Elektronisch codeslot: 4 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Digitale codesloten zijn erg populair in de elektronica, waar u een bepaalde 'code' moet invoeren om het slot te openen. Dit type sloten heeft een microcontroller nodig om de ingevoerde code te vergelijken met de vooraf gedefinieerde code om het slot te openen. Er zijn dit soort digitale sloten die Arduino gebruiken, Raspberry Pi gebruiken en 8051 microcontrollers gebruiken. Maar vandaag bouwen we hier het codeslot zonder enige microcontroller.

In dit eenvoudige circuit bouwen we een 555 Timer IC-gebaseerd codeslot. In dit slot zullen er 8 knoppen zijn en men moet tegelijkertijd op specifieke vier knoppen drukken om het slot te ontgrendelen. De 555 IC is hier geconfigureerd als een monostabiele vibrator. Kortom, in dit circuit hebben we een LED op de uitgangspin 3 die AAN gaat wanneer de trigger wordt toegepast door op die specifieke vier knoppen te drukken. LED blijft enige tijd aan en gaat dan automatisch uit. De Aan-tijd kan worden berekend met deze 555 monostabiele rekenmachine. LED vertegenwoordigt hier het elektrische slot dat vergrendeld blijft als er geen stroom is en wordt ontgrendeld wanneer er stroom doorheen gaat. De combinatie van specifieke vier knoppen is de "Code", die het slot moet openen.

Dit project wordt gesponsord door LCSC. Ik gebruik elektronische componenten van LCSC.com. LCSC zet zich sterk in om een brede selectie van echte, hoogwaardige elektronische componenten tegen de beste prijs aan te bieden. Meld u vandaag nog aan en ontvang $ 8 korting op uw eerste bestelling.

Stap 1: Dingen die je nodig hebt

1. 555 Timer x 1
2. Weerstand 470 ohm x 1
3. Weerstand 100 ohm x 2
4. Weerstand 10k ohm x 1
5. Weerstand 47k ohm x 1
6. Condensator 100 uF x 1

Stap 2: Circuit uitgelegd

Zoals in het circuit te zien is, hebben we een condensator tussen PIN6 en GROND. Deze condensatorwaarde bepaalt de inschakeltijd van de LED zodra een trigger is gepasseerd. Deze condensator kan worden vervangen door een hogere waarde voor meer inschakelduur voor een enkele trigger. Door de capaciteit te verlagen, kunnen we de inschakeltijd na een trigger verlagen. De voedingsspanning die in het circuit wordt toegepast, kan elke spanning zijn van +3V tot +12V en mag niet hoger zijn dan 12V. Dit zal leiden tot schade aan de chip. De overige aansluitingen zijn weergegeven in het schakelschema.

Stap 3: Hoe werkt het?

Zoals eerder vermeld, is hier 555 IC geconfigureerd in Monostable Multivibrator-modus. Dus zodra de trigger is gegeven door op de drukknop te drukken, gaat de LED AAN en blijft de uitvoer HOOG totdat de condensator aangesloten op PIN6 wordt opgeladen tot de piekwaarde. De tijd waarvoor de OUTPUT hoog zal zijn, kan worden berekend met de onderstaande formule.

T = 1.1*R*C waarbij, R = 47k ohm en C = 100 uF

Dus volgens waarden in ons circuit, T = 1.1*47000*0.0001 = 5.17 seconden.

De LED zal dus 5 seconden AAN zijn.

We kunnen deze tijd verhogen of verlagen door de condensatorwaarde te wijzigen. Waarom is deze tijd belangrijk? Deze tijdsduur is de tijd dat het Slot open blijft na het invoeren van de juiste code of het indrukken van de juiste toetsen. We moeten de gebruiker dus voldoende tijd geven om door de deur naar binnen te gaan na het indrukken van de juiste toetsen.

Nu weten we dat in 555 timer IC, ongeacht wat de TRIGGER is, als de RESET-pin naar beneden wordt getrokken, de uitvoer LAAG zal zijn. Dus hier zullen we de trigger- en reset-pinnen gebruiken om ons codeslot te bouwen.

Zoals te zien is in het circuit, hebben we drukknoppen op een warrige manier gebruikt om de ongeautoriseerde toegang te verwarren. Net als in het circuit zijn de TOP-laagknoppen "Linkers", ze moeten allemaal samen worden ingedrukt om de TRIGGER toe te passen. De ONDERSTE laagknoppen zijn allemaal RESET of "Mijnen"; als u er ook maar op één drukt, zal de OUTPUT LAAG zijn, zelfs als LINKERS tegelijkertijd worden ingedrukt.

Merk op dat pin 4 de resetpin is en pin 2 de triggerpin in 555 timer-IC. Aardingspen 4 reset de 555 IC en aardingspen 2 zorgt ervoor dat de uitgang hoog is. Dus om de uitvoer te krijgen of om het codeslot te openen, moet men tegelijkertijd op alle knoppen in de TOP-laag (linkers) drukken zonder op een knop in de onderste laag (mijnen) te drukken. Met 8 knoppen hebben we 40K-combinaties en tenzij de juiste LINKERS bekend zijn, duurt het een eeuwigheid om de juiste combinatie te krijgen om het slot te openen.

Laten we nu de interne werking van het circuit bespreken. Laten we aannemen dat het circuit is aangesloten op het breadboard volgens het schakelschema en gegeven vermogen. Nu is de LED UIT omdat de TRIGGER niet wordt gegeven. De TRIGGER-PIN in de timer-chip is erg gevoelig en bepaalt de output van 555. Een lage logica op TRIGGER-pin 2 STELT de flip-flop in de 555 TIMER in en we krijgen een hoge output en wanneer de trigger-pin een hoge logica krijgt, de output blijft LAAG.

Wanneer alle toetsen in de bovenste laag (linkers) samen worden ingedrukt, wordt alleen de triggerpin geaard en krijgen we uitvoer als HOOG en wordt het slot ontgrendeld. Deze hoge fase kan echter niet lang worden vastgehouden als de trigger eenmaal is verwijderd. Zodra de LINKERS zijn losgelaten, hangt de HOGE uitgangstrap alleen af van de oplaadtijd van de condensator die is aangesloten tussen Pin 6 en aarde, zoals we eerder hebben besproken. Het slot blijft dus ontgrendeld totdat de condensator is opgeladen. Zodra de condensator een spanningsniveau bereikt, wordt hij ontladen via de THRESHOLD-pen (PIN6) van 555, die de OUTPUT naar beneden trekt en de LED uitgaat als de condensator ontlaadt. Dit is hoe de 555 IC werkt in monostabiele modus.

Dit is dus hoe dit elektronische slot werkt, u kunt de LED verder vervangen door een echt elektrisch deurslot met behulp van een relais of transistor.