Nøglekoder til elektronisk lås: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Dette er en enkel programmerbar kombination med 4 knapper.

interfacemodul og kan som sådan bruges til en række projekter, hvor en nøglefri låsekontrol kan være påkrævet. Kun printkortet til at generere det nødvendige signal for at starte en låsemekanisme vises, låsemekanismen overlades til brugeren.

PCB'et bruger en kombination af overflademontering og gennemgående huller, som alle er let tilgængelige, en stabil hånd og fint spids loddejern vil være påkrævet for at montere SMT -komponenterne. For at lette konstruktionen er DIP'erne monteret i stikkontakter. Skrueterminaler bruges til at forbinde 9V batteriet (5V min til 15V max) og output.

Jeg oprettede PCB -layoutet ved hjælp af Eagle Cad, og dette blev fremstillet på OSH Park.

Forbrugsvarer

Komponentliste

3 × 10k modstand 1206

2 × 20k modstand 1206

4 × SWITCH SPST-NO

1 × 3 -vejs PCB -terminalblok 2,54 mm pitch

1 × 2 -vejs PCB -terminalblok 2,54 mm pitch

2 × 16 pin IC -stik valgfri

1 × 14 pin IC -stik valgfri

1 × 8 pin IC -stik valgfri

1 × PCB 2 -lags bord

2 × 47k modstand 1206

1 × 10n kondensator 1206

1 × 100n kondensator 1206

2 × BSS123 NFET SOT23

2 × CD4027 Dual JF Flip Flop 16DIP

1 × CD4081 Quad 2 input OG 14DIP

1 × 555 Timer 8DIP

1 × LED RØD 3 mm

16x Terminal pins 2,54 mm afstand

Trin 1: Kredsløbsbeskrivelse

Kredsløbet realiseres ved hjælp af CMOS -logikporte, en timerchip og en håndfuld diskrete komponenter.

Det centrale element er JK flip -floppen, hvoraf fire bruges, dette kræver CD4027, som indeholder to flip -flops, derfor er to af disse påkrævede.

CD4027 fås med 16 ben i DIP og SMD, pin out og funktionalitet er de samme uanset pakken.

Sandhedstabellen viser driftstilstanden.

LH = lav til høj overgang, HL = høj til lav overgang, NC = ingen ændring, X = ligeglad.

For denne applikation er S- og R -input begge lave, derfor kan de sidste tre linjer i sandhedstabellen i dette tilfælde ignoreres.

Derfor vil udgangstilstanden for Flip Flop (FF) blive bestemt af det høje niveau på J eller K -indgangen, når uret (CLK) er på den stigende kant (LH).

Hver af de tre første taster på tastaturet er forbundet til J-indgangen på en FF, som registrerer tastens tilstand, mens tasten ikke trykkes på, er input lav (standard trækkes lavt af en modstand), når tasten trykkes på J -input går højt, når CLK ændrer LH. Det får Q -output til at gå højt.

Den 2. FF er lukket af en kombination af tilstanden i den foregående 1. FF og CLK via en AND -gate.

CD4081 quad 2 input AND fås med 14 ben i DIP og SMD, pin out og funktionalitet er de samme uanset pakken

Hvis den første FF's output var høj, vil den 2. FF's output blive høj, når den blev uret, hvis der blev trykket på den 2. tast.

Den 3. FF er lukket af en 2. OG gate (via 2. FF's output) og CLK.

K -indgangene på alle FF’erne er forbundet sammen via den 4. tast, ved at trykke på dette giver et højt niveau, som på den næste LH af input CLK tvinger Q -udgangene lave og nulstiller alle FF’erne. Hvis der ikke trykkes på tasten, holdes indgangen lav (standard trækkes lavt af en modstand).

Ud over den manuelle nulstilling fra den 4. tast, leveres en power on reset (POR) af kondensatoren/modstanden (CR), netværket dannet af kondensatoren på tværs af switch 4 og pull-down-modstanden på K-input.

Når strømmen tilsluttes, leverer CR -netværket en HL -puls til K -indgangene og med J -indgangene alle trukket lavt af en modstand (J = L, K = H), er Q -udgangene alle lave.

Udgangen fra den 3. FF er forbundet til en indgang på en 2 -indgang EXOR, den anden indgang er forbundet til et POR -netværk.

EXOR'er med enkelt gate er tilgængelige, men deres maksimale driftsspænding er 5,5V, hvilket er i den lave ende af CMOS -driftsspændingen. Under alle omstændigheder er hensigten at drive kredsløbet ved 9V

Til dette formål blev der oprettet en EXOR ved hjælp af modstande, NFET’er og 3. OG -porten.

Outputtet fra EXOR -portene CLK via den 4. OG -port til indgangen til den 4. FF var J = H og K = LH skifter output fra FF. Når Q = L er låsen indstillet, når Q = H er låsen frakoblet.

Uret genereres ved hjælp af en 555 timer, der er konfigureret i Astable -tilstand.

Trin 2: Montering

Fastgør først overflademonteringsenhederne, dette forhindrer blokering af disse komponenter med de større gennemgående huller, og på dette tidspunkt er pladen flad, hvilket forenkler samlingen.

Lod derefter IC -stikkene, medmindre IC'erne sættes direkte på brættet.

Imidlertid kan IC -stik forenkle fejlfinding og udskiftning i tilfælde af problemer.

Monter terminalstifterne, medmindre der bruges trådled.

Terminalblokkene er de sidste, der skal loddes, da de sidder højere end de andre komponenter.

Trin 3: Betjening

Betingelsen for, om enheden er indstillet eller frakoblet, er angivet med en LED, denne kan forlænges over eller eksternt fra hovedkortet i henhold til krav.

LED'en forbliver tændt, når den er indstillet. (også opstart som standard).

Indstilling og af-indstilling opnås ved at indtaste en kombination med 4 knapper, den korrekte kode tænder LED'en, hvilket angiver, at systemet er indstillet, og den korrekte kode slukker LED'en.

En forkert kodesekvens anvender en nulstilling til systemet, der kræver, at kodesekvensen skal indtastes igen fra begyndelsen.

Den påkrævede kode indstilles af jumpere (gør det let at ændre koden) eller links (hårdt kodet, mindre fleksibel).

Hård kodning negerer terminalposterne, der forenkler konstruktionen, men gør det mindre bekvemt at ændre koden

Linkene er arrangeret i grupper på to i en 4 x 4 matrix.

Kolonnen flugter med den tilsvarende switch, en kolonne pr. Switch.

Rækken flugter med switch -rækkefølgen fra 1 til 4.

Tager S1 som eksempel.

Under S1 er der 4 links i den tilsvarende kolonne, hvis det første link er lavet, tildeler det dette som den første knap i kodesekvensen, Hvis det andet link foretages, tildeler det S1 som den 2. knap i sekvensen osv.

Den samme metode gælder for alle knapperne.

Trin 4: Fejlfinding

Problemer kan opstå, og hvis de gør det, hvordan kan de løses.

Den første ting at gøre er at kigge efter det indlysende.

IC på det forkerte sted, forkert retning eller stifter, der ikke er loddet eller dårligt loddet, dårlig stikkontakt eller bøjet stift.

Komponent i forkert position, forkert værdi, forkert retning eller dårlig lodning.

Loddebro, Forsyningsspænding på de forkerte terminaler, forsyningskabler byttet, forkert spænding.

Selv PCB kunne have et åbent eller kortsluttet spor

Fortæl ikke dig selv, at det muligvis ikke kan være et bestemt problem uden at verificere det