Nyckelkod för elektroniskt lås: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:40

Detta är en enkel programmerbar kombination med 4 knappar.

gränssnittsmodul och som sådan kan användas på ett antal projekt där en nyckellös låskontroll kan krävas. Endast kretskortet för att generera den signal som krävs för att initiera en låsmekanism visas, låsmekanismen överlåts till användaren.

Kretskortet använder en kombination av ytmonterade och genomgående hålskomponenter som alla är lättillgängliga, en stabil hand och fin spetslödkolv kommer att krävas för att montera SMT -komponenterna. För enkel konstruktion monteras DIP: erna i uttag. Skruvplintar används för att ansluta 9V -batteriet (5V min till 15V max) och utgång.

Jag skapade PCB -layouten med Eagle Cad och denna tillverkades på OSH Park.

Tillbehör

Komponentlista

3 × 10k motstånd 1206

2 × 20k motstånd 1206

4 × SWITCH SPST-NO

1 × 3 -vägs kretskortsplint 2,54 mm delning

1 × 2 -vägs kretskortsplint 2,54 mm delning

2 × 16 -stifts IC -uttag valfritt

1 × 14 -stifts IC -uttag valfritt

1 × 8 -stifts IC -uttag valfritt

1 × PCB 2 -lagerskiva

2 × 47k motstånd 1206

1 × 10n kondensator 1206

1 × 100n kondensator 1206

2 × BSS123 NFET SOT23

2 × CD4027 Dual JF Flip Flop 16DIP

1 × CD4081 Quad 2 ingång OCH 14DIP

1 × 555 Timer 8DIP

1 × LED RÖD 3 mm

16x anslutningsstift 2,54mm mellanrum

Steg 1: Kretsbeskrivning

Kretsen realiseras med hjälp av CMOS -logikportar, ett timerchip och en handfull diskreta komponenter.

Det centrala elementet är JK -vippan som fyra används, detta kräver CD4027 som innehåller två flip -flops, därför krävs två av dessa.

CD4027 finns med 16 stift i DIP och SMD, ut och funktionalitet är desamma oavsett paket.

Sanningstabellen visar driftläget.

LH = Låg till Hög övergång, HL = Hög till Låg övergång, NC = Ingen förändring, X = Bryr sig inte.

För denna applikation är båda S- och R -ingångarna låga, så i detta fall kan de tre sista raderna i sanningstabellen ignoreras.

Därför kommer utgångsläget för Flip Flop (FF) att bestämmas av den höga nivån på J eller K -ingången när klockan (CLK) är på den stigande kanten (LH).

Var och en av de tre första tangenterna på tangentbordet är ansluten till J-ingången på en FF som detekterar tangentläget, med tangenten avtryckt är ingången låg (standard dras lågt av ett motstånd), när tangenten trycks in J -ingången blir hög när CLK ändrar LH. Orsakerna till att Q -utmatningen blir hög.

2: a FF är grindad av en kombination av tillståndet för föregående 1: a FF och CLK via en OCH -grind.

CD4081 quad 2 ingången OCH finns med 14 stift i DIP och SMD, stiftet ut och funktionen är densamma oavsett paketet

Om 1: a FF: s utgång var hög kommer 2: a FF: s utgång att bli hög när den klockas, om den andra tangenten trycktes.

Den tredje FF är grindad av en 2: a OCH grind (via 2: a FF: s utgång) och CLK.

K -ingångarna för alla FF: erna är anslutna tillsammans via den fjärde tangenten, genom att trycka på detta ger en hög nivå som vid nästa LH på ingången CLK tvingar Q -utgångarna låga och återställer alla FF: erna. Om knappen inte trycks in hålls ingången låg (standard dras lågt av ett motstånd).

Förutom den manuella återställningen som tillhandahålls av den fjärde nyckeln, tillhandahålls en återstart (POR) av kondensatorn/motståndet (CR), nätverket som bildas av kondensatorn över switch 4 och neddragningsmotståndet på K-ingångarna.

När strömmen appliceras tillhandahåller CR -nätet en HL -puls till K -ingångarna och med J -ingångarna alla dragna lågt av ett motstånd (J = L, K = H) är Q -utgångarna alla låga.

Utgången från den tredje FF är ansluten till en ingång på en 2 ingång EXOR, den andra ingången är ansluten till ett POR -nätverk.

Enstaka grind EXOR är tillgängliga men deras maximala driftsspänning är 5,5V, vilket är i den nedre änden av CMOS -driftspänningen. I vilket fall som helst är avsikten att driva kretsen vid 9V

För detta ändamål skapades en EXOR som använder motstånd, NFET: er och den tredje OCH -grinden.

Utgången från EXOR -grindarna CLK via den fjärde OCH -grinden till ingången till den fjärde FF var J = H och K = LH växlar utgången från FF. När Q = L är låset inställt, när Q = H är låset avstängt.

Klockan genereras med en 555 -timer konfigurerad i Astable -läge.

Steg 2: Montering

Fäst först ytmonteringsenheterna, detta förhindrar att dessa komponenter blockeras av de större genomgående hålskomponenterna och i detta skede är plattan platt vilket förenklar montering.

Löd sedan IC -uttagen om inte IC: n sitter direkt på kortet.

IC -uttag kan dock förenkla felsökning och utbyte vid problem.

Montera plintarna om du inte använder trådlänkar.

Terminalblocket är de sista som löds eftersom de sitter högre än de andra komponenterna.

Steg 3: Drift

Villkoret om enheten är inställd eller avstängd indikeras av en lysdiod, detta kan förlängas ovanför eller fjärr från huvudkortet enligt kraven.

Lysdioden lyser när den är inställd. (även standard för uppstart).

Inställning och avinställning uppnås genom att ange en kombination med fyra knappar, rätt kod tänder lysdioden som indikerar att systemet är inställt och rätt kod stänger av lysdioden.

En felaktig kodsekvens tillämpar en återställning på systemet som kräver att kodsekvensen återmatas från början.

Den nödvändiga koden ställs in av hoppare (så att koden enkelt kan ändras) eller länkar (hårdkodad, mindre flexibel).

Hård kodning förnekar terminalposterna som förenklar konstruktionen, men gör det mindre bekvämt att ändra koden

Länkarna är ordnade i grupper om två i en 4 x 4 matris.

Kolumnen ligger i linje med motsvarande switch, en kolumn per switch.

Raden ligger i linje med omkopplarens ordning från 1 till 4.

Med S1 som exempel.

Under S1 finns det 4 länkar i motsvarande kolumn, om den första länken görs tilldelar den denna som den första knappen i kodsekvensen, Om den andra länken görs tilldelar den S1 som den andra knappen i sekvensen etc.

Samma metodik gäller för alla knappar.

Steg 4: Felsökning

Problem kan uppstå och om de gör hur kan de hanteras.

Det första du ska göra är att leta efter det uppenbara.

IC på fel plats, fel orientering eller stift (er) inte lödda eller dåligt lödda, dålig sockelinsättning eller böjd stift.

Komponent i fel position, fel värde, fel orientering eller dålig lödning.

Lödbryggning, Matningsspänning på fel terminaler, matningsledningar bytt, fel spänning.

Även kretskortet kan ha ett öppet eller kortslutet spår

Säg inte till dig själv att det inte kan vara ett särskilt problem utan att verifiera det