Khóa mã điện tử: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Khóa mã kỹ thuật số rất phổ biến trong Điện tử, nơi bạn cần nhập một ‘Mã’ cụ thể để mở Khóa. Loại Khóa này cần có Vi điều khiển để so sánh mã đã nhập với mã xác định trước để mở Khóa. Có những loại Khóa kỹ thuật số sử dụng Arduino, sử dụng Raspberry Pi và sử dụng vi điều khiển 8051. Nhưng hôm nay ở đây chúng tôi đang xây dựng Khóa mã mà không cần bất kỳ Vi điều khiển nào.

Trong mạch đơn giản này, chúng tôi đang xây dựng Khóa mã 555 dựa trên IC hẹn giờ. Trong Khóa này, sẽ có 8 nút và người ta cần nhấn đồng thời bốn nút cụ thể để mở Khóa. IC 555 được cấu hình như một Bộ rung đơn nhất ở đây. Về cơ bản, trong mạch này, chúng ta sẽ có một đèn LED ở chân ra 3 sẽ BẬT khi kích hoạt được áp dụng bằng cách nhấn bốn nút cụ thể đó. Đèn LED vẫn Bật trong một thời gian và sau đó tự động Tắt. Thời gian đúng giờ có thể được tính bằng máy tính đơn năng 555 này. Đèn LED đại diện cho Khóa điện ở đây vẫn bị khóa khi không có dòng điện và được mở khóa khi có dòng điện chạy qua nó. Sự kết hợp của bốn nút cụ thể là "Mã", cần để mở Khóa.

Dự án này được tài trợ bởi LCSC. Tôi đã và đang sử dụng các thành phần điện tử từ LCSC.com. LCSC cam kết cung cấp nhiều lựa chọn linh kiện điện tử chính hãng, chất lượng cao với mức giá tốt nhất. Đăng ký ngay hôm nay và được giảm giá $ 8 cho đơn hàng đầu tiên của bạn.

Bước 1: Những thứ bạn cần

1. 555 Hẹn giờ x 1
2. Điện trở 470 ohm x 1
3. Điện trở 100 ohm x 2
4. Điện trở 10k ohm x 1
5. Điện trở 47k ohm x 1
6. Tụ điện 100 uF x 1

Bước 2: Giải thích mạch

Như được hiển thị trong mạch, chúng tôi có một tụ điện giữa PIN6 và GROUND, giá trị tụ điện này xác định thời gian bật của đèn LED sau khi kích hoạt được thông qua. Tụ điện này có thể được thay thế bằng giá trị cao hơn để có thêm thời gian Bật cho một lần kích hoạt. Với việc giảm điện dung, chúng ta có thể giảm thời gian Bật sau khi kích hoạt. Điện áp cung cấp được áp dụng trong mạch có thể là bất kỳ điện áp nào từ + 3V đến + 12V và nó không được vượt quá 12V làm như vậy sẽ dẫn đến hỏng chip. Phần còn lại của các kết nối được hiển thị trong Sơ đồ mạch.

Bước 3: Nó hoạt động như thế nào?

Như đã đề cập trước đó, ở đây IC 555 được cấu hình ở chế độ Monostable Multivibrator. Vì vậy, khi kích hoạt được đưa ra bằng cách nhấn Nút nhấn, đèn LED sẽ BẬT và đầu ra sẽ ở mức CAO cho đến khi tụ điện được kết nối ở PIN6 sạc đến giá trị đỉnh. Thời gian mà OUTPUT sẽ cao có thể được tính theo công thức dưới đây.

T = 1,1 * R * C trong đó, R = 47k ohms và C = 100 uF

Vì vậy, theo các giá trị trong mạch của chúng tôi, T = 1,1 * 47000 * 0,0001 = 5,17 giây.

Vì vậy, đèn LED sẽ BẬT trong 5 giây.

Chúng ta có thể Tăng hoặc Giảm thời gian này bằng cách thay đổi giá trị tụ điện. Bây giờ tại sao thời gian này lại quan trọng? Khoảng thời gian này là thời gian mà Khóa sẽ vẫn mở sau khi nhập đúng mã hoặc nhấn đúng các phím. Vì vậy, chúng tôi cần cung cấp đủ thời gian để người dùng có thể vào cửa sau khi nhấn đúng phím.

Bây giờ, chúng ta biết rằng Trong IC hẹn giờ 555, bất kể TRIGGER là gì, nếu chân RESET được kéo xuống, đầu ra sẽ ở mức THẤP. Vì vậy, ở đây chúng tôi sẽ sử dụng các chân Kích hoạt và Đặt lại để xây dựng Khóa mã của chúng tôi.

Như được hiển thị trong mạch, chúng tôi đã sử dụng Nút đẩy theo cách lộn xộn để gây nhầm lẫn cho truy cập trái phép. Như trong mạch, các nút của lớp TOP là "Liên kết", tất cả chúng cần được nhấn cùng nhau để TRIGGER được áp dụng. Tất cả các nút của lớp BOTTOM đều là ĐẶT LẠI hoặc “Mines”; nếu bạn nhấn ngay cả một trong số chúng, OUTPUT sẽ THẤP ngay cả khi nhấn đồng thời LINKERS.

Lưu ý ở đây là Pin 4 là Pin Reset và Pin 2 là Pin kích hoạt trong IC hẹn giờ 555. Chân nối đất 4 sẽ thiết lập lại IC 555 và chân nối đất 2 sẽ kích hoạt đầu ra ở mức cao. Vì vậy, để có được Đầu ra hoặc để mở Khóa mã, người ta phải nhấn đồng thời tất cả các nút trong lớp TOP (trình liên kết) mà không nhấn bất kỳ nút nào trong lớp Dưới cùng (Mines). Với 8 nút, chúng ta sẽ có 40K tổ hợp và trừ khi biết LIÊN KẾT chính xác, sẽ mất vĩnh viễn để có được tổ hợp chính xác để mở Khóa.

Bây giờ, chúng ta hãy thảo luận về hoạt động bên trong của mạch. Giả sử rằng mạch được kết nối trên breadboard theo sơ đồ mạch và nguồn đã cho. Bây giờ đèn LED sẽ TẮT vì không có TRIGGER. PIN TRIGGER trong chip hẹn giờ rất nhạy và nó xác định đầu ra của 555. Mức logic thấp trên chân TRIGGER 2 THIẾT LẬP flip-flop bên trong 555 TIMER và chúng tôi nhận được Đầu ra Cao và khi chân kích hoạt được đưa ra mức logic cao thì đầu ra vẫn còn THẤP.

Khi tất cả các phím trong Lớp trên cùng (Trình liên kết) được nhấn cùng nhau, thì chỉ có chốt kích hoạt được Nối đất và chúng ta nhận được Đầu ra là CAO và khóa được mở khóa. Tuy nhiên, giai đoạn cao này không thể được giữ lại lâu sau khi loại bỏ trình kích hoạt. Khi các LINKERS được giải phóng, giai đoạn đầu ra CAO chỉ phụ thuộc vào thời gian sạc của tụ điện được kết nối giữa Pin 6 và mặt đất như chúng ta đã thảo luận trước đó. Vì vậy, Khóa sẽ vẫn mở cho đến khi tụ điện được sạc. Tụ điện sau khi đạt đến mức điện áp, nó phóng điện qua chân THRESHOLD (PIN6) của 555, chân này kéo OUTPUT xuống và đèn LED tắt khi tụ điện phóng điện. Đây là cách hoạt động của IC 555 ở Chế độ ổn định.

Vì vậy, đây là cách hoạt động của Khóa điện tử này, bạn có thể thay thế thêm đèn LED bằng Khóa cửa điện thực tế bằng cách sử dụng Rơle hoặc Bóng bán dẫn.