Digital kodlås är mycket populära inom elektronik, där du måste ange en viss kod för att öppna låset. Denna typ av lås behöver en mikrokontroller för att jämföra den inmatade koden med den fördefinierade koden för att öppna låset. Vi har redan byggt den här typen av digitala lås med Arduino, med Raspberry Pi och 8051 mikrokontroller. Men idag bygger vi kodlåset utan någon mikrokontroller.
I denna enkla krets bygger vi 555 Timer IC-baserat kodlås. I detta lås finns det 8 knappar och man måste trycka på specifika fyra knappar samtidigt för att låsa upp låset. 555 IC är här konfigurerad som en monostabil vibrator. I grund och botten i denna krets kommer vi att ha en lysdiod vid utgångsstiftet 3 som tänds när avtryckaren appliceras genom att trycka på de specifika fyra knapparna. Lysdioden lyser under en tid och släcks sedan automatiskt. On-time kan beräknas med denna 555 monostabila räknare. LED representerar det elektriska låset här som förblir låst när det inte finns någon ström och låses upp när ström passerar genom det. Kombinationen av specifika fyra knappar är "Koden", som måste öppna låset.
Nödvändiga komponenter:
- + 5V matningsspänning
- 555 Timer IC
- 470Ω motstånd
- 100Ω motstånd (2 delar)
- 10KΩ motstånd
- 47KΩ motstånd
- 100 µF kondensator
- LED
- Tryckknapp (8 delar)
Kretsförklaring:
Figuren visar kretsschemat för 555-baserat kodlås,
Som visas i kretsen har vi en kondensator mellan PIN6 och GROUND, detta kondensatorvärde bestämmer insättningstiden för LED när en utlösare har passerat. Denna kondensator kan ersättas med högre värde för mer påslagningstid för en enda utlösare. Genom att minska kapacitansen kan vi minska starttiden efter en trigger. Matningsspänningen som appliceras i kretsen kan vara vilken spänning som helst från + 3V till + 12V och den får inte överstiga 12V, vilket leder till skada på chipet. Resten av anslutningarna visas i kretsschemat.
Arbetsförklaring:
Som nämnts tidigare är 555 IC här konfigurerat i monostabilt multivibratior-läge. Så när avtryckaren ges genom att trycka på tryckknappen tänds lysdioden och utgången förblir HÖG tills kondensatorn är ansluten vid PIN6-laddningen till toppvärdet. Tiden för vilken utgången kommer att vara hög kan beräknas med formeln nedan.
T = 1,1 * R * C
Så enligt värden i vår krets är T = 1,1 * 47000 * 0,0001 = 5,17 sekunder.
Så lysdioden lyser under 5 sekunder.
Vi kan öka eller minska den här tiden genom att ändra kondensatorvärdet. Nu varför den här tiden är viktig? Den här tidslängden är den tid under vilken låset förblir öppet efter att du har angett rätt kod eller tryckt på rätt tangenter. Så vi måste ge tillräckligt med tid för användaren att komma in genom dörren efter att ha tryckt på rätt tangenter.
Nu vet vi att I 555 timer IC, oavsett vad TRIGGER är, om RESET-stiftet dras ner kommer utgången att vara LÅG. Så här kommer vi att använda utlösnings- och återställningsstift för att bygga vårt kodlås.
Som visas i kretsen har vi använt tryckknappar på det rörliga sättet för att förvirra obehörig åtkomst. Som i kretsen är TOP-lagerknapparna ”Linkers”, de måste alla tryckas ihop för att TIGGER ska kunna appliceras. BOTTOM lagerknapparna är alla RESET eller “Mines”; om du trycker på ens en av dem kommer OUTPUT LOW även om LINKERS trycks samtidigt.
Observera här att stift 4 är Återställ stift och stift 2 är utlösarstiftet i 555 timer IC. Jordningsstift 4 återställer 555 IC och jordningsstift 2 kommer att leda till att utgången blir hög. Så för att få utmatningen eller för att öppna kodlåset måste man trycka på alla knapparna i TOP-lagret (länkar) samtidigt utan att trycka på någon knapp i bottenlagret (gruvor). Med 8 knappar kommer vi att ha 40K kombinationer och om inte rätt LÄNKARE är kända tar det evigt att få rätt kombination för att öppna låset.
Låt oss nu diskutera kretsens interna funktion. Låt oss anta att kretsen är ansluten till brödkortet enligt kretsschemat och givet effekt. Nu kommer lysdioden att vara släckt eftersom TRIGGER inte ges. TRIGGER PIN i timerchipet är mycket känsligt och det bestämmer utgången på 555. En låg logik på TRIGGER-stift 2 INSTÄLLER flip-flop inuti 555 TIMER och vi får High Output och när trigger pin ges Hög logik förblir utgången LÅG.
När alla tangenter i Top Layer (Linkers) trycks ihop, blir bara triggerpinnen jordad och vi får utdata som HÖGT och låset låses upp. Men detta höga steg kan inte behållas länge när avtryckaren har tagits bort. När LINKERS släpps beror det höga utgångssteget bara på laddningstiden för kondensatorn som är ansluten mellan stift 6 och jord som vi diskuterade tidigare. Så låset förblir olåst tills kondensatorn laddas. Kondensatorn når en gång en spänningsnivå som den urladdas genom THRESHOLD-stiftet (PIN6) på 555, som drar ner utgången och lysdioden släcks när kondensatorn urladdas. Så här fungerar 555 IC i monostabilt läge.
Så det här är hur detta elektroniska lås fungerar, du kan ytterligare byta ut lysdioden mot det faktiska elektriska dörrlåset med ett relä eller en transistor. Denna typ av riktigt elektriskt dörrlås presenteras här i det här projektet: Arduino Door Lock