Kombinovaný dveřní zámek je uzamykací zařízení, k jehož otevření je potřeba nastavit nebo zadat správnou kombinaci čísel. Mezi nimi lze zaznamenat dva hlavní typy - mechanické a elektronické. Navzdory rozdílu v technologii mají jeden princip - k otevření vchodu musíte zadat správný kód na klávesnici zařízení.

Kombinační zámky pro vchody - jejich výhody a nevýhody

Kombinační zámky pro vchody mají oproti svým analogům výhody i nevýhody. Hlavní výhody jsou:

• není třeba vyrábět a mít u sebe vstupní klíč;
• nízké náklady na mechanismus;
• Ztráta klíče vám nezabrání dostat se domů;
• přítomnost podsvícených klíčů v elektronických a elektronicko-mechanických zařízeních;
• možnost změny tajného kódu zámku.

Mezi nejvýznamnější nevýhody patří:

• schopnost distribuovat kód mezi cizí lidi;
• klávesnice se rychle stanou nepoužitelnými;
• oděrky na klíčích umožňují výběr kódu pro zámek;
• nutnost pravidelně měnit kód a pamatovat si jej.

Každý typ zámku má navíc své silné a slabé stránky.

Mechanické kombinační zámky pro vchody

Při zabouchnutí dveří ke vchodu se nabije vratná pružina v mechanickém zařízení, startovací hlava je umístěna v liště a západka se zatáhne. Stisknutím správné kombinace tlačítek se posunou správné destičky, čímž se uvolní klec zámku. Pokud tlačítka uvolníte, vratná pružina zajistí, že se západka vrátí do původní polohy.

Navzdory jednoduchosti zařízení je jeho sestavení vlastníma rukama docela problematické.

Jediný způsob, jak otevřít mechanický zámek, je zadat správný kód, ale přesto je stupeň ochrany dostatečný pouze k tomu, aby byl izolován od přihlížejících.

Zámek lze instalovat na pravé i levé dveře. Pro otevření zevnitř stačí zatáhnout za páku. V kombinaci kódu se doporučuje použít alespoň tři číslice.

Chcete-li překódovat zámek, musíte odstranit šrouby, sadu pružin a páku. Dále je třeba umístit páčky tlačítek použitých pro nový kód do zkosení směrem ke středu zámku a sestavit zařízení zpět. Je třeba zkontrolovat funkci zámku, když je otevřený. přední dveře. V zimní čas Na pohyblivé části by se mělo používat mazivo VD-40.

Elektronické kombinační zámky

Elektronický zámek s kódem pro vchod má víc atraktivní design, pohodlnější postup pro změnu a zadávání kódů a také řadu různých souvisejících funkcí. Na rádiových trzích se prodává dostatek dílů, které vám umožňují sestavit takové zařízení sami.

Je vhodné vybrat zámky s digitálním kódem podle následujících kritérií:

• schopnost odemknout zařízení pomocí hlavní karty;
• podsvícení kláves;
• ochrana proti povětrnostním vlivům;
• mezinárodní certifikát;
• možnosti blokování různé dveře s jediným klíčem.

Hlavní komponenty, ze kterých jsou elektronické tlačítkové zámky vyrobeny:

• Samotné zařízení, které obsahuje elektromagnetický pohon uzamykacího mechanismu. Aby byla zajištěna pohyblivost závory zámku, musí být na její elektromagnet vyslán elektrický impuls. To je možné pouze v případě, že kód v přijímači odpovídá kombinaci na paměťovém médiu. K tomuto procesu dochází na speciálních zámcích, odlišných od běžných zámků s vycházejícími svazky drátů.
• Venkovní ovládací panel, což je čtecí zařízení, které neobsahuje žádnou ovládací elektroniku. Přijímá impulsy vycházející z vnitřní jednotka ovládání a pokud se signální kód shoduje, čtečka se aktivuje.
• Vnitřní ovládací zařízení, které je hlavním řídícím centrem elektronického zámku. Je to on, kdo vyšle impuls do elektromagnetů zařízení a zajistí jeho otevření. Většina těchto zámků se zamyká, stejně jako jakékoli mechanické bouchací zařízení.
• Nepřerušitelný zdroj energie. Je nezbytnou součástí pro elektronické zámky– v opačném případě, pokud dojde k výpadku proudu, nebude možné vstoupit do místnosti. I přes nízký výkon zařízení, dokáže zajistit provoz elektrického zámku na několik dní. UPS je malé zařízení umístěné na skrytém místě.

Schéma elektronického kombinačního zámku pro vchod - jak si jej sami sestavit

Kombinační zámek funguje na čipu 4017. Jedná se o multifunkční krystal a nově poslouží i jako záštita, a to v podobě snadno vyrobitelného kombinačního zámku s vysoká úroveň síla šifrování. Abyste k němu našli kód, budete muset vyzkoušet 10 000 možností a špatně stisknutá klávesa nijak nesignalizuje chybu. Šifra se skládá z kombinace čtyř číslic zadaných v určité sekvenci. Uvažované schéma kombinačního zámku:

Konstrukce takového zařízení je stejná jako u jiných elektronických zámků na mikroobvodech. Kontakty S6-S9 odpovídají číslům, která jsou přítomna v pracovním kódu - to jsou „nezbytná“ čísla. Klávesy S1-S5 naopak zobrazují čísla, která nejsou zahrnuta v kódu.

• Když je napájení, na kolíku 3 ms je napětí, označené jako logická „1“.
• Po stisku klávesy "S6" se toto napětí objeví na vstupu čítače "14" a dojde k jeho aktivaci a vyslání napětí na pin 2.
• Totéž se stane po stisknutí „S7“-“S8“ - toto odešle napětí na piny 4 a 7.

Když počítadlo zaznamená všechna čtyři správná stisknutí číslic kódu, přivede se proud na kontakt číslo 10, který otevře tranzistor VT2, který napájí řídicí obvod relé. Ten je aktivován a zajišťuje připojení zátěže, což je indikováno LED.

Elektronický kombinační zámek můžete sestavit vlastníma rukama. O tom ve videu:

Spolehlivá ochrana

Pokud během psaní kódu stisknete některé ze „špatných“ tlačítek (S1-S5), přivede se napětí na kolík 15, čímž se vynuluje čítač a celý obvod se vrátí do původní polohy. To se na indikátorech nijak nezobrazuje, což značně ztěžuje uhodnutí hesla.

Neoprávněný přístup lze téměř znemožnit jednoduchým přidáním časového relé na pin 15, které tiše zablokuje všechny klíče po dobu nejméně 60 sekund.

Pokud v tomto případě zadáte kód špatně, budete muset minutu počkat, než jej znovu zadáte. Útočník se to nedozví, a i když náhodou heslo uhodne, není pravda, že ho napíše, když je časové relé neaktivní.

Pokud o této funkci víte, pak výběr hesla zabere 10–12 tisíc minut – pro výběr požadované kombinace budete muset hesla nepřetržitě zadávat po dobu asi 8 dnů. Spolehlivost takového řešení se zvyšuje téměř na své maximální hodnoty.

Sestavený obvod je pouze částí práce - nyní je třeba upravit otevírání/zavírání závory zámku. K tomu si můžete vyrobit buď magnet, nebo použít hotový aktivátor, například automobilový.

Při použití těchto metod je třeba si uvědomit, že v prvním případě se při výpadku proudu automaticky otevře zámek předních dveří a ve druhém případě naopak zůstanou zavřené. Proto je vhodnější druhá možnost, vybavená UPS.

Projekt kurzu má 39 stran, obsahuje 13 tabulek a 18 obrázků. 7 použitých zdrojů.

Klíčová slova: KÓDOVÝ ZÁMEK, MIKROOVLÁDAČ, KLÁVESNICE, SNÍMAČ, LED, FUNKČNÍ SCHÉMA, PROGRAM.

Cíl: navrhnout kombinační zámek založený na mikrokontroléru s architekturou MCS-51, vyvinout funkční schéma zařízení, napište program pro mikrokontrolér.

Výsledek designu: byl navržen kombinační zámek, který má schopnost zvukový signál informace o pokusu o výběr kódu.

ÚVOD

Kombinační zámky jsou účinnými prostředky zabránit neoprávněným osobám v přístupu do chráněných prostor. Mezi jejich výhody patří snadná obsluha, spolehlivost a schopnost poskytovat vysoký stupeň ochrana, relativní snadnost změny kódu (ve srovnání se změnou konvenčního mechanického zámku). Důležitá je také absence nutnosti vyrábět klíče při poskytování přístupu většímu počtu osob a nemožnost klíče fyzicky ztratit. Nevýhodou takových systémů je možnost útočníka špehovat kód nebo jej sebrat. Pokud je však kód velký nebo existuje Designové vlastnosti, zabránění výběru kódu, jako je omezení počtu pokusů nebo zavedení časové prodlevy mezi neúspěšnými pokusy, se tento úkol stává velmi obtížným, takže poslední nedostatek nelze označit za významný. Tento projekt kurzu zahrnuje vývoj elektronického kombinačního zámku pro vnější dveře obytný dům pomocí mikrokontroléru. Jedním z požadavků je poskytnout alarm při pokusu o výběr kódu.

1. Vývoj blokového diagramu

Podívejme se na specifika tohoto úkolu. Kombinovaný zámek musí zajišťovat ovládání akčního členu elektromechanického zámku, to znamená, že musí ovládat přívod napětí k odemknutí dveří. Předpokládá se, že zámek je otevřen přítomností napětí na pohonu a uzavřen jeho nepřítomností. Systém proto musí mít dveřní čidlo, aby bylo možné určit, kdy jsou dveře otevřené a již není potřeba napájení.

Když uživatel zadá správný kód, měl by být upozorněn, že zámek je otevřený a dveře lze otevřít, to znamená, že by tam měla být indikace, že zámek byl otevřen.

Při postupném pokusu o uhodnutí kódu zámku bude užitečné, aby o tom věděli obyvatelé domu, ať už se jedná o narušitele, který se snaží vniknout do areálu, nebo nájemníka, který zapomněl nebo není schopen zadat správný kód. Systém by tedy měl signalizovat pokus o uhodnutí kódu po určitém počtu neúspěšných pokusů.

Kombinační zámek je systém, jehož porucha nebo nefunkčnost může vést k vážným potížím a nepříjemnostem pro majitele chráněného prostoru, proto musí být systém spolehlivý a zajistit stabilní provoz.

Vzhledem k tomu, že zámek je instalován na venkovních dveřích domu, musí být funkční široký rozsah teploty

Na základě požadavků na výše uvedené zařízení musí elektronický kombinační zámek obsahovat následující prvky:

Mikrokontrolér;

Klávesnice;

Ovládací prvek elektromechanického zámku;

Poplašné zařízení pro otevření dveří;

Poplašné zařízení o pokusu o výběr kódu;

Senzor otevření dveří.

Vzájemné působení prvků je znázorněno na blokovém schématu zařízení (obrázek 1.1).

2.1 Výběr pohonu elektromechanického zámku

V současné době je na trhu velké množství různých elektrických zámků. Elektrické zámky jsou ovládány na dálku přivedením napětí a lze je použít ve spojení s audio a video interkomy jakéhokoli typu, kódovými panely, čtečkami magnetických karet a elektronické klíče a tak dále. Elektrické zámky lze použít k vybudování „bránových“ systémů dvou nebo více dveří, stejně jako v jiných případech, kdy je nutné otevřít dveře na dálku.

Existují dvě hlavní třídy elektrických zámků: elektromagnetické a elektromechanické. Elektromagnetické zámky jsou elektromagnety ve své čisté formě: když je na ně přivedeno napětí, mechanický úderník je přitahován. Pokud nedochází k napětí, nedochází k retenci.

Díky absenci mechanicky pohyblivých částí a jednoduchosti konstrukce mají elektromagnetické zámky nejvyšší spolehlivost. Trhací síla u elektromagnetických zámků činí několik stovek kilogramů.

Mezi nevýhody elektromagnetických zámků patří to, že se otevírají, když není napětí.

Elektromagnetické zámky se často používají jako součást vícebytových audio interkomů. V tomto případě se otevírá kódem z volacího panelu nebo ze sluchátka z bytu, nebo jednoduše tlačítkem uvnitř vchodu před odchodem.

Na rozdíl od elektromagnetických zámků nefungují elektromechanické zámky nepřetržitě, ale v pulzním režimu, to znamená, že při otevření zámku je na krátkou dobu přivedeno napětí a po zbytek času je zámek bez napětí. Při absenci napětí lze elektromechanické zámky otevřít zevnitř pomocí na nich umístěného mechanického tlačítka a zvenku pomocí klíče, který je součástí dodávky. Strukturálně se elektromechanické zámky dodávají v horních a zadlabacích typech.

Pro napájení elektromechanických zámků není nutné používat stabilizované napětí, ale je nutné zajistit, aby zdroj byl dimenzován na dostatečně vysoké proudy potřebné k otevírání elektromechanických zámků.

K zamykání dveří obytného domu je nejvhodnější použít elektromechanický zámek, určený pro venkovní dveře prostor. Podívejme se na elektromechanický zámek „POLIS-13“ od domácí společnosti „Onika“. Vzhled Zámek je znázorněn na obrázku 2.1.1, jeho technické charakteristiky jsou v tabulce 2.1.1.

K upozornění uživatele, že jsou dveře otevřené, se použije výstražné světlo. K tomu je vhodná LED dioda Zelená barva AL336I. Jeho technické vlastnosti jsou uvedeny v tabulce 2.3.1.

Tabulka 2.3.1 – Charakteristiky LED AL336I

Při pokusu o výběr kódu zámku je vhodné použít zvukový signál k upozornění obyvatel domu. K tomu můžete použít zvukový emitor s vestavěným generátorem provozní frekvence. Takové zařízení pro svou činnost nevyžaduje, aby byl na vstup přiváděn vysokofrekvenční signál. Postačí pouhé zajištění napájecího napětí. Piezoelektrický zvukový emitor SMA-21-P10 od Sonitronu má vhodné vlastnosti(Tabulka 2.4.1). Vzhled zařízení je znázorněn na obrázku 2.4.1.

Tabulka 2.4.1 – Charakteristiky zvukového zářiče SMA-21-P10

Obrázek 2.4.1 – Vzhled emitoru zvuku SMA-21-P10

2.5 Výběr dveřního senzoru

K určení, kdy se dveře otevřou, bude použit kontaktní jazýčkový senzor Aleph. Řada Aleph zahrnuje jazýčkové spínače různé aplikace: nadzemní nebo zadlabací na dřevěné a kovové dveře s různou maximální mezerou mezi kontakty. Typ kontaktů pro všechny modely je normálně sepnutý. Podívejme se na charakteristiky snímačů této společnosti, uvedené v tabulkách 2.5.1, 2.5.2 a 2.5.3.

Tabulka 2.5.1 - Technické vlastnosti snímače DC-1523

Tabulka 2.5.2 - Technické vlastnosti snímače DC-1811

Tabulka 2.5.3 - Technické vlastnosti snímače DC-2541

Pro tento účel je pro nás vhodný snímač DC-2541 (obrázek 2.5.1). Jeho technické charakteristiky jsou uvedeny v tabulce 2.5.3.

Hlavní požadavky na mikrokontrolér v tomto projektu jsou:

Dostupnost paralelních I/O portů v dostatečném množství pro připojení všech zařízení zahrnutých v blokovém schématu systému;

Docela vysoká spolehlivost a stabilita provozu;

Schopnost pracovat v rozšířeném teplotním rozsahu.

Pro tento úkol jsou vhodné mikrokontroléry s architekturou MCS-51, protože jsou cenově dostupné, relativně jednoduché a jejich schopnosti zcela postačují k zajištění fungování tohoto zařízení.

První dva požadavky splňují všechny produkty vyráběné v tento moment mikrokontroléry s architekturou MCS-51. Většina modelů má modifikace navržené pro rozšířený teplotní rozsah. Na základě toho byl proveden výběr z nejlevnějších produktů od známých firem, aby se minimalizovaly náklady na systém. V důsledku toho byl vybrán mikrokontrolér AT89S51 od společnosti Atmel.

Společnost Atmel Corporation (USA), která je dnes jedním z uznávaných světových lídrů ve výrobě moderních mikroelektronických produktů, je dobře známá v ruský trh elektronické komponenty. Společnost Atmel byla založena v roce 1984 a definovala oblasti použití svých produktů, jako jsou telekomunikace a sítě, počítačová technologie a počítače, vestavěné monitorovací a řídicí systémy, domácí přístroje a automobilový průmysl.

Atmel vyrábí širokou škálu mikrokontrolérů založených na architektuře MCS-51. Tato řada mikrokontrolérů zahrnuje produkty ve standardních velikostech balení s podporou funkcí programování v systému, stejně jako odvozené varianty mikrokontrolérů (ROMLESS, ROM, OTP a FLASH) v malých pouzdrech s 20 piny. Některá zařízení mají také podporu pro vysokorychlostní (x2) operační režim jádra, který na požádání, zdvojnásobí vnitřní hodinová frekvence pro CPU a periferní zařízení.

AT89S51 je cenově výhodný, vysoce výkonný 8bitový CMOS mikrokontrolér se 4 kB obvodově programovatelné flash paměti. Zařízení je vyrobeno pomocí technologie vysokokapacitní energeticky nezávislé paměti Atmel a je kompatibilní v řídicím systému a pinoutu se standardním mikrokontrolérem 80C51. Paměť flash na čipu lze programovat v obvodu nebo pomocí běžného programátoru energeticky nezávislé paměti. Kombinací 8bitového CPU s programovatelnou flash pamětí na čipu je Atmel AT89S51 výkonný mikrokontrolér, který poskytuje vysoce flexibilní a nákladově efektivní řešení pro mnoho vestavěných řídicích aplikací.

AT89S51 (obrázek 2.6.1) má následující standardní specifikace: 4 KB Flash, 128 bajtů RAM, 32 I/O pruhů, watchdog, dva datové ukazatele, dva 16bitové časovače-čítače, 5-vektorový 2-úrovňový systém přerušení, plně duplexní sériový port, on-chip oscilátor a hodiny obvody . Kromě toho je AT89S51 navržen se statickou logikou pro provoz až do 0 Hz a podporuje dva softwarově konfigurovatelné režimy snížení spotřeby:

V klidovém režimu se CPU zastaví, ale RAM, časovače-čítače, sériový port a systém přerušení nadále fungují. V ekonomický režim(Power-down) informace jsou uloženy v RAM, ale generátor je zastaven, všechny ostatní funkční bloky jsou vypnuty až do požadavku externího přerušení nebo hardwarového resetu.

Charakteristické vlastnosti mikrokontroléru AT89S51:

Kompatibilní s řadou MCS-51;

4kB In-Circuit Programming (ISP) Trvanlivost flash: 1000 cyklů zápisu/mazání;

Rozsah provozního výkonu 4,0…5,5V;

Plně statický provoz: 0…33 MHz;

Tři úrovně ochrany programové paměti;

128 x 8 vnitřní paměti RAM;

32 programovatelných I/O linek;

Dva 16bitové čítače časovače;

Šest zdrojů přerušení;

Plně duplexní sériový komunikační kanál na UART;

Režimy snížení spotřeby: nečinný a ekonomický;

Obnovení se přeruší při ukončení ekonomického režimu;

Časovač hlídacího psa;

Dvojitý datový ukazatel;

Příznak vypnutí;

Rychlý programovací čas;

Flexibilní programování v obvodu (režimy bajtů nebo stránek).

Blokové schéma mikrokontroléru je na obrázku 2.6.2.

Obrázek 2.6.1 - Vzhled a umístění kolíků AT89S51

Účel hlavních kolíků mikroobvodu:

VCC – napájecí napětí;

GND – zem;

VDD – napájecí napětí dodávané pouze do jádra a vestavěné programové paměti;

P0, P1, P2, P3 – obousměrné I/O porty;

EA – přístup k externí paměti;

RxD – výstup přijímače UART;

TxD – výstup vysílače UART;

PSEN – přepínač rozlišení externí paměti;

ALE – oprávnění zablokovat vysokou část adresy při přístupu k externí paměti

XTAL1, XTAL2 – svorky pro připojení externího quartz rezonátoru;

RESET – resetovací vstup.

Obrázek 2.6.2 – blokové schéma mikrokontroléru AT89S51

Mikrokontrolér je dostupný v několika verzích (tabulka 2.6.1).

Tabulka 2.6.1 – Možnosti mikrokontroléru

K dokončení úkolu, jak je uvedeno výše, potřebujeme mikrokontrolér navržený pro komerční teplotní rozsah

(-40…+85°С). Na typu pouzdra v tomto případě nezáleží, protože v pouzdru kombinačního zámku je dostatek místa pro vstupní dveře domu pro umístění kteréhokoli z nich.

Pro napájení prvků mikrokontroléru je potřeba stabilizovaný zdroj s napětím +5V. Jako stabilizátor je nejlepší použít mikroobvod KR142EN5. Poskytuje dostatečnou stabilitu výstupního napětí a filtruje rušení, jehož amplituda může dosáhnout 1V. Při instalaci na přídavný radiátor je maximální zatěžovací proud cca 2A. Kromě toho má mikroobvod ochranu proti zkratu.

Řada KR142EN5 - třísvorkové stabilizátory s pevným výstupním napětím v rozsahu od 5V do 27V, lze použít v široké škále radioelektronických zařízení. Rozsah napětí pokrytý touto řadou stabilizátorů umožňuje jejich použití jako napájecí zdroje, logické systémy, měřicí zařízení, vysoce kvalitní přehrávací zařízení a další elektronická zařízení. Navzdory tomu, že hlavním účelem těchto zařízení jsou pevné zdroje napětí, lze je použít i jako zdroje s regulací napětí a proudu přidáním externích součástek do jejich aplikačních obvodů. Externí komponenty lze použít k urychlení přechodných procesů. Vstupní kondenzátor je potřeba pouze v případě, že je regulátor umístěn více než 5 cm od filtračního kondenzátoru napájecího zdroje. Vzhled a typické schéma zapojení jsou znázorněny na obrázcích 2.7.1 a 2.7.2. Specifikace jsou uvedeny v tabulce 2.7.1.

Klíčové vlastnosti:

Vestavěná ochrana proti přehřátí;

Vestavěný omezovač zkratového proudu;

Korekce zóny bezpečná práce výstupní tranzistor;

Rozsah skladovacích teplot -55 ... +150С;

Rozsah provozních teplot krystalu je -45 ... +125C.

Obrázek 2.7.1 – Vzhled a umístění svorek stabilizátoru KR142EN5A

Účel svorek stabilizátoru KR142EN5A:

1 – vstup;

2 – obecný;

3 – výstup.

Obrázek 2.7.2 – Typické schéma zapnutí stabilizátoru

Tabulka 2.7.1 - Elektrické charakteristiky stabilizátor KR142EN5A:

název	Označení	Podmínky měření		Min.	Typ.	Max.	Jednotka
Výstupní napětí	Vout	Tj = 25 °C		4.9	5.0	5.1	B
		5 mA		4.75	-	5.25	B
Nestabilita vstupního napětí		Tj = 25 °C	7B	-	3	100	mB
			8B	-	1	50	mB
Nestabilita zátěžového proudu		Tj = 25 °C	5 mA	-	15	100	mB
				-	5	50	mB
Klidový proud	Iq	Tj = 25 °C, Iout = 0		-	4.2	8.0	mA
Nestabilita klidového proudu	Iq	7B		-	-	1.3	mA
		5 mA		-	-	0.5	mA
Výstupní šumové napětí	Vn	Ta = 25 °C, 10 Hz		-	40	-	mkB
Poměr potlačení zvlnění	Rrej	f=120Hz		62	78	-	dB
Pokles napětí	Vdrop	Iout = 1,0 A, Tj = 25 °C		-	2.0	-	B
Výstupní impedance	Trasa	f=1 kHz		-	17	-	mOhm
Zkratový proud	iOS	Tj = 25 °C		-	750	-	mA
Maximální výstupní proud	Io vrchol	Tj = 25 °C		-	2.2	-	A
Teplotní nestabilita výstupního napětí		Iout = 5 mA, 0 °C		-	1.1	-	mV/°C

3. Konstrukce schématu zapojení

Toto zařízení využívá dynamického dotazování klávesnice, jelikož vybraná dvanáctiklávesová klávesnice má pouze sedm pinů a není možné připojit každé tlačítko na samostatný pin portu mikrokontroléru, ačkoliv mikrokontrolér má dostatek volných portů. Tento způsob připojení navíc zjednodušuje obvod a snižuje počet portů obsazených klávesnicí (obrázek 3.1.1).

Obrázek 3.1.1 - Schéma rozhraní mezi MK a klávesnicí

K ovládání klávesnice slouží 7 pinů portu P0. Všechny čtyři řady tlačítek jsou postupně vyzvednuty. Pro dotazování prvního řádku jsou piny P0.1-P0.3 softwarově nastaveny na jedničky a pin P0.0 je nastaven na nulu. Nyní, když stisknete libovolné tlačítko první řady, pin P0.0 se sepne s pinem P0.4, P0.5 nebo P0.6 a bude nastaven na nulu. Pokud není stisknuto žádné tlačítko, bude na pinech P0.4, P0.5 a P0.6 jednička díky pull-up odporům R6-R8, které na pinech vytvářejí vysoký potenciál. Vezměme rezistory rovné 4,7KOhm. Zbývající tři řady tlačítek na klávesnici jsou dotazovány stejným způsobem. Když stisknete tlačítko, dojde k odskočení kontaktu, ale tento problém lze vyřešit programově. K tomu se při stisku tlačítka zavádí zpoždění, jehož trvání se rovná přechodnému procesu v obvodu, čímž se zabrání falešnému spouštění tlačítek. Hodnota zpoždění se volí experimentálně pro každý typ zařízení. Využijeme například zpoždění 5 ms. Tato metoda má nevýhodu - zpomaluje program, ale v tomto případě to nevadí, protože k dokončení úkolu není nutná velká rychlost. Během 5 ms, co program čeká, uživatel prostě nestihne stisknout další tlačítko.

Ke spínání napájecího obvodu pohonu elektromechanického zámku slouží NPN tranzistor Q1 a optočlen OC1 (obr. 3.2.1). Tím je zajištěno uzavření obvodu vysokými proudy a napětími a galvanické oddělení obvodů mikrokontroléru a pohonu zámku. Zde používáme hojně používaný tuzemský tranzistor KT815A, jehož charakteristiky (tabulka 3.2.1) s určitou rezervou vyhovují požadovaným (napětí 12V a proud 0,5A).

Tabulka 3.2.1 – Parametry tranzistorů řady KT815

název	typ	U kb, V	Uke, V	I až max(i), mA	P až max(t), W	h 21e	I kbo, µA	f gr. , MHz	U Ken, V
KT815A	n-p-n	40	30	1500(3000)	1(10)	40-275	50	3	<0.6
KT815B		50	45	1500(3000)	1(10)	40-275	50	3	<0.6
KT815V		70	65	1500(3000)	1(10)	40-275	50	3	<0.6
KT815G		100	85	1500(3000)	1(10)	30-275	50	3	<0.6

Optočlen je připojen k portu P0.0 mikrokontroléru přes rezistor R2, který omezuje proud. Vstupní napětí optočlenu je 1,3V při proudu 25mA, což znamená, že úbytek napětí na rezistoru by měl být (5-1,3)V=3,7V. Potom bude hodnota odporu 3,7V/0,025A=148 Ohm . Nejbližší hodnota pro řadu jmenovitých odporů je 150 Ohmů. Výstupní stupeň optočlenu se otevírá nízko na kolíku mikroobvodu a zavírá vysoko. Když je rozpojený, napětí se přivede na bázi tranzistoru Q1 a ten se otevře, čímž se dokončí obvod pohonu zámku. Vypočítejme odpor rezistoru R3. K tomu použijeme Ohmův zákon. Obvodem kolektor-emitor protéká proud 0,5A. Proudový přenosový koeficient tranzistoru je 40, což znamená, že proud báze-emitor bude 0,5A/40=0,0125A. Do báze se přivádí 5V a na přechodu báze tranzistoru poklesne 1,2V, takže odpor rezistoru bude roven (5-1,2)V/0,0125A=304 Ohm. Vezměme 300 ohmový odpor. Aby se zabránilo samovolnému otevření tranzistoru zpětným kolektorovým proudem, je instalován bočníkový rezistor R10. Nechte jím protékat proud, který je třikrát menší než proud báze tranzistoru. Úbytek napětí na základně je 1,2V. Potom bude odpor R10 roven 1,2V/(0,0125A/3)=288 Ohm. Použijeme odpor 270 Ohmů. Jelikož je pohon zámku založen na indukčnosti, podle zákona elektromagnetické indukce v něm při spínání vznikají zpětné proudy. Dioda D2 převádí indukčnost v opačném směru a zabraňuje vzniku zpětných proudů v obvodu. Dle své charakteristiky nám vyhovuje dioda KD208A. Jeho maximální zpětné napětí je 100 V, propustný proud je 1 A.

Obrázek 3.2.1 - Schéma rozhraní mezi mikrokontrolérem a akčním členem a elektromechanický zámek

Zelená LED D3 je připojena k portu P2.2 mikrokontroléru přes omezovací rezistor R4 (obrázek 3.3.1). Dioda je rozsvícena vysokou úrovní signálu na výstupu. Maximální propustné napětí na diodě je 2,8V při proudu 10mA. Právě takový proud je schopen zajistit jeden pin portu tohoto mikrokontroléru. Odpor rezistoru bude roven (5-2,8)V/0,01=220Ohm

Obrázek 3.3.1 - Schéma rozhraní mezi MK a LED

3.4 Spárování mikrokontroléru a zvukového alarmu

Piezoelektrický zvukový emitor LS1 je připojen ke kolíku P2.1 mikrokontroléru přes odpor R5, který omezuje proud, a zapne se, když se na kolíku mikroobvodu objeví signál vysoké úrovně. Napájecí napětí reproduktoru je 1,5-24V, vezměme 3V. Maximální proud 3,8mA. Odpor rezistoru bude roven (5-3)V/0,0038A=526,32 Ohm. Použijeme odpor 530 Ohmů.

Obrázek 3.4.1 - Schéma rozhraní mezi mikrokontrolérem a dynamika

3.5 Spárování mikrokontroléru a senzoru otevřených dveří

Snímač je připojen ke kolíku portu P0.7 přes odpor R9, který při rozpojení kontaktů snímače zvyšuje napětí na kolíku na jednotu (obrázek 3.5.1). Když jsou kontakty sepnuté, napětí +5V je zkratováno k zemi a na výstupu portu se objeví nula. Délka vodiče od rezistoru k senzoru je mnohem delší než délka vodiče k mikrokontroléru, takže vezmeme pull-up rezistor R9 o nominální hodnotě 1KOhm a pro boj s rušením použijeme 100pF kondenzátor C6.

Obrázek 3.5.1 - Schéma rozhraní mezi mikrokontrolérem a senzorem otevření dveří

3.6 Připojení mikrokontroléru k obvodům, které zajišťují jeho činnost

Připojení mikrokontroléru ke zdroji, resetovacím obvodům, externímu quartz rezonátoru a vnitřnímu blokovacímu kolíku paměti (obrázek 3.6.1) je standardní, doporučené výrobcem.

Obrázek 3.6.1 - Schéma zapojení mikrokontroléru

1. Popisy elektronických součástek v katalogu produktů velkoobchodní dodavatelské základny elektronických součástek a zařízení „PLATAN“:

anlp2,#1h ;vypněte LED a reproduktor

film,#82h ;povolit přerušení časovačem

movtmod,#1h ;nastaví režim časovače – 16 bitů

movdoor_code,#30h ;nastavení adresy pro zadané číslice kódu

movattempts,#3h ;počet pokusů

sjmpent1 ;přejde na začátek hlavní smyčky

enter_digit: ;zpracování zadané hodnoty

mov @door_code,a ;zapamatujte si číslo

incdoor_code ;přejdi na další. adresa

cjnea,#36h,ent1 ;zkontrolujte, zda jsou zadána všechna čísla (ze 6)

ajmpcompare ;přejděte na porovnání kódů

ent0: ;zadejte 0

ajmp zadejte_číslo

ent9: ;zadejte 9

ajmp zadejte_číslo

ent1: ;vstup 1

movp0,#0feh ;nastav 0 na výstupu P0.0

jbp0.4,ent2 ;pokud není tlačítko stisknuto, přejděte na další. knoflík

calldelay2 ;počkejte, až projde odskok kontaktu

mova,#1h ;zapamatujte si zadané číslo

jnbp0.4,čekej1 ; počkejte, dokud se tlačítko neuvolní

ajmpenter_digit ;přejít ke zpracování zadaná hodnota

ent2: ;zadejte 2

ajmp zadejte_číslo

ent3: ;zadejte 3

ajmp zadejte_číslo

ent4: ;zadejte 4

ajmp zadejte_číslo

ent5: ;zadejte 5

ajmp zadejte_číslo

ent6: ;zadejte 6

ajmp zadejte_číslo

ent7: ;zadejte 7

ajmp zadejte_číslo

ent8: ;zadejte 8

ajmp zadejte_číslo

code_wrong: ;zpracování neplatného kódu

movdoor_code,#30h ;návrat na začátek pole

djnzattempts,ent1 ;pokud je více pokusů, v kap. cyklus

setbp2.1; povolit zvukový signál

zpoždění hovoru ;zpoždění 1 s

clrp2.1 ;vypnout zvukový signál

movattempts,#4h ;obnovit. počet pokusů

porovnat: ;porovnání kódu

decdoor_code ;přejde na předchozí číslici

cjne @door_code,#6h,code_wrong;zkontrolujte 6. číslici a pak vše

decdoor_code ;čísla v pořadí

cjne @door_code,#5h,code_wrong

cjne @door_code,#4h,code_wrong

cjne @door_code,#3h,code_wrong

cjne @door_code,#2h,code_wrong

cjne @door_code,#1h,code_wrong

clrp2.0 ;otevřený zámek

setbp2.2 ;zapněte LED

movattempts,#3h ;obnoveno. počet pokusů

jnbp0.7,wait_open ;počkejte, až se dveře otevřou

jb p0.7,wait_close ;počkej, až se dveře zavřou

setbp2.0 ;zavřete zámek

clrp2.2 ;vypnout LED

ajmpent1 ;přejdi na kap. cyklus

timer0: ;přerušení zpracování od T0

zpoždění: ;zpoždění 1s

delay2: zpoždění 5 ms

V dnešní době jsou velmi oblíbené různé elektronické zámky s elektronickými klíči ve formě „tabletu“ nebo „flash disku“. Klíč je paměťové zařízení, ve kterém je uložen určitý digitální kód. A základem zámku je mikropočítač, který tento kód čte a analyzuje.

Dvě schémata nejjednodušších kombinačních zámků

Nebudu polemizovat o výhodách a nevýhodách takových zámků, pouze upozorňuji čtenáře na svůj vývoj podobného zařízení fungujícího na analogovém principu. Podstatou věci je, že v mém zámku je klíčem zenerova dioda pro určité stabilizační napětí. Pokud se zenerova dioda v klíči shoduje se stabilizačním napětím se zenerovou diodou v zámku, dveře se otevřou. Navíc vše navenek vypadá, jako by šlo o digitální zámek s digitálním klíčem. Samozřejmě, že počet „kódových kombinací“ mého zámku je nepoměrně menší než u digitálního zámku, ale... kdo ví, že potřebujete vybrat zenerovu diodu?

Dokážu si představit hysterii „pokročilého“ zloděje, který se snaží uhodnout digitální kód k mému zámku. Schéma první verze zámku je znázorněno v. Klíčem je konektor X1.1, který je připojen k protilehlému konektoru X1.2. V ideálním případě je třeba použít pouzdro z klávesy tabletu, jako je iButton, a odpovídající konektor pro jeho připojení. Můžete si ale vyrobit libovolnou napodobeninu, nebo použít jakýkoli dvoupinový konektorový pár, například z audio zařízení. Klíč obsahuje zenerovu diodu, v tomto případě 8,2V, a sériově s ní zapojenou diodu 1N4148.

Po připojení na konektor X1.2 tvoří s odporem R1 stabilizovaný zdroj konstantního napětí rovnající se součtu napětí zenerovy diody a propustného napětí diody. Na komparátorech čipu A1 LM339 je vyroben dvouprahový komparátor. Referenční napětí na jeho vstupech se nastavuje obvodem složeným z rezistoru R2, dvou diod VD4, VD5 a zenerovy diody, stejně jako ve spínači.

Když připojíte svůj vlastní klíč, na kolících 4 a 7 A1 se vytvoří napětí, které je větší než napětí na kolíku o velikost propustného napětí na diodě 1N4148. 6 A1.2 a o stejné množství menší napětí na pinu. 5 A1.1. Napětí na pinech 4 a 7 A1 spojených dohromady je tedy mezi napětími na pinech 6 a 5. V důsledku toho bude napětí na přímém vstupu A1.1 menší než na inverzním vstupu a na výstupu , jednota. Přesně to samé na A1.2, výstup je jedna. Klíč na tranzistoru VT1 se otevře a dodává proud do relé K1.

Analogový elektronický kombinační zámek

Pokud zenerova dioda v klíči není na stejném napětí jako v zámku, pak alespoň jeden z komparátorů bude na výstupu na nule a napětí na bázi VT1 nebude stačit k jeho otevření. Zvláštností mikroobvodu LM339 je, že jeho výstupy jsou vyrobeny podle obvodů veřejného klíče, takže je lze propojit, ale musí být připojeny k napájecímu kladnému pólu s odporem (R3). Zenerovy diody samozřejmě nemusí být 8,2V, mohou být pro jakékoli napětí od nuly do 10V, ale musí být stejné. Kondenzátor C1 slouží ke zpomalení odezvy na správné napětí, aby nedocházelo k náhodnému rozepnutí při příjmu impulsů nebo nějakého druhu střídavého napětí na vstupu. Abych tak řekl, ochrana před nehodami.

Schéma složitějšího zámku je na obrázku 2. Zde je použit klíč ve formě flash disku. Je velmi podobný flash disku, má stejný USB konektor, ale místo paměťového čipu jsou uvnitř jen dvě zenerovy diody a dvě diody. Nyní je „utajení“ hradu dvakrát větší. A jsou použity všechny komparátory čipu LM339. V klíči jsou dvě zenerovy diody, mohou být stejné, mohou se lišit, ale je důležité, že VD2 je stejný jako VD3 a VD7 je stejný jako VD11 Relé K1 typ KUTS1M, ze staré sovětské TV .

Toto relé má vysokoodporové 12V vinutí a dva páry uzavíracích kontaktů pro proud až 2A každý při napětí 220V. Ale můžete si vybrat importovaný analog, vinutí by mělo být 12V a proud by neměl přesáhnout 30 mA. Není nutné žádné nastavení. Je velmi důležité, aby všechny diody byly stejné a zenerovy diody v klíči byly úplně stejné jako v zámku a ze stejné šarže.

Konvenční mechanické zámky mají nízký stupeň zabezpečení kvůli omezenému počtu kombinací. Je také možné, že se klíč ztratí nebo z něj bude odebrán otisk. Elektronické kombinační zámky umožňují individuální nebo hromadný přístup do prostor, zařízení, trezorů a dalších objektů bez použití tradičních mechanických zámků a klíčů.

U elektronických kombinačních zámků, stejně jako u mechanických, se často používá princip párování. Je zřejmé, že nejjednodušším a v souladu s tím extrémně spolehlivým koincidenčním schématem je uživatelsky specifikovaná sekvence spínacích prvků.

Na Obr. Obrázek 22.1 ukazuje jedno z nejjednodušších schémat kombinačního zámku pomocí elektromagnetického uzamykacího zařízení [Рл 9/99-24]. Napájecí obvod elektromagnetického zámku a jeho provedení nejsou uvedeny. K zapnutí aktoru (elektromagnetického zámku) je určeno relé K1 a relé K2 zapíná zvonek, jehož konkrétní schéma rovněž není uvedeno. Polní tlačítka SB1 - SBn a také tlačítko SB0 „Zvonek“ jsou instalovány na předních dveřích.

Tlačítka SBm jsou instalována uvnitř na různých místech, což umožňuje majiteli otevřít dveře, aniž by se k nim přiblížil. Tlačítka SB1 - SB4 jsou aktivní pro volbu kombinace kódů. Jejich počet lze podle uvážení uživatele zvýšit nebo snížit.

Zařízení funguje následovně: při připojení napájení se za 10 sekund nabijí kondenzátory C1 a C2 a elektronický zámek je připraven k provozu. Relé K1 se aktivuje při vybíjení kondenzátoru C1 přes vinutí (na 2...3 sec) pouze při současném stisku tlačítek SB1 - SB4, a tudíž nereaguje na jejich sekvenční stisk. Pokud omylem stisknete některé z tlačítek SB5 - SBn, kondenzátor C1 se okamžitě vybije přes odpor R2 a zařízení se vrátí do provozního stavu pouze za 10 sekund (po nabití kondenzátoru C1). V tuto chvíli ani správným zadáním kódu nebude možné zámek otevřít.

Napájecí obvod pro relé K2 obvodu zvonku využívá také časovací obvod - R3, C2. Odpadá tak častá signalizace (častěji než 10 sekund a trvající více než 2...3 sekundy), která nevytváří zbytečný hluk a nedovolí vyhoření vinutí zvonu.

Zvonkové tlačítko SB0 je připojeno přes diodu VD1 a rezistor R2 ke kondenzátoru C1 kombinačního zámku. Při pokusu o vstup do místnosti útočníci často kontrolují přítomnost majitelů – stisknou tlačítko zvonku a poté se pokusí otevřít dveře. Stisk zvonkového tlačítka SB0 vede k vybití kondenzátoru C1, což znemožní otevření zámku během zpoždění i při volbě správné kombinace.

Na Obr. Obrázek 22.2 ukazuje schéma kombinačního zámku používajícího jiný způsob ochrany: zámek se aktivuje pouze při současném stisknutí tlačítek SB1 - SB4 a tlačítka SB0 „Zvonek“ [Рл 9/99-24]. Pokud je stisknuto tlačítko SB0 před současným stisknutím tlačítek SB1 - SB4, zvonek se zapne, což vám umožní upoutat pozornost majitelů (pokud jsou doma) nebo třetích stran.

Stejně jako v předchozím případě dojde při stisknutí libovolného z tlačítek SB5 - SBm k vybití časovacího kondenzátoru C1. Opakované vytáčení bude možné až po 10 sekundách, kdy napětí na deskách kondenzátoru překročí průrazné napětí zenerovy diody VD3, připojené k základnímu obvodu kompozitního tranzistoru VT1, VT2. Relé K1 (ovládání elektromagnetického zámku) je zatížení kompozitního tranzistoru a relé K2 („Zvonek“) je zatížení tranzistoru VT3.

Pokud je vytočen správný kód a je aktivováno relé K1, tranzistor VT3 je sepnut a relé K2 (ovládání obvodu zvonku) je bez napětí, stisknutím tlačítka SBO „Zvonek“ se spustí relé K1 (ovládání elektromagnetu zámku). Volitelně lze použít jiné zapojení relé K1, K2 (obr. 22.3). Tlačítka SBm jsou určena pro dálkové otevírání zámku zevnitř místnosti. Když stisknete tlačítko SB0 („Call“), kondenzátor C1 se vybije.

Kombinace obvodů znázorněných na Obr. 22.1 - 22.3 lze získat jinou verzi obvodu (obr. 22.4).

Podle schématu na Obr. 22.5 lze implementovat elektronický kombinační zámek s jiným principem činnosti [Rl 9/99-24]. Zvláštností zámku je přesně stanovený sled mačkání tlačítek. V důsledku toho se nejprve nabije kondenzátor S3 a poté se zapojí do série s nabitým kondenzátorem C2. Dvojité napětí tohoto „zdroje napětí“ je přiváděno přes zenerovu diodu VD3 do báze kompozitního tranzistoru VT1, VT2, který ovládá relé K2 (elektromagnet).

Chcete-li ovládat toto zařízení, musíte: současně stisknout tlačítka SB2 a SB4, poté, po uvolnění těchto tlačítek, současně stisknout tlačítka SB1 a SB3. Když stisknete kterékoli z tlačítek SB5 - SBm nebo SB0 „Call“, kondenzátor C2 se vybije a pokus o vytočení bude zpožděn o 10 sekund. Pro zkomplikování podmínek pro psaní kódu lze místo kondenzátoru SZ použít řetězec prvků (obr. 22.6). Tento řetězec nastavuje čas (dobu trvání) stisku tlačítek při nabíjení a určuje dobu samovybíjení kondenzátoru SZ.

Výše uvedená schémata fungují, když je současně stisknuto několik tlačítek. Počet možných kombinací se čtyřtlačítkovou kódovou volbou a kódovým polem 3x3 (9 tlačítek) je 3024, s kódovým polem 4x4 - 43680, s kódovým polem 5x5 - 303600.

Umístění tlačítek v poli typu určuje uživatel. Předvolbu doporučujeme pravidelně měnit. To snižuje pravděpodobnost, že neoprávněné osoby vyberou kód postupným zkoušením kombinací. Když kód zůstane nezměněn, nejčastěji používaná tlačítka se zašpiní a odmaskují se. Tlačítka by se měla zapínat bez cvaknutí, aby počet stisků nebylo možné zjistit sluchem. Při zadávání kódu pro zámky vyrobené podle schémat na Obr. 22.1 - 22.4 se doporučuje simulovat sekvenční mačkání tlačítek. V každém případě by stisknutá tlačítka neměla být viditelná pro ostatní.

Elektronický zámek by měl být umístěn v kovovém uzavřeném pouzdře jak pro snížení vlivu síťového rušení na činnost zámku, tak pro omezení či vyloučení možnosti vizuální identifikace kódu zámku (při sejmutí krytu zařízení). Pro zvýšení spolehlivosti zařízení je vhodné zajistit záložní napájení z baterie.

Extrémně jednoduché kombinační zámky a jejich prvky jsou znázorněny na Obr. 22.7 a 22.8. Činnost zámku je založena na sekvenčním a pouze správném zapojení spínačů. Na Obr. Obrázek 22.7 ukazuje jeden z prvků kombinačního zámku, kterým je dvojitý vícepolohový spínač. Podobná zařízení se používají ve skladech na nádražích. U jiného typu kombinačního zámku se používá sled takových prvků (obr. 22.8) Čím větší je počet prvků, tím vyšší je stupeň utajení zámku: zvyšuje se úměrně s počtem poloh spínače SA2 (SA1 ) na mocninu n, kde n je počet typických prvků kombinačního zámku.

Interní (skryté před zvědavýma očima) přepínače SA2 (řetězec standardních prvků) nastavují požadovaný digitální a/nebo abecední kód. Poté se dveře cely zabouchnou a zařízení přejde do bezpečnostního režimu. Pro otevření dveří je nutné nastavit „správný“ kód na externích spínačích SA1 a stisknout tlačítko napájení servomotoru. Pokud je zadán nesprávný kód, spustí se alarm. Konkrétně neposkytujeme podrobnosti o implementaci této verze schématu, spoléháme se na skutečnost, že čtenář bude schopen tento problém vyřešit samostatně nebo s pomocí mentora.

Pro konfiguraci a experimentování s obvody lze jako zátěže zařízení místo vinutí relé použít generátory audio frekvence nebo světelné diody (s odporem omezujícím proud 330...560 Ohmů). Místo relé („Zvonek“) ve všech obvodech tedy můžete zapnout generátor zvukového signálu, viz např. obvody v kapitole 11. Jako zátěž lze použít i nízkovýkonové vysokofrekvenční generátory, který vám umožní na dálku ovládat různá zařízení nebo pokusy o pronikání signálu do areálu.

Při použití v reléových obvodech by měly být vybrány na základě provozního napětí pod napájecím napětím a provozní proud relé by měl být takový, aby časově omezující kondenzátory zapojené paralelně s vinutím relé mohly být zcela vybity za 2. ..3 sekundy.

Pro další zvýšení spolehlivosti kombinačních zámků je perspektivní použití magneticky ovládaných kontaktů (jazýčkových spínačů) - zaplombovaných kontaktů uzavřených v zatavené skleněné ampuli. Kontakt se spouští, když je k němu přiveden permanentní magnet, dokonce i přes desku z nemagnetického materiálu, která je odděluje. Tím se výrazně zvýší odolnost a utajení zámku.

Konstrukce kombinačních zámků je užitečná nejen pro jejich praktický význam, ale především z hlediska rozvoje tvůrčí iniciativy, neomezeného zdokonalování zařízení s různými, někdy jedinečnými, principy fungování.

Níže uvedená schémata znázorňují varianty obvodů kombinačních zámků s použitím tyristorů a spínačů /SHO/7 [Rk 5/00-21, Rl 9/99-24].

Na Obr. Obrázek 22.9 ukazuje typický prvek kombinačního zámku používaný pro tato schémata (obr. 22.10 - 22.13). Tyto prvky mohou být instalovány v atašé skříních, jednotlivých trezorech, úložných skříňkách a řídicích systémech pro komplexní technická zařízení určená k provádění kritických prací.

Po vytočení vnitřního kódu (nastavení přepínačů SA2 do uživatelem definované polohy) dojde k přibouchnutí dveří. Zámek se automaticky zablokuje. Počet možných variant kombinací kódů je roven počtu poloh přepínačů SA1 a SA2, umocněných na mocninu rovnající se počtu standardních sázecích prvků.

Pro otevření zámku je potřeba vytočit požadovaný kód na standardních otočných prvcích kombinačního zámku. Posloupnost typických zámkových prvků představuje nejjednodušší schéma shody.

Při zadání správného kódu se řídicí přechod tranzistoru VT1 (obr. 22.10) ukáže jako uzavřený. Výsledkem je, že když stisknete tlačítko SB1 „Otevřít“ spojené s klikou dveří, elektromagnetické relé K1 (ovládací prvek zámku) se připojí ke zdroji energie. Relé bude fungovat, jeho kontakty K1.1 sepnou elektromagnet zámku a zámek se otevře.

Pokud zadáte kód špatně a škubnete klikou dveří (stisknete tlačítko SB1 „Otevřít“), napětí přes vinutí relé K1 poteče do báze tranzistoru VT1 a otevře se. Současně bude z rezistoru R4 vyslán odblokovací signál na řídící elektrodu tyristoru VS1, který jej sepne, což způsobí sepnutí relé K2. Kontakty relé rozpojí obvod kódové volby a sepnou obvod poplachu při pokusu o neoprávněný vstup do chráněného objektu (zvonek Cs, výstražné světlo, elektronická siréna nebo jejich kombinace; zapnout jiný aktor).

Opětovné vytočení kódu bude možné pouze po stisknutí tlačítka SB2 „Reset“. Protože proud vinutím relé K1 v případě nesprávného zadání kódu je malý (omezený odporem R1 a dalšími prvky obvodu), relé K1 nepracuje. Uživatel tak dostane pouze jeden pokus o otevření zámku, což výrazně omezuje možnost uhodnutí kódu neoprávněnými osobami.

Diody VD1, VD2 zapojené paralelně k vinutí relé zabraňují rozvoji oscilačních procesů při spínání indukční zátěže (vinutí relé). Kondenzátor C1 eliminuje možnost falešného provozu zařízení v důsledku rušení a přechodných procesů.

Stejně jako u jiných kritických zařízení, na která jsou kladeny zvýšené požadavky na spolehlivost, je v případě praktického použití elektronických kombinačních zámků vhodné zajistit záložní napájení zařízení z baterie pro případ plánovaného nebo nouzového odstavení zdroje.

Upravené verze výše popsaného obvodu, demonstrující možnost napájení zařízení ze zdroje napětí jiné polarity, jsou uvedeny na Obr. 22.11, 22.12. Princip jejich činnosti zůstává stejný: obvody obsahují sled vytáčecích prvků, jakýsi přizpůsobovací obvod, dále tyristorový spínač, relé a signalizační prvky.

Oproti předchozímu zapojení má zařízení (obr. 22.11) sníženou citlivost a proto vyžaduje individuální volbu hodnoty odporu R1 připojeného k obvodu ovládání tyristoru. Při volbě typu relé K1 je třeba vzít v úvahu, že jeho pracovní proud by měl výrazně převyšovat řídicí proud tyristoru. Tím se zabrání falešnému spuštění zařízení.

Varianta kombinačního zámku na tranzistorovém analogu tyristoru je znázorněna na Obr. 22.12. Do obvodu je zaveden prvek zpoždění odezvy - velkokapacitní kondenzátor C1. V tomto případě se blokovací zařízení aktivuje o několik okamžiků později. To umožňuje uživateli ujistit se, že dveře jsou zabouchnuty a zámek je zavřený.

Poněkud odlišný princip činnosti je použit v obvodu kombinačního zámku znázorněném na Obr. 22.13.

Stejně jako v předchozích případech, pokud je kód zadán správně, sekvenčně připojené standardní prvky kombinačního zámku poskytnou při stisku tlačítka SB1 „Open“ napájecí napětí cívky relé K1. Současně se krátce zapne zvonek Cs a zazní zvukový signál upozorňující na otevření zámku. V tomto případě není činnost zvukového alarmu blokována.

Ve výchozím stavu je odpor zdrojového kanálu tranzistoru s efektem pole malý, řídicí elektroda tyristoru je „zkratována“ na společný vodič a tyristor je uzavřen.

Pokud zadáte kód špatně a stisknete tlačítko SB1 „Otevřít“. ozve se také pípnutí. Protože je vinutí relé K1 zapojeno do série s rezistorem R1 (100 kOhm), proud jeho vinutím je malý a relé nepracuje. Současně je přivedeno napájecí napětí přes vinutí relé K1 a rezistor R2 na kondenzátor C2 a nabije jej za cca 5 sekund.

Pokud tlačítko SB1 „Otevřít“ při stisku déle než 5 sekund, nebo při pokusech o výběr kódu s periodickým škubáním dvířek (zavřením tlačítka SB1), se nabije kondenzátor C1. Odpor zdroje a odvodu tranzistoru VT1 s efektem pole se prudce zvýší a tyristor VS1 se zapne. Relé K2 - tyristorová zátěž - svými kontakty K2.1 otevře obvod kódové volby a zapne zvukový nebo jiný alarm.

Další přístup k zámku bude možný až po odblokování okruhu - stisknutím tlačítka SB2 „Reset“. Doba zpoždění odezvy (v sekundách) je určena parametry prvků RC obvodu (C2R2), kde je kapacita vyjádřena v mikrofaradech a odpor v MOhm. Pro změnu této doby je možné použít potenciometr jako odpor R2, který umožňuje nastavit libovolnou dobu zpoždění odezvy dle uvážení uživatele od 0 do několika sekund. Dioda VD2 je navržena tak, aby okamžitě vybila kondenzátor C2, když je kód zadán „správně“ a není povinným prvkem.

Elektronický kombinační zámek s ovládáním tlačítkem (obr. 22.14) využívá spínače /SHOG7 (mikroobvod DA1 K561KTZ) a koncový stupeň na tranzistoru VT1 s výkonným relé K1 [Рл 9/99-24].

Předchozí schémata fungují při současném stisknutí několika tlačítek. Elektronický zámek (obr. 22.14) se aktivuje při postupném nebo současném stisknutí tlačítek „správných“ SB1 - SB4. Stisknutí tlačítka SB1 způsobí přivedení vysoké úrovně na řídicí vstup přepínače DA1.1 (vývod 13 mikroobvodu) a tato úroveň se uloží na kondenzátor C1. Klíč DA1.1 je zapnutý. Zavření tlačítka DA1.1 umožňuje stisknutím tlačítka SB2 přivést vysoké napětí na řídicí vstup dalšího tlačítka atd. - podél řetězu.

Kondenzátory C1 - C4 si pamatují stav „vysoké úrovně“ po dobu několika sekund, určenou hodnotami

rezistory R2, R4, R6, R8 zapojené paralelně s těmito kondenzátory. Pokud je při psaní kódu omylem stisknuto tlačítko SB5 - SBm nebo je doba psaní kódu dlouhá, kondenzátory C1 - C4 se vybijí. Klíče na spínači se otevřou a zabrání otevření zámku.

Stejně jako v předchozích schématech nesprávné zadání kódu nebo stisknutí tlačítka zvonku způsobí vybití kondenzátoru C5 a zabrání dalšímu vytáčení kódu. Místo tlačítek SB1 - SB4 v obvodu (obr. 22.14) lze osadit standardní sazební prvky (obr. 22.1). V tomto případě zámek ztratí schopnost chránit před výběrem kódu. Doporučuje se rozhodnout sami, jak mu tuto nemovitost vrátit.

Literatura: Shustov M.A. Praktický návrh obvodů (Kniha 1), 2003

Chcete-li na své dveře nainstalovat kombinační zámek sami, je důležité porozumět jeho struktuře. V závislosti na použitém modelu se může jeho schéma zapojení a princip fungování lišit. Je důležité rozlišovat mezi těmito funkcemi, proto je třeba tuto otázku zvážit podrobněji.

Kombinační zámky jsou buď elektronické nebo mechanické

Typy hradů

Každé vstupní dveře musí být opatřeny zámkem. Při správně zvoleném uzamykacím mechanismu budou splněny požadavky na bezpečnost domácnosti. Důležitá kritéria při výběru zařízení jsou:

• stupeň odolnosti proti vloupání;
• typ mechanismu a schéma zámku;
• spolehlivost;
• úroveň soukromí.

Sortiment výrobků je dnes tak obrovský, že dobrý zámek najdete v každé cenové kategorii. Zvláštní pozornost si zaslouží složité mechanismy. Někteří lidé nenajdou pro svůj domov lepší řešení, než vyrobit kombinační zámek u vchodu.

• Mechanické. Standardní mechanismus založený na použití fyzické síly k aktivaci zajišťovacích čepů.
• Elektronické a magnetické. Napájení ze sítě nebo baterie. Provoz vyžaduje rádiový signál nebo magnetický klíč.
• Kombinovaný. Mohou fungovat jako elektromagnetické modely a v případě nedostatku energie se klíčem přepnou do režimu běžného zámku.
• Dlabačka. Instalují se na dveřní křídlo z vnější strany dveří a mají viditelnou koncovou desku.
• Vnořeno. Montují se ve fázi výroby dveří přímo do dveřního křídla.

Typy dveřních kombinačních zámků v závislosti na principu činnosti

Na základě typu uzamykacího zařízení jsou kombinační zámky klasifikovány stejným způsobem jako běžné.

Vlastnosti mechanických zařízení

Dříve se mechanické kombinační zámky používaly téměř všude. Aktivně byly instalovány na vstupní dveře bytových domů. Rozsah jejich použití se rozšířil i na vstupní prostory do užitkových a průmyslových prostor. Princip fungování mechaniky je založen na zavedení kódové kombinace několika čísel, která uvádí do pohybu příčky a odemyká dveře při stisku potřebných tlačítek.

Konstrukce moderního mechanického kombinačního zámku je poněkud komplikovaná, protože starší modely se ukázaly jako málo spolehlivé kvůli snadnému výběru kombinace na základě zamáčknutých ovládacích tlačítek. Dnes je jejich schéma častěji založeno na postupném zavádění čísel, ale samotný mechanismus zůstal přibližně stejný.

Výhodou mechanických modelů je, že jejich schéma zapojení je extrémně jednoduché. Nevyžadují připojení k bateriím, a proto stačí výrobek pouze zasadit do plátna a připevnit protikus na krabici.

Přeprogramování mechanického zámku vlastníma rukama také nepředstavuje žádné zvláštní potíže. Chcete-li to provést, musíte provést následující: rozeberte pouzdro a změňte přístupový kód na novou kombinaci, spojte tlačítka s příčníky.

Výhodou mechanického kombinačního zámku je jeho snadné připojení.

Elektromagnetické modely

Nákup mechanického zámku je samozřejmě dobrou možností rozpočtu, nicméně elektromagnetické modely jsou spolehlivější a efektivnější, jsou instalovány na předních dveřích v bytech, soukromých domech, kancelářích atd. Tyto zámky mají hlavní rozdíl - fungují na elektřina. Spotřeba energie je malá, a proto se nemusíte bát o kilowatty navíc na elektroměru. Kromě toho můžete použít dobíjecí baterie, abyste nepoložili kabel k nejbližší síti.

• Elektronický. Základním modelem je elektronický zámek, který si můžete sami naprogramovat. Může fungovat na různých principech. U některých produktů je schéma pro příjem kombinace založeno na jejím ručním zadání na klávesnici. Jiné zámky fungují na principu příjmu rádiového signálu, který vyšle speciální klíč naprogramovaný k uložení požadovaného kódu. Aby systém fungoval, je nutné zajistit napájení zámku. Pro větší pohodlí jsou některé modely vybaveny displejem. Tlačítka mohou být buď běžná tlačítka nebo dotyková tlačítka, jako u dražších a modernějších produktů.
• Magnetický. Vyžadují také napájení z baterií nebo ze sítě, ale princip fungování magnetického zámku je založen na trochu jiném přístupu. Hlavním prvkem je magnetický klíč, který je nositelem kódu. Může být ve formě tabletu, klíčenky nebo karty. Abyste mohli dveře otevřít pomocí magnetického zámku, musíte klíč připevnit k přijímací desce. Po zpracování signálu se mechanismus aktivuje a dveře se otevřou. Zařízení magnetického dveřního zámku názorně demonstruje interkom.

Elektromagnetické dveřní zámky jsou považovány za nejspolehlivější z hlediska bezpečnosti

Magnetický a elektromagnetický zámek jsou v podstatě stejné zařízení. Hlavní podmínkou je použití magnetizovaného klíče pro zadání kódu a odblokování mechanismu. U výhradně elektronických modelů je obvod založen na dodání elektrického impulsu.

Pravidla instalace

Schéma pro instalaci kombinovaného zámku na dveře s vlastními rukama pro mechanické modely je poměrně jednoduché. Cílem je připevnit na plátno digitální panel s tajným mechanismem a vložit do plátna protidesku. Nejjednodušší modely obsahují příčky, které lze zevnitř ručně posouvat pomocí speciální páky nebo tlačítka.

Instalace mechanického kombinačního zámku je poměrně jednoduchá a nevyžaduje speciální dovednosti

Ale jak nainstalovat elektromagnetický zámek na dveře vlastníma rukama? Zde je třeba mít základní dovednosti v práci s elektrickými zařízeními. U konkrétního modelu magnetického nebo elektronického výrobku musí být také připojen návod s podrobným popisem technologie pro připojení prvků jednotky. Ideální možností je, když je schéma zapojení zobrazeno nejen v textové podobě, ale i schematicky.

Technologie pro instalaci elektrického zámku vlastníma rukama je následující:

1. Určete polohu panelu zámku na dveřích.
2. Označte přesné místo, kam bude panel vložen.
3. Vyvrtejte otvory do plátna podle značek.
4. Vyřízněte otvor vhodné velikosti, aby se do něj vešel blok zámku a uzamykací mechanismus.
5. Dále je třeba připojit kódový panel k jednotce zámku.
6. Pro elektrický zámek je třeba zpřístupnit napájecí zdroj.
7. Poté je třeba naprogramovat zámek nastavením přístupového kódu na zařízení a zkontrolovat, zda mechanismus funguje správně.

Instalace kódovaného elektrického zámku na vaše vchodové dveře vám umožní zvýšit spolehlivost a bezpečnost. Pokud vše uděláte správně, svého rozhodnutí nebudete litovat a předejdete poškození zařízení při dlouhodobém používání.