стопкой и сверлим четыре отверстия диаметром 10 мм каждое.
• Под каждое отверстие нужно подобрать болты так, чтобы они легко туда входили, но при этом не болтались свободно, их головки нужно обточить, чтобы они по виду напоминали заклепки.
• Стержень болта нужно обработать напильником так, чтобы образовались две плоскости.
• В подвижной планке нужно сделать пропилы, это обеспечит подвижность ручки.
• Чтобы замок можно было открыть изнутри, нужно установить специальную ручку для засова.
• На головки болтов нужно сделать отметки, для того, чтобы было удобнее набирать код.
• Подбираем подходящий по размеру корпус и начинаем собирать механизм замка.
• Собираем пластины в последовательности, показанной на рисунке, вставляя болты-кнопки в отверстия. Их нужно будет выводить наружу, засверлив соответствующие отверстия в дверном полотне.
• Подвижные пластины необходимо подпружинить к ручке.
• Монтируем коробку с механизмом на дверь с помощью подходящих крепежных элементов и проверяем работоспособность механического кодового замка.

Подводя итог, отметим, что ответить на вопрос о том, как сделать кодовый замок далеко не просто. Существует очень много вариантов и схем изготовления подобного запорного устройства. И даже если вы возьмете работоспособную схему, это не значит, что у вас все получится, ведь многое зависит от вашей сообразительности, работоспособности и опыта в деле изготовления и установки замков. Поэтому если вы чувствуете, что эта работа вам не по плечу, лучше приобретите хороший заводской замок, в этом случае вероятность того, что он вас не подведет гораздо выше. Удачных вам экспериментов.

Электронный кодовый замок

Этот замок прост в изготовлении и налаживании. При этом он позволяет использовать четырехзначный код и ограничивает время набора последнего. Электронная часть замка выполнена на микросхемах КМОП серии К561. Принципиальная схема устройства приведена на рис.1.

Рис. 1. Принципиальная схема электронного замка

Устройство состоит из четырех RS-триггеров (две микросхемы К561ТМ2) DD1. 1, DD1. 2, DD2. 1, DD2. 2. Кнопки наборного поля располагаются с наружной стороны двери. Перед набором кода необходимо нажать кнопку SB11 «Сброс». Конденсатор С1 при этом быстро разряжается, а после отпускания кнопки он начинает медленно заряжаться от источника питания + 9 В через резистор R3. Пока напряжение на конденсаторе С1 не достигнет значения+ 4, 5 В и более, на входе S триггера DD1. 1 присутствует нулевой потенциал, который разрешает работу первого RS-триггера на элементе D1. 1.

При нажатии кнопки SB1 (первая цифра кода) триггер переключается и на его прямом выходе положительный потенциал изменяется на нулевой. Этот потенциал разрешает работу следующего триггера на элементе DD1. 2.

После нажатия кнопки SB2 (вторая цифра кода) триггер на элементе DD1. 2 переключается и на его инверсном выходе появляется нулевой потенциал, тем самым разрешается работа следующего RS-триггера на элементе DD2. 2. Далее последовательно нажимают кнопки SB3 (третья цифра кода) и SB4 (четвертая цифра кода), Наконец срабатывает последний RS-триггер на элементе DD2. 1, на его инверсном выходе появляется нулевой потенциал, что приводит к закрыванию транзистора VT1 и, как следствие, к открыванию транзистора VT2, который включает исполнительное устройство, например реле или электромагнит.

Прямой выход RS-триггера DD2. 1 для включения исполнительного устройства использовать нельзя. Это связано с тем, что в случае исполнительное устройство срабатывает даже при нажатии только одной кнопки SB4, т. е. без набора трех первых цифр, а это недопустимо.

Время набора цифр кода ограничено временем заряда конденсатора С1 и зависит от его емкости и сопротивления резистора R3. При номиналах, указанных на рис.1, время заряда составляет примерно 15 с. Если за это время код не будет набран, то все RS-триггеры возвратятся в исходное состояние и набор придется повторить. Если во время набора кода будет набрана хотя бы одна неправильная цифра (кнопки SB5-SB10), то все RS-тригтеры также возвратятся в исходное состояние.

Количество цифр в коде может быть увеличено, если включить последовательно еще несколько микросхем. Но, как показывает практика, четыре цифры обеспечивают достаточную надежность системы.

Печатная плата устройства выполнена из одностороннего фольгированного стекло текстолита размером 65х40 мм. Рисунок печатной платы приведен на рис.2. В качестве исполнительного устройства использовано реле РЭС-49. Размещение элементов на плате устройства приведено на рис.3. Микросхемы DD1, DD2 серии К561ТМ2 можно заменить без изменения рисунка печатной платы на микросхемы К176ТМ2. Резисторы R1 -R7 - типа МЛТ-0, 125 или им аналогичные. Конденсатор С1 нужно выбрать с возможно меньшим током утечки. Время набора устанавливают экспериментально, путем подбора номинала конденсатора С1. В качестве кнопок можно использовать любые, в том числе и от телефонного аппарата (кроме SB11).

Бывает так, что случайные события принуждают и мобилизуют к новым идеям, к творчеству. А какой же из вас радиолюбитель если все повторять и покупать наготове. Вот и у меня случилось так, что долго думать не пришлось. Да и карманы теперь, не загружены лишнем грузом. Дело было зимой, сломался ключ от бельевой, прямо в замке. Попытки вытащить "огрызок” ключа, не увенчались успехом. Решил не покупать новый замок, а переделать старый. К тому же пользуются помещением три соседа. В поисках по интернету простого кодового замка, то и дело, наталкивался на схемы основанные на микроконтроллерах или на нескольких микросхемах. Мне надо было решить проблему просто и быстро. Решил испытать схему на основе счетчика Джонсона. То, что находил в сети, не было пригодно для повторения. Схемы были "сырыми”, нерабочими и не имели временной задержки на удержание привода замка.

Электронный кодовый замок - принципиальная схема

Эта схема существует в разных вариациях, и на разных счетчиках (К561ИЕ8, К561ИЕ9, К176ИЕ8, CD4022 и тому подобные). Я доработал схему на основе CD4017 (десятичном счетчике делителе с 10 дешифрированными выходами QO...Q9). Аналогом микросхемы CD4017 (счетчик Джонсона) является К561ИЕ8, К176ИЕ8 . У себя нашел микросхему с обозначением EL4017AE , которую и применил в данном устройстве. При повторении девайса, не поленитесь, определите маркировку – они отличаются по характеристикам (рабочее напряжение). Все необходимые файлы проекта - .

Итак, работа схемы электронного кодового замка очень проста. При вводе правильного четырёхзначного последовательного кода на выходе микросхемы (Q4) появляется логическая единица, которая приводит к открыванию замка. При наборе неверной цифры (кнопки S5-S10), не являющаяся частью кода, схема переходит в исходное состояние, то есть обнуляется через 15 вывод микросхемы (RESET ). При нажатии S1 единичное состояние на третьем выводе Q0 микросхемы поступает на вход полевого транзистора VT1 открываясь он поддает напряжение на вывод 14 (CLOCK ) который переключает единичное состояние на второй вывод Q1, потом при последовательном нажатии кнопок S2, S3, S4, сигнал переходит на Q2, Q3, и в конечном итоге при вводе правильного кода с выхода Q4 сигнал открывает транзистор VT2 на короткое время, определяемое емкостью конденсатора С1, включая реле К1 который своими контактами подает напряжение на исполнительное устройство (электрозамок, защелка, или автомобильный "активатор” (актуатор)).

Есть одно но, код не может состоять из одной и той же цифры. Например: 2244, значения должны быть разными, как: 0294 и т. д. Так или иначе, возможных вариантов кода очень много, примерно один десяток тысяч, что вполне хватит для применения данного кодового замка в быту.

О деталях кодового замка

Все радиодетали дешевы и могут быть заменены на другие аналоги. Например: VT2 можно заменить на такой же npn транзистор: 2N2222, BD679, КТ815, КТ603 . Для шунтирования реле лучше применить диод Шоттки. VD7 можно и не ставить, хотя лучше чтобы он был во избежание переполюсовки (падение напряжения на нем не критична, так как схема работает и при 9В). Реле любое, с меньшим током срабатывания, на 12В, с контактами рассчитанные на ток привода замка.

Теперь о конструкции замка

Схема простейшая, испытанная, работает она уже полтора года без проблем, в условиях жары и холода. И самое главное, проста в повторении! Покупаешь радиодетали, плату можно использовать монтажную.

В качестве привода для замка, применил простой автомобильный электропривод (актуатор). В комплект идут и крепления – металлические полоски, которые нужно переделать, так как видно на фотографиях. Все зависит от того, какой замок применяется для переделки. Можно ставить готовую электрозащелку фирмы FASS LOCK Itemno:2369 (8-12V,12W). В таком случае меняется емкость конденсатора С1, так чтобы получить временную задержку таймера в 0,5-1с.

В своем случае, закрепил металлическую полоску на пластмассовую ручку замка, прикрепив ее напрямую саморезами. От нее к приводу, одевается спица (идет в комплекте с активатором), и далее сам электропривод крепится также саморезами к основанию двери. Плата с реле устанавливается на дверь и подводится проводка от кнопочной панели и питания. В качестве корпуса, я применил пластиковую крышку из под кофе, просверлив два отверстия для крепления.

Кнопочная панель для набора кода изготовлена из остатка алюминиевого профиля П-образной формы, для мебельных фасадов, покупается в любом магазине мебельной фурнитуры. Режется профиль исходя из количества кнопок (10шт.). После этого, нужно просверлить отверстия для кнопок, по диаметру немного больше чем диаметр кнопки, так чтобы кнопка с одетым на ней кембриком (трубкой) проходила в отверстие. Таким образом она будет центрирована, и как следствие свободно двигаться при нажатии, без заеданий. Это делается для того, чтобы при заливке кнопок клеем не было смешения, но об этом чуть по позже.

Заливка кнопок

Настало время закрепить кнопки на свое место в заранее просверленных отверстиях. Вставляем кембрик в кнопки и ставим их на свое место, как это видно на фото. После, нужно скрепить их каплями клея или термоклея. Но делать это надо аккуратно, так чтобы не осталось щелей, в том случае если заливать кнопки эпоксидной смолой! Потому что у меня, первая панелька, залитая эпоксидкой, осталась в качестве музейного экспоната. Эпоксидка, очень текучая, и она просочилась в кнопки и склеила их. Вот так. Пришлось делать все по новому и на этот раз, заливал панель термоклеем. Кнопки можно предварительно клеить, так чтобы закрепить их на свои места, двухкомпонентным, мгновенным клеем применяемым мебельщиками для склеивания МДФ, продается там же где и алюминиевые профиля – в магазинах мебельной фурнитуры.

Конечно же перед заливкой надо припаять все провода к кнопкам и светодиодам так как это видно на фотографиях. Все это обеспечивает надежную, водонепроницаемую и неразборную клавиатуру, а также красивый дизайн, который применим к любым входным дверям, сейфам или гаражным воротам. Также, устройство можно применить для охранных систем.

Теперь сверлим два отверстия под шурупы для крепления панели. Также, одно или два отверстия под светодиоды (d=3mm). Один из них (зеленого свечения) справа для индикации открытия замка. Другой не задействовал, его можно подключить к питанию на постоянное свечение или через дополнительную кнопку в целях подсветки клавиатуры при ее нажатии. Соответственно светодиод должен быть белого свечения (ультра яркий), закрепив его так чтобы световой поток был направлен на кнопки. Можно разрезать еще один кусочек профиля, и закрепить его на кнопочную панель сверху, или вообще применить готовую клавиатуру от калькулятора или от других устройств. А если изготовить лицевую панель из плексигласа, тогда будет вам решение для подсветки всей клавиатуры!

И последние, цифры можно нанести готовые, или нарисовать их самому при помощи фломастера, а после покрыть алюминиевый профиль простым скотчем. Это делается сразу же после сверления отверстий под кнопки. Проводов конечно много, относительно устройств на микроконтроллерах, но не все же имеют возможность изготовить подобные девайсы. Суть этого замка в том, что его может собрать даже человек не имеющий особых навыков в радиоэлектронике. Купил детали, собрал на выходных, навесил и подключил. Все. В никаких наладках, это схема не нуждается. И еще, код можно менять в любой момент. Все провода от клавиатуры, подключаются внутри корпуса кодового замка. Не забываем каждый провод промаркировать. Я использовал самоклейки для ценников.

Хочу заметить, что за прошедшее время, на кнопках нет явных следов истирания! Скорее всего, за счет пластмассы черного цвета. Используются они ежедневно. Но, протирать и менять код, время от время, не мешает.

Блок питания устройства

Питание устройства осуществляется, за счет бесперебойного блока, фирмы Dantom . Он имеет встроенный гелиевый аккумулятор на 12В/7А. Вы можете собрать такой же, схема очень проста, она выдает постоянный небольшой ток зарядки (несколько миллиампер – при полностью заряженном аккумуляторе, и 70 – 100 при разряженном). Этого хватит на питание нескольких электрозамков и электрозащелок. Или изготовьте блок по меньше, если у вас всего одна дверь с кодовым замком. Скажем на: L7812CV , LM317 , КР142ЕН8Б . Так же, систему можно запитать от импульсных блоков питания.

Схема принципиальная БП РИП

Печатная плата БП РИП

В предложенной схеме резервного источника питания (РИП), применен влагозащитный трансформатор, но можно использовать и любой другой на 20-40 Ватт, с выходным напряжением в 15-18 Вольт. Если под нагрузкой один лишь автомобильный актуатор, то трансформатор подойдет и менее мощный. Для нескольких электрозамков, электролитический конденсатор С1 должен быть с большей емкостью, чем та что указана на схеме – для большего запаса энергии при срабатывании и соответственно, меньшего падения напряжения на нагрузке. Конденсатор С2 – 0,1-0,33mF, С3 – 0,1-0,15mF. Радиатор для IC1 – побольше, примерно на 100-150см2, так как в корпусе с аккумулятором, лишний нагрев не нужен! Выходной ток нагрузки для L7815CV составляет 1,5А. Тем более если используется пластмассовый бокс в качестве корпуса, незабываем про вентиляционные отверстия. Диод D8 и предохранитель FS2, служат защитой от короткого замыкания.

В охранных РИП-ах стоит кнопка (tamper ) против несанкционированного взлома прибора – нам она не понадобится. На плате, для подключения проводов лучше воспользоваться пайкой вместо клемм, как наиболее надежном способом крепления. Также, уместно подстраховаться и вывести запасную проводку питания вне помещения, на непредвиденный случай (в жизни разное бывает).

Видео работы самодельного замка

Это все, надеюсь, что оказался вам полезным. ).

Обсудить статью КАК СДЕЛАТЬ ЭЛЕКТРОННЫЙ КОДОВЫЙ ЗАМОК