Blocco codice elettronico: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Le serrature a codice digitale sono molto popolari in elettronica, dove è necessario inserire un particolare "codice" per aprire la serratura. Questo tipo di Serrature necessita di un Microcontrollore per confrontare il codice inserito con il codice predefinito per aprire la Serratura. Esistono questi tipi di serrature digitali che utilizzano Arduino, Raspberry Pi e utilizzano microcontrollori 8051. Ma oggi qui stiamo costruendo il Code Lock senza alcun Microcontrollore.

In questo semplice circuito, stiamo costruendo Code Lock basato su 555 Timer IC. In questo blocco, ci saranno 8 pulsanti e uno deve premere quattro pulsanti specifici contemporaneamente per sbloccare il blocco. L'IC 555 è configurato come vibratore monostabile qui. Fondamentalmente, in questo circuito, avremo un LED sul pin di uscita 3 che si accende quando viene applicato il trigger premendo quei quattro pulsanti specifici. Il LED rimane acceso per un po' di tempo e poi si spegne automaticamente. Il tempo di attivazione può essere calcolato con questa calcolatrice monostabile 555. Il LED rappresenta qui l'Electric Lock che rimane bloccato quando non c'è corrente e si sblocca quando la corrente lo attraversa. La combinazione di quattro pulsanti specifici è il "Codice", che deve aprire la serratura.

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Passaggio 1: cose di cui hai bisogno

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

Passaggio 2: spiegazione del circuito

Come mostrato nel circuito abbiamo un condensatore tra PIN6 e GROUND questo valore del condensatore determina il tempo di accensione del LED una volta superato un trigger. Questo condensatore può essere sostituito con un valore più alto per una maggiore durata del tempo di accensione per un singolo trigger. Diminuendo la capacità possiamo diminuire il tempo di accensione dopo un trigger. La tensione di alimentazione applicata nel circuito può essere qualsiasi tensione da +3V a +12V e non deve superare i 12V, così facendo si danneggerà il chip. Il resto dei collegamenti è mostrato nello schema elettrico.

Passaggio 3: come funziona?

Come accennato in precedenza, qui 555 IC è configurato in modalità Multivibratore monostabile. Quindi, una volta che viene dato il trigger premendo il pulsante, il LED si accenderà e l'uscita rimarrà ALTA fino a quando il condensatore collegato al PIN6 non si caricherà al valore di picco. Il tempo per il quale l'OUTPUT sarà alto può essere calcolato con la formula seguente.

T = 1.1*R*C dove, R = 47k ohm e C = 100 uF

Quindi secondo i valori nel nostro circuito, T = 1.1*47000*0.0001 = 5.17 secondi.

Quindi il LED sarà acceso per 5 secondi.

Possiamo aumentare o diminuire questa volta modificando il valore del condensatore. Ora perché questa volta è importante? Questa durata è il tempo per il quale la Serratura rimarrà aperta dopo aver digitato il codice corretto o premendo i tasti corretti. Quindi dobbiamo fornire tempo sufficiente all'utente per entrare attraverso la porta dopo aver premuto i tasti corretti.

Ora, sappiamo che in 555 timer IC, non importa quale sia il TRIGGER, se il pin RESET viene abbassato, l'uscita sarà LOW. Quindi qui useremo i pin Trigger e Reset per costruire il nostro Code Lock.

Come mostrato nel circuito, abbiamo utilizzato i pulsanti in modo confuso per confondere l'accesso non autorizzato. Come nel circuito, i pulsanti del livello TOP sono "Linker", devono essere premuti tutti insieme per applicare il TRIGGER. I pulsanti del livello BOTTOM sono tutti RESET o “Mines”; se si preme anche uno solo di essi l'USCITA sarà BASSA anche se i LINKER vengono premuti contemporaneamente.

Nota qui che il pin 4 è il pin di ripristino e il pin 2 è il pin di attivazione in 555 timer IC. La messa a terra del pin 4 ripristinerà l'IC 555 e la messa a terra del pin 2 attiverà l'uscita a livello alto. Quindi, per ottenere l'output o per aprire il blocco codice, è necessario premere contemporaneamente tutti i pulsanti nel livello TOP (linker) senza premere alcun pulsante nel livello inferiore (mine). Con 8 pulsanti avremo 40K combinazioni e, a meno che non si conoscano i LINKER corretti, ci vorrà un'eternità per ottenere la combinazione corretta per aprire il lucchetto.

Ora, discutiamo del funzionamento interno del circuito. Supponiamo che il circuito sia collegato sulla breadboard secondo lo schema elettrico e che sia alimentato. Ora il LED sarà SPENTO in quanto il TRIGGER non è dato. Il PIN TRIGGER nel chip del timer è molto sensibile e determina l'uscita di 555. Una logica bassa sul pin TRIGGER 2 IMPOSTA il flip-flop all'interno del TIMER 555 e otteniamo un'uscita alta e quando il pin di trigger viene dato a logica alta l'uscita rimane BASSO.

Quando tutti i tasti in Top Layer (Linker) vengono premuti insieme, solo il pin di attivazione viene messo a terra e otteniamo Output come HIGH e il blocco viene sbloccato. Tuttavia, questo stadio elevato non può essere mantenuto a lungo una volta rimosso il grilletto. Una volta rilasciati i LINKER, lo stadio di uscita HIGH dipende semplicemente dal tempo di carica del condensatore collegato tra Pin 6 e massa come discusso in precedenza. Quindi la serratura rimarrà sbloccata fino a quando il condensatore non si sarà caricato. Il condensatore una volta raggiunto un livello di tensione si scarica attraverso il pin THRESHOLD (PIN6) di 555, che abbassa l'OUTPUT e il LED si spegne quando il condensatore si scarica. Ecco come funziona l'IC 555 in modalità monostabile.

Quindi è così che funziona questa serratura elettronica, è possibile sostituire ulteriormente il LED con l'effettiva serratura elettrica utilizzando un relè o un transistor.