Bộ mã khóa cho khóa điện tử: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Đây là một mã kết hợp 4 nút có thể lập trình đơn giản.

mô-đun giao diện và như vậy có thể được sử dụng trên một số dự án mà có thể yêu cầu điều khiển khóa không cần chìa. Chỉ có PCB để tạo ra tín hiệu cần thiết để bắt đầu cơ chế khóa được hiển thị, cơ chế khóa được để cho người dùng.

PCB sử dụng sự kết hợp của giá đỡ bề mặt và các thành phần thông qua lỗ, tất cả đều có sẵn, cần phải có bàn tay chắc chắn và mỏ hàn đầu mảnh để gắn các thành phần SMT. Để dễ dàng xây dựng, các DIP được gắn trong các ổ cắm. Đầu nối vít được sử dụng để kết nối pin 9V (tối thiểu 5V đến 15V tối đa) và đầu ra.

Tôi đã tạo bố cục PCB bằng Eagle Cad và nó được sản xuất tại OSH Park.

Quân nhu

Danh sách thành phần

Điện trở 3 × 10k 1206

Điện trở 2 × 20k 1206

4 × SWITCH SPST-NO

Khối đầu cuối PCB 1 × 3 Chiều cao 2,54mm

Khối đầu cuối PCB 1 × 2 Chiều Cao độ 2,54mm

Tùy chọn ổ cắm IC 2 × 16 chân

1 × 14 pin Ổ cắm IC tùy chọn

Tùy chọn Ổ cắm IC 1 × 8 chân

1 × bảng mạch 2 lớp PCB

Điện trở 2 × 47k 1206

Tụ điện 1 × 10n 1206

Tụ điện 1 × 100n 1206

2 × BSS123 NFET SOT23

2 × CD4027 Dual JF Flip Flop 16DIP

Đầu vào 1 × CD4081 Quad 2 VÀ 14DIP

1 × 555 Bộ hẹn giờ 8DIP

1 × LED ĐỎ 3mm

Chân đầu cuối 16x Khoảng cách 2,54mm

Bước 1: Mô tả mạch

Mạch được thực hiện bằng cách sử dụng các cổng logic CMOS, một chip hẹn giờ và một số ít các thành phần rời rạc.

Yếu tố trung tâm là flip flop JK trong đó 4 chiếc được sử dụng, điều này yêu cầu CD4027 có hai flip flop, do đó cần phải có hai chiếc trong số này.

CD4027 có sẵn với 16 chân trong DIP và SMD, chân ra và chức năng giống nhau bất kể gói nào.

Bảng sự thật hiển thị trạng thái hoạt động.

LH = Chuyển đổi từ Thấp đến Cao, HL = Chuyển đổi Cao đến Thấp, NC = Không thay đổi, X = Không quan tâm.

Đối với ứng dụng này, đầu vào S và R đều thấp do đó trong trường hợp này có thể bỏ qua ba dòng cuối cùng của bảng chân trị.

Do đó, trạng thái đầu ra của Flip Flop (FF), sẽ được xác định bởi mức cao trên đầu vào J hoặc K khi đồng hồ (CLK), ở trên cạnh lên (LH).

Mỗi phím trong số ba phím đầu tiên của bàn phím được kết nối với đầu vào J của một FF để phát hiện trạng thái phím, với phím chưa được nhấn, đầu vào ở mức thấp (mặc định được kéo xuống thấp bằng một điện trở), khi phím được nhấn, Đầu vào J tăng cao khi CLK thay đổi LH. Nguyên nhân khiến sản lượng Q tăng cao.

FF thứ 2 được kiểm soát bởi sự kết hợp của trạng thái của FF thứ nhất trước đó và CLK thông qua cổng AND.

Đầu vào CD4081 quad 2 AND có sẵn với 14 chân trong DIP và SMD, chân ra và chức năng giống nhau bất kể gói nào

Nếu đầu ra của FF thứ nhất cao, đầu ra của FF thứ hai sẽ tăng cao khi có xung nhịp, nếu phím thứ 2 được nhấn.

FF thứ 3 được kiểm soát bởi cổng AND thứ 2 (thông qua đầu ra của FF thứ 2) và CLK.

Các đầu vào K của tất cả các FF được kết nối với nhau thông qua phím thứ 4, nhấn phím này sẽ cung cấp mức cao mà vào LH tiếp theo của CLK đầu vào sẽ buộc các đầu ra Q ở mức thấp và đặt lại tất cả các FF. Nếu phím không được nhấn, đầu vào được giữ ở mức thấp (mặc định được kéo xuống thấp bởi một điện trở).

Ngoài thiết lập lại thủ công được cung cấp bởi phím thứ 4, nguồn điện khi đặt lại (POR), được cung cấp bởi tụ điện / điện trở (CR), mạng được hình thành bởi tụ điện qua công tắc 4 và điện trở kéo xuống trên các đầu vào K.

Khi cấp nguồn, mạng CR cung cấp xung HL cho các đầu vào K và với tất cả các đầu vào J được kéo xuống thấp bởi một điện trở (J = L, K = H), tất cả các đầu ra Q đều ở mức thấp.

Đầu ra của FF thứ 3 được kết nối với một đầu vào của 2 đầu vào EXOR, đầu vào còn lại được kết nối với mạng POR.

Có sẵn cổng một cổng EXOR nhưng điện áp hoạt động tối đa của chúng là 5,5V, ở mức thấp nhất của điện áp hoạt động CMOS. Trong mọi trường hợp, mục đích là để vận hành mạch ở 9V

Cuối cùng, EXOR sử dụng điện trở, NFET và cổng AND thứ 3 đã được tạo ra.

Đầu ra của cổng EXOR CLK thông qua cổng AND thứ 4 đến đầu vào của FF thứ 4 là J = H và K = LH chuyển đổi đầu ra của FF. Khi Q = L thì khóa được đặt, khi Q = H thì khóa không được đặt.

Đồng hồ được tạo bằng cách sử dụng bộ đếm thời gian 555 được định cấu hình ở chế độ Astable..

Bước 2: Lắp ráp

Gắn các thiết bị gắn kết bề mặt trước, điều này ngăn chặn việc chặn các thành phần này bởi các thành phần lỗ lớn hơn và ở giai đoạn này, bảng phẳng giúp đơn giản hóa việc lắp ráp.

Tiếp theo, hàn các ổ cắm IC trừ khi lắp trực tiếp IC vào bo mạch.

Tuy nhiên, ổ cắm IC có thể đơn giản hóa việc gỡ lỗi và thay thế trong trường hợp có sự cố.

Lắp các chân đầu cuối trừ khi sử dụng các liên kết dây.

Các khối thiết bị đầu cuối là khối cuối cùng được hàn khi chúng nằm cao hơn các thành phần khác.

Bước 3: Hoạt động

Điều kiện về việc thiết bị được đặt hay không được đặt được biểu thị bằng đèn LED, điều này có thể được mở rộng ở trên hoặc từ xa khỏi bo mạch chính tùy theo yêu cầu.

Đèn LED vẫn sáng khi được đặt. (cũng là mặc định bật nguồn).

Việc cài đặt và bỏ cài đặt được thực hiện bằng cách nhập tổ hợp 4 nút, mã đúng sẽ bật đèn LED cho biết hệ thống đã được cài đặt và mã đúng sẽ tắt đèn LED.

Một chuỗi mã không chính xác sẽ áp dụng thiết lập lại hệ thống yêu cầu nhập lại chuỗi mã từ đầu.

Mã yêu cầu được đặt bởi jumper (cho phép thay đổi mã dễ dàng), hoặc liên kết (mã cứng, kém linh hoạt).

Mã hóa cứng phủ nhận các bài viết đầu cuối đơn giản hóa việc xây dựng, nhưng làm cho việc thay đổi mã kém thuận tiện hơn

Các liên kết được sắp xếp theo nhóm hai người trong ma trận 4 x 4.

Cột căn chỉnh với công tắc tương ứng, mỗi công tắc một cột.

Hàng sắp xếp theo thứ tự chuyển đổi từ 1 đến 4.

Lấy S1 làm ví dụ.

Dưới S1 có 4 liên kết trong cột tương ứng, nếu liên kết thứ nhất được tạo, nó sẽ gán đây là nút đầu tiên trong chuỗi mã, Nếu liên kết thứ 2 được tạo, nó sẽ gán S1 là nút thứ 2 trong chuỗi, v.v.

Phương pháp luận giống nhau được áp dụng cho tất cả các nút.

Bước 4: Khắc phục sự cố

Các vấn đề có thể xảy ra và nếu họ làm như thế nào thì chúng có thể được giải quyết.

Điều đầu tiên cần làm là tìm kiếm điều hiển nhiên.

IC ở sai vị trí, sai hướng hoặc (các) chân không được hàn hoặc hàn kém, cắm ổ cắm kém hoặc chân cắm bị cong.

Linh kiện sai vị trí, sai giá trị, sai hướng hoặc hàn kém.

Cầu nối hàn, Cung cấp điện áp trên các thiết bị đầu cuối sai, dây dẫn cung cấp bị hoán đổi, điện áp không chính xác.

Ngay cả PCB cũng có thể có (các) rãnh mở hoặc bị thiếu

Đừng tự nhủ rằng nó không thể là một vấn đề cụ thể nếu không xác minh nó