قفل مركب لمخطط الباب الأمامي. قفل ميكانيكي مشفر: كيفية صنع قفل غير مرئي بيديك، مخطط إصلاح إلكتروني للباب. مصدر طاقة الجهاز

قفل الباب المركب هو جهاز قفل، لفتحه تحتاج إلى ضبط أو تحديد المجموعة الصحيحة من الأرقام. من بينها يمكن ملاحظة نوعين رئيسيين - الميكانيكية والإلكترونية. على الرغم من الاختلاف في التكنولوجيا، إلا أن لديهم مبدأ واحد - لفتح المدخل، يجب عليك إدخال الرمز الصحيح على لوحة مفاتيح الجهاز.

أقفال مجمعة للمداخل - مزاياها وعيوبها

تتميز الأقفال المركبة للمداخل بمزايا وعيوب مقارنة بنظيراتها. المزايا الرئيسية هي:

• لا داعي لإعداد مفتاح دخول معك والاحتفاظ به؛
• التكلفة المنخفضة للآلية
• إن فقدان مفتاحك لن يمنعك من العودة إلى المنزل؛
• وجود مفاتيح الإضاءة الخلفية في الأجهزة الإلكترونية والميكانيكية الإلكترونية؛
• إمكانية تغيير الرمز السري للقفل.

ومن أهم العيوب ما يلي:

• القدرة على توزيع التعليمات البرمجية بين الغرباء؛
• وسرعان ما تصبح لوحات المفاتيح غير قابلة للاستخدام؛
• سحجات على المفاتيح تجعل من الممكن تحديد رمز للقفل؛
• الحاجة إلى تغيير الرمز بانتظام وتذكره.

بالإضافة إلى ذلك، كل نوع من الأقفال له نقاط القوة والضعف الخاصة به.

أقفال مجمعة ميكانيكية للمداخل

عندما يتم إغلاق باب المدخل، يتم شحن زنبرك العودة في الجهاز الميكانيكي، ويقع رأس البدء في الشريط، ويتم سحب المزلاج. يؤدي الضغط على المجموعة الصحيحة من الأزرار إلى تحريك اللوحات الصحيحة، مما يؤدي إلى تحرير قفص القفل. إذا قمت بتحرير الأزرار، فسيضمن زنبرك العودة عودة المزلاج إلى موضعه الأصلي.

على الرغم من بساطة الجهاز، فإن تجميعه بيديك يمثل مشكلة كبيرة.

الطريقة الوحيدة لفتح قفل ميكانيكي هي إدخال الرمز الصحيح، لكن على الرغم من ذلك فإن درجة الحماية تكفي فقط لعزله عن المارة.

يمكن تثبيت القفل على الأبواب اليمنى واليسرى. لفتحه من الداخل، ما عليك سوى سحب الرافعة للخلف. يوصى باستخدام ثلاثة أرقام على الأقل في مجموعة التعليمات البرمجية.

لإعادة ترميز القفل، تحتاج إلى إزالة البراغي ومجموعة الزنبرك والرافعة. بعد ذلك، تحتاج إلى وضع أذرع الأزرار المستخدمة للرمز الجديد على حافة مائلة باتجاه مركز القفل وتجميع الجهاز مرة أخرى. تحتاج إلى التحقق من تشغيل القفل مع فتح الباب الأمامي. في فصل الشتاء، يجب استخدام مواد التشحيم VD-40 على الأجزاء المتحركة.

أقفال إلكترونية مجمعة

يتميز قفل الباب الإلكتروني المزود برمز بتصميم أكثر جاذبية، وإجراء أكثر ملاءمة لتغيير الرمز وإدخاله، بالإضافة إلى عدد من الوظائف المتنوعة ذات الصلة. هناك أجزاء كافية تباع في أسواق الراديو تسمح لك بتجميع مثل هذا الجهاز بنفسك.

يُنصح باختيار الأقفال ذات الرمز الرقمي وفقًا للمعايير التالية:

• القدرة على فتح الجهاز ببطاقة رئيسية؛
• الإضاءة الخلفية للمفاتيح.
• حماية الطقس
• شهادة دولية
• إمكانية قفل الأبواب المختلفة بمفتاح واحد.

المكونات الرئيسية التي تصنع منها أقفال الضغط الإلكتروني:

• الجهاز نفسه الذي يتضمن محرك كهرومغناطيسي لآلية القفل. من أجل ضمان حركة مزلاج القفل، يجب إرسال نبضة كهربائية إلى المغناطيس الكهربائي الخاص به. وهذا ممكن فقط إذا كان الكود الموجود في جهاز الاستقبال يتطابق مع المجموعة الموجودة على وسيط التخزين. تتم هذه العملية على أقفال خاصة تختلف عن الأسلاك العادية التي تخرج في كومة.
• لوحة تحكم خارجية، وهي عبارة عن جهاز قراءة لا يتضمن أي إلكترونيات تحكم. يستقبل النبضات القادمة من وحدة التحكم الداخلية وفي حالة تطابق رمز الإشارة يتم تفعيل القارئ.
• جهاز التحكم الداخلي وهو مركز التحكم الرئيسي للقفل الإلكتروني. هو الذي يرسل دفعة إلى المغناطيسات الكهربائية للجهاز، مما يضمن فتحه. يتم قفل معظم هذه الأقفال، تمامًا مثل أي جهاز إغلاق ميكانيكي.
• إمدادات الطاقة غير المنقطعة. إنه مكون ضروري للأقفال الإلكترونية - وإلا، في حالة انقطاع التيار الكهربائي، سيكون من المستحيل دخول الغرفة. وعلى الرغم من انخفاض قوة الجهاز، فإنه يمكن ضمان تشغيل القفل الكهربائي لعدة أيام. UPS عبارة عن جهاز صغير موجود في مكان مخفي.

مخطط قفل إلكتروني للمدخل - كيفية تجميعه بنفسك

يعمل القفل المركب على شريحة 4017، وهو عبارة عن بلورة متعددة الوظائف، وسيعمل الآن أيضًا كحارس، على شكل قفل مركب سهل التصنيع يتمتع بمستوى عالٍ من قوة التشفير. من أجل العثور على رمز لذلك، سيتعين عليك تجربة 10000 خيار، والمفتاح المضغوط بشكل غير صحيح لا يشير إلى خطأ بأي شكل من الأشكال. يتكون التشفير من مجموعة من أربعة أرقام يتم إدخالها بتسلسل محدد. يعتبر نظام القفل المركب:

تصميم مثل هذا الجهاز هو نفس الأقفال الإلكترونية الأخرى على الدوائر الدقيقة. تتوافق جهات الاتصال S6-S9 مع الأرقام الموجودة في رمز العمل - وهذه هي الأرقام "الضرورية". على العكس من ذلك، تُظهر المفاتيح S1-S5 أرقامًا غير مضمنة في الكود.

• عندما تكون هناك طاقة، يكون هناك جهد على الطرف 3 مللي ثانية، المعين منطقيًا "1".
• عند الضغط على المفتاح "S6"، يظهر هذا الجهد عند مدخل العداد "14" ويتم تشغيله، مما يرسل الجهد إلى الطرف 2.
• يحدث نفس الشيء بعد الضغط على "S7" - "S8" - وهذا يرسل الجهد إلى الأطراف 4 و 7 على التوالي.

عندما يسجل العداد جميع الضغطات الأربع الصحيحة لأرقام الكود، يتم توفير التيار إلى جهة الاتصال رقم 10، مما يفتح الترانزستور VT2، الذي يزود الطاقة لدائرة التحكم في التتابع. يتم تنشيط الأخير ويوفر اتصال الحمل، وهو ما يشير إليه مؤشر LED.

يمكنك تجميع قفل إلكتروني مجمع بيديك. حول هذا في الفيديو:

حماية مضمونة

إذا تم الضغط على أي من الأزرار "الخاطئة" (S1-S5) أثناء كتابة الكود، فسيتم تطبيق الجهد على الطرف 15، مما يؤدي إلى إعادة ضبط العداد، مما يعيد الدائرة بأكملها إلى موضعها الأصلي. لا يتم عرض هذا بأي شكل من الأشكال على المؤشرات، مما يجعل تخمين كلمة المرور أكثر صعوبة.

يمكن أن يصبح الوصول غير المصرح به مستحيلًا تقريبًا عن طريق إضافة مرحل زمني إلى الدبوس 15، مما يؤدي إلى حظر جميع المفاتيح بهدوء لمدة 60 ثانية على الأقل.

في هذه الحالة، إذا قمت بإدخال الرمز بشكل غير صحيح، فسيتعين عليك الانتظار لمدة دقيقة قبل إدخاله مرة أخرى. لن يعرف المهاجم ذلك، وحتى لو خمن كلمة المرور عن طريق الخطأ، فليس من الحقيقة أنه سيكتبها بينما يكون ترحيل الوقت غير نشط.

إذا كنت تعرف عن هذه الميزة، فسوف يستغرق الأمر 10-12 ألف دقيقة لتحديد كلمة المرور - سيتعين عليك إدخال كلمات المرور بشكل مستمر لمدة 8 أيام تقريبًا لتحديد المجموعة المطلوبة. تزداد موثوقية مثل هذا الحل تقريبًا إلى الحد الأقصى لقيمه.

الدائرة المجمعة ليست سوى جزء من العمل - الآن تحتاج إلى ضبط فتح/إغلاق مسمار القفل. للقيام بذلك، يمكنك إما صنع مغناطيس أو استخدام منشط جاهز، على سبيل المثال، منشط السيارة.

باستخدام هذه الأساليب، عليك أن تدرك أنه في الحالة الأولى، عند انقطاع التيار الكهربائي، سيتم فتح قفل الباب الأمامي تلقائيا، وفي الحالة الثانية، على العكس من ذلك، سيبقى مغلقا. ولذلك، فإن الخيار الثاني، مجهز UPS، هو الأفضل.

يحدث أن الأحداث العشوائية تجبر وتحشد الأفكار والإبداعات الجديدة. أي نوع من هواة الراديو أنت إذا كررت كل شيء واشتريته جاهزًا؟ لذلك حدث لي أنه لم يكن علي أن أفكر طويلاً. والآن لم يتم تحميل الجيوب بحمولة زائدة. كان الوقت شتاءً، وكان مفتاح غرفة الكتان مكسورًا، داخل القفل مباشرةً. لم تنجح محاولات إزالة "كعب" المفتاح، وقررت عدم شراء قفل جديد، ولكن إعادة صنع القفل القديم، بالإضافة إلى ذلك، يستخدم ثلاثة من الجيران المبنى أثناء البحث على الإنترنت عن قفل مركب بسيط بين الحين والآخر صادفت دوائر تعتمد على وحدات تحكم دقيقة أو عدة دوائر دقيقة وكنت بحاجة إلى حل المشكلة ببساطة وبسرعة كانت "خامًا" وغير عاملة ولم يكن بها تأخير زمني لإمساك محرك القفل.

قفل المجموعة الإلكترونية - مخطط الدائرة

يوجد هذا المخطط في أشكال مختلفة وعلى عدادات مختلفة ( K561IE8، K561IE9، K176IE8، CD4022وما شابه ذلك). لقد قمت بتعديل الدائرة على أساس CD4017 (مقسم العداد العشري مع 10 مخرجات مشفرة QO...Q9). دائرة كهربائية دقيقة تناظرية CD4017( عداد جونسون ) هو K561IE8، K176IE8. لقد وجدت دائرة كهربائية صغيرة تحمل التصنيف EL4017AEالذي استخدمته في هذا الجهاز. عند تكرار الجهاز، لا تكن كسولًا، حدد العلامات - فهي تختلف في الخصائص (جهد التشغيل). جميع ملفات المشروع الضرورية هي .

لذا، فإن عمل دائرة القفل الإلكتروني المجمعة بسيط للغاية. عند إدخال الرمز التسلسلي الصحيح المكون من أربعة أرقام، يظهر رمز منطقي عند مخرج الدائرة الدقيقة (Q4)، مما يؤدي إلى فتح القفل. عند طلب رقم غير صحيح (الأزرار S5-S10)، وهو ليس جزءًا من الرمز، تعود الدائرة إلى حالتها الأصلية، أي أنه يتم إعادة ضبطها من خلال الدبوس الخامس عشر للدائرة الدقيقة ( إعادة ضبط). عند الضغط على S1، يتم توفير حالة واحدة على الطرف الثالث Q0 من الدائرة الدقيقة إلى مدخلات ترانزستور التأثير الميداني VT1، عند فتحه، فإنه يوفر الجهد إلى الدبوس 14 (؛ ساعة) الذي يحول الحالة الفردية إلى المخرج الثاني Q1، ثم عند الضغط على الأزرار S2، S3، S4 بالتتابع، تنتقل الإشارة إلى Q2، Q3، وفي النهاية، عندما يتم إدخال الكود الصحيح من المخرج Q4، تفتح الإشارة الترانزستور VT2 لفترة قصيرة، يتم تحديده بواسطة سعة المكثف C1، بما في ذلك التتابع K1 الذي، من خلال جهات الاتصال الخاصة به، يوفر الجهد إلى المشغل (القفل الكهربائي، المزلاج، أو "المنشط" للسيارات (المحرك)).

هناك شيء واحد، وهو أن الرمز لا يمكن أن يتكون من نفس الرقم. على سبيل المثال: 2244، يجب أن تكون القيم مختلفة، مثل: 0294، وما إلى ذلك. بطريقة أو بأخرى، هناك الكثير من خيارات التعليمات البرمجية الممكنة، حوالي عشرة آلاف، وهو ما يكفي لاستخدام هذا القفل المركب في الحياة اليومية .

حول تفاصيل القفل المجمع

جميع مكونات الراديو رخيصة الثمن ويمكن استبدالها بنظائرها الأخرى. على سبيل المثال: يمكن استبدال VT2 بنفس ترانزستور npn: 2N2222، BD679، KT815، KT603. لتجاوز التتابع، من الأفضل استخدام صمام ثنائي شوتكي. قد لا يتم تثبيت VD7، على الرغم من أنه من الأفضل تثبيته لتجنب انعكاس القطبية (انخفاض الجهد عبره ليس حرجًا، حيث تعمل الدائرة أيضًا عند 9 فولت). أي مرحل بتيار تشغيل أقل، 12 فولت، مع جهات اتصال مصممة لتيار محرك القفل.

الآن عن تصميم القلعة

المخطط بسيط ومختبر ويعمل منذ عام ونصف دون مشاكل في الظروف الحارة والباردة. والأهم من ذلك أنه من السهل التكرار! يمكنك شراء مكونات الراديو، ويمكنك استخدام لوحة الدائرة.

كمحرك للقفل، استخدمت محركًا كهربائيًا بسيطًا للسيارات (المحرك). تشتمل المجموعة أيضًا على أدوات تثبيت - شرائط معدنية تحتاج إلى إعادة بنائها، كما يمكن رؤيته في الصور. كل هذا يتوقف على نوع القفل المستخدم في عملية التجديد. يمكنك تركيب ضربة كهربائية جاهزة من الشركة قفل فاس رقم الصنف: 2369 (8-12 فولت، 12 واط). في هذه الحالة، يتم تغيير سعة المكثف C1 للحصول على تأخير زمني قدره 0.5-1 ثانية.

في حالتي، قمت بربط شريط معدني بالمقبض البلاستيكي للقفل، وربطه مباشرة بمسامير. منه إلى محرك الأقراص، يتم وضع المتحدث (يأتي مع المنشط)، ثم يتم توصيل المحرك الكهربائي نفسه أيضًا بمسامير إلى قاعدة الباب. يتم تثبيت لوحة الترحيل على الباب ويتم توصيل الأسلاك من لوحة المفاتيح ويتم توفير الطاقة. كجسم، استخدمت غطاء قهوة بلاستيكيًا، وحفر فتحتين للتثبيت.

لوحة المفاتيح لطلب الرمز مصنوعة من الجزء المتبقي من الألومنيوم على شكل حرف U لواجهات الأثاث، والتي يتم شراؤها من أي متجر لتجهيزات الأثاث. يتم قطع ملف التعريف بناءً على عدد الأزرار (10 قطع). بعد ذلك، تحتاج إلى حفر ثقوب للأزرار، القطر أكبر قليلاً من قطر الزر، بحيث يتناسب الزر الذي يحتوي على الكامبريك (الأنبوب) مع الفتحة. بهذه الطريقة سيتم تمركزه، ونتيجة لذلك، يتحرك بحرية عند الضغط عليه، دون تشويش. يتم ذلك بحيث لا يكون هناك خلط عند ملء الأزرار بالغراء، ولكن المزيد عن ذلك لاحقًا.

أزرار التعبئة

حان الوقت الآن لتثبيت الأزرار في مكانها في الثقوب المحفورة مسبقًا. نقوم بإدخال الكامبريك في الأزرار ونضعها في مكانها كما هو واضح في الصورة. بعد ذلك، تحتاج إلى تثبيتها بقطرات من الغراء أو الغراء الساخن الذائب. ولكن يجب أن يتم ذلك بعناية، حتى لا تبقى فجوات إذا قمت بملء الأزرار براتنج الإيبوكسي! لأن لوحتي الأولى المليئة بالإيبوكسي ظلت بمثابة معرض متحفي. الإيبوكسي سائل للغاية وقد تسرب إلى الأزرار وألصقها معًا. مثله. كان علي أن أفعل كل شيء من جديد وهذه المرة ملأت اللوحة بالغراء الساخن. يمكن لصق الأزرار مسبقًا، وذلك لتثبيتها في مكانها، باستخدام غراء فوري مكون من مكونين يستخدمه صانعو الأثاث للصق MDF، ويُباع في نفس مكان مقاطع الألمنيوم - في متاجر تجهيزات الأثاث.

بالطبع، قبل الصب، تحتاج إلى لحام جميع الأسلاك بالأزرار ومصابيح LED كما ترون في الصور. كل هذا يضيف إلى لوحة مفاتيح متينة ومقاومة للماء وغير قابلة للإزالة، بالإضافة إلى تصميم جميل يمكن تطبيقه على أي باب دخول أو باب آمن أو باب جراج. كما يمكن استخدام الجهاز لأنظمة الأمن.

الآن نقوم بحفر فتحتين للبراغي لتثبيت اللوحة. أيضًا، فتحة واحدة أو اثنتين لمصابيح LED (d=3mm). أحدهما (ضوء أخضر) على اليمين للإشارة إلى أن القفل مفتوح. والآخر لا يستخدم، يمكن توصيله بمصدر الطاقة لتوهج مستمر أو من خلال زر إضافي لإضاءة لوحة المفاتيح عند الضغط عليه. وفقا لذلك، يجب أن يكون مؤشر LED أبيض (فائق السطوع)، وثابتا بحيث يتم توجيه تدفق الضوء نحو الأزرار. يمكنك قص جزء آخر من ملف التعريف وإرفاقه بلوحة المفاتيح الموجودة في الأعلى، أو حتى استخدام لوحة مفاتيح جاهزة من الآلة الحاسبة أو الأجهزة الأخرى. وإذا قمت بتصنيع اللوحة الأمامية من زجاج شبكي، فسيكون لديك حل لإضاءة لوحة المفاتيح بأكملها!

وأخيرًا، يمكن تطبيق الأرقام جاهزة، أو يمكنك رسمها بنفسك باستخدام قلم فلوماستر، ثم تغطية ملف الألمنيوم بشريط بسيط. يتم ذلك مباشرة بعد حفر فتحات الأزرار. بالطبع، هناك الكثير من الأسلاك فيما يتعلق بالأجهزة الموجودة على وحدات التحكم الدقيقة، ولكن ليس كل شخص لديه الفرصة لصنع مثل هذه الأجهزة. جوهر هذا القفل هو أنه حتى الشخص الذي ليس لديه أي مهارات خاصة في مجال إلكترونيات الراديو يمكنه تجميعه. لقد اشتريت الأجزاء وقمت بتجميعها خلال عطلة نهاية الأسبوع وعلقتها وقمت بتوصيلها. الجميع. هذه الدائرة لا تتطلب أي تعديلات. ومع ذلك، يمكن تغيير الرمز في أي وقت. يتم توصيل جميع الأسلاك من لوحة المفاتيح داخل جسم القفل المركب. لا تنس تسمية كل سلك. لقد استخدمت ملصقات ذاتية اللصق لبطاقات الأسعار.

أود أن أشير إلى أنه خلال الفترة الماضية لم تكن هناك علامات واضحة للتآكل على الأزرار! على الأرجح بسبب البلاستيك الأسود. يتم استخدامها يوميا. لكن لا يضر تنظيف الكود وتغييره من وقت لآخر.

مصدر طاقة الجهاز

الجهاز مدعوم بمصدر طاقة غير منقطع من الشركة دانتوم . تحتوي على بطارية جل مدمجة 12 فولت/7 أمبير. يمكنك تجميع نفس الدائرة، الدائرة بسيطة للغاية، وتنتج تيار شحن صغير ثابت (عدة مللي أمبير مع بطارية مشحونة بالكامل، و70 - 100 مع بطارية مفرغة). وهذا يكفي لتشغيل العديد من الأقفال الكهربائية والضربات الكهربائية. أو اصنع وحدة أصغر إذا كان لديك باب واحد فقط بقفل مركب. دعنا نقول: L7812CV, LM317, KR142EN8B. كما يمكن تشغيل النظام من خلال تبديل مصادر الطاقة.

رسم تخطيطي لوحدة تزويد الطاقة RIP

لوحة الدوائر المطبوعة BP RIP

في دائرة إمداد الطاقة الاحتياطية (RPS) المقترحة، يتم استخدام محول مقاوم للرطوبة، ولكن يمكنك استخدام أي محول آخر بقدرة 20-40 وات، بجهد خرج يتراوح بين 15-18 فولت. إذا كان هناك مشغل سيارة واحد فقط تحت الحمل، فإن المحول الأقل قوة سيفي بالغرض. بالنسبة للعديد من الأقفال الكهربائية، يجب أن يكون للمكثف الإلكتروليتي C1 سعة أعلى من تلك الموضحة في الرسم التخطيطي - للحصول على احتياطي طاقة أكبر عند التشغيل، وبالتالي انخفاض جهد أصغر عبر الحمل. المكثف C2 – 0.1-0.33 مللي فهرنهايت، C3 – 0.1-0.15 مللي فهرنهايت. المبرد لـ IC1 أكبر، حوالي 100-150 سم 2، لأنه في حالة وجود بطارية، ليست هناك حاجة إلى تدفئة إضافية! تيار حمل الخرج لـ L7815CV هو 1.5 أمبير. علاوة على ذلك، إذا تم استخدام صندوق بلاستيكي كمسكن، فلا تنس فتحات التهوية. يعمل الصمام الثنائي D8 والمصهر FS2 كحماية من الدائرة القصيرة.

تحتوي RIPs الأمنية على زر ( تلاعب \ عبث) ضد الاختراق غير المصرح به للجهاز - لن نحتاج إليه. على اللوحة، لتوصيل الأسلاك، من الأفضل استخدام اللحام بدلاً من المحطات الطرفية، باعتبارها الطريقة الأكثر موثوقية للتثبيت. ومن المناسب أيضًا توخي الحذر وإخراج أسلاك الطاقة الاحتياطية من الغرفة، في حالة وقوع حدث غير متوقع (أشياء تحدث في الحياة).

فيديو لقفل محلي الصنع أثناء العمل

هذا كل شيء، وآمل أن تجد أنه من المفيد. ).

ناقش المقال كيفية عمل قفل برمز إلكتروني

في الوقت الحاضر، تحظى الأقفال الإلكترونية المختلفة التي تحتوي على مفاتيح إلكترونية على شكل "جهاز لوحي" أو "محرك أقراص فلاش" بشعبية كبيرة. المفتاح هو جهاز تخزين يتم فيه تخزين رمز رقمي معين. وأساس القفل هو كمبيوتر صغير يقرأ هذا الرمز ويحلله.

مخططان لأبسط الأقفال المركبة

لن أجادل حول مزايا وعيوب هذه الأقفال، فأنا ببساطة ألفت انتباه القراء إلى تطويري لجهاز مماثل يعمل على مبدأ تناظري. جوهر الأمر هو أن المفتاح الموجود في القفل الخاص بي هو صمام ثنائي زينر لجهد تثبيت معين. إذا كان صمام ثنائي الزينر الموجود في المفتاح يتطابق مع جهد التثبيت مع صمام ثنائي زينر الموجود في القفل، فسيتم فتح الباب. علاوة على ذلك، يبدو كل شيء ظاهريًا كما لو كان قفلًا رقميًا بمفتاح رقمي. بالطبع، عدد "مجموعات الأكواد" الخاصة بالقفل الخاص بي أقل بشكل غير متناسب من الرقم الرقمي، ولكن... من يدري أنك بحاجة إلى اختيار صمام ثنائي زينر؟

أستطيع أن أتخيل هستيريا اللص "المتقدم" الذي يحاول تخمين الرمز الرقمي لقفلي. يظهر الرسم التخطيطي للإصدار الأول من القفل في. المفتاح هو الموصل X1.1، المتصل بموصل التزاوج X1.2. من الناحية المثالية، تحتاج إلى استخدام السكن من مفتاح الجهاز اللوحي، مثل iButton، والموصل المقابل لتوصيله. ولكن يمكنك إجراء أي تقليد، أو استخدام أي زوج موصل ثنائي، على سبيل المثال، من أجهزة الصوت. يحتوي المفتاح على صمام ثنائي زينر، في هذه الحالة، 8.2 فولت، وثنائي 1N4148 متصل معه على التوالي.

عند توصيلها بالموصل X1.2، فإنها تشكل مع المقاوم R1 مصدرًا ثابتًا للجهد الثابت يساوي مجموع جهد ديود الزينر والجهد الأمامي للدايود. يتم إجراء مقارنة ذات عتبتين على مقارنات شريحة A1 LM339. يتم ضبط الجهد المرجعي عند مدخلاته بواسطة دائرة من المقاوم R2، واثنين من الثنائيات VD4، VD5 وصمام ثنائي زينر، كما هو الحال في المفتاح.

عندما تقوم بتوصيل المفتاح الخاص بك، يتم إنشاء جهد على الأطراف 4 و 7 من A1، وهو أكبر من الجهد على الطرف بمقدار الجهد الأمامي على الصمام الثنائي 1N4148. 6 A1.2 وبنفس المقدار جهد أقل عند الدبوس. 5 أ1.1. وبالتالي، فإن الجهد عند الأطراف 4 و 7 من A1 المتصلين معًا يقع بين الجهد عند الأطراف 6 و 5. ونتيجة لذلك، سيكون الجهد عند الدخل المباشر لـ A1.1 أقل منه عند الإدخال العكسي، وعند الخرج ، وحدة. بالضبط نفس الشيء على A1.2، الإخراج هو واحد. يتم فتح المفتاح الموجود على الترانزستور VT1 ويزود التيار لترحيل K1.

قفل إلكتروني تناظري

إذا لم يكن الصمام الثنائي زينر في المفتاح بنفس الجهد كما هو الحال في القفل، فسيكون أحد المقارنات على الأقل عند الصفر عند الخرج، ولن يكون الجهد عند قاعدة VT1 كافيا لفتحه. تكمن خصوصية الدائرة الدقيقة LM339 في أن مخرجاتها مصنوعة وفقًا لدوائر المفاتيح العامة، بحيث يمكن توصيلها معًا، ولكن يجب توصيلها بالطاقة الموجبة بواسطة المقاوم (R3). بالطبع، ليس من الضروري أن تكون ثنائيات الزينر 8.2 فولت، بل يمكن أن تكون لأي جهد من صفر إلى 10 فولت، لكن يجب أن تكون هي نفسها. يعمل المكثف C1 على إبطاء الاستجابة للجهد الصحيح، بحيث لا يحدث فتح عرضي في حالة استقبال نبضات أو نوع من الجهد المتناوب عند الإدخال. إذا جاز التعبير، الحماية من الحوادث.

يظهر الشكل 2 رسمًا تخطيطيًا لقفل أكثر تعقيدًا. يتم هنا استخدام مفتاح على شكل محرك أقراص فلاش. إنه مشابه جدًا لمحرك الأقراص المحمول، فهو يحتوي على نفس موصل USB، ولكن بدلاً من شريحة الذاكرة الموجودة بالداخل، يوجد فقط ثنائيات زينر وثنائيات. الآن أصبحت "سرية" القلعة أكبر مرتين. ويتم استخدام جميع مقارنات شريحة LM339. يوجد ثنائيات زينر في المفتاح، يمكن أن تكون متماثلة، ويمكن أن تكون مختلفة، ولكن من المهم أن يكون VD2 هو نفسه VD3، وVD7 هو نفسه VD11 من نوع Relay K1 KUTS1M، من تلفزيون سوفيتي قديم .

يحتوي هذا المرحل على ملف عالي المقاومة 12 فولت، واثنين من أزواج الاتصال المغلقة، لتيار يصل إلى 2 أمبير لكل منهما بجهد 220 فولت. ولكن يمكنك اختيار نظير مستورد، يجب أن يكون لللف جهد 12 فولت والتيار لا يزيد عن 30 مللي أمبير. لا يلزم الإعداد. من المهم جدًا أن تكون جميع الثنائيات متماثلة، وأن تكون ثنائيات الزينر الموجودة في المفتاح هي نفسها تمامًا الموجودة في القفل، ومن نفس الدفعة.

اسمحوا لي أن أبدأ بحقيقة أنه كان لدي في العمل نوع من القفل المركب القديم محلي الصنع والذي لم يعد يعمل. يمكن فتح الباب بالضغط على جميع الأزرار في نفس الوقت.
ومن ثم لم تأمرني السلطات فحسب، بل اقترحت أن أستخدم الموارد المتاحة للتعامل مع هذا القفل، لأن... لقد عرفوا (السلطات) أنني من هواة الراديو.

قررت أن أبني قلعة جديدة. عادةً ما يكون تجميع شيء ما من الصفر أسهل من إصلاحه دون الحاجة إلى رسم تخطيطي أو أدنى فكرة عن الجهاز.
لقد بدأت بأبسط مفاتيح الترانزستور مع تأخير زمني. لقد قمت بتجميع رسم تخطيطي. من الناحية النظرية، كل شيء نجح، ومن الناحية العملية لم يحدث ذلك.

لقد بحثت في Google عن الكثير من المعلومات المختلفة، لكن لم أتمكن من العثور على أي شيء بسيط. لكن كان من الضروري جمعها مجاناً، من المواد المهملة...

ابتعد عن مفاتيح الترانزستور. فكرت في إنشاء قفل على المشغلات، لكن لم تكن هناك دوائر دقيقة مناسبة. ثم صادفت دائرة تشغيل بها 4 مرحلات كهرومغناطيسية. بالفعل شيء ما، ولكن بالنسبة للقفل المكون من 4 أرقام، كان هناك حاجة إلى ما يصل إلى 16 مرحلًا.

ما احتاجه:رمز مكون من أربعة أرقام يتم الضغط عليه بالتتابع، وعندما يتم الضغط على جميع أزرار اللوحة في وقت واحد، لا ينبغي فتح القفل بطبيعة الحال. بناءً على الدائرة التي تم العثور عليها، تم تطوير دائرة عمل بسيطة جدًا لقفل مركب باستخدام المرحلات الكهرومغناطيسية.

لتجميع القفل سوف تحتاج

لتجميع القلعة لا تحتاج إلا لشيء واحد وهو:

1. 5 مرحلات كهرومغناطيسية أي منها. المزيد ممكن. الشيء الرئيسي هو أنه يتوافق مع جهد التشغيل الخاص بك. حسنًا، شرط آخر: يجب أن تحتوي المرحلات الأربعة على مجموعة واحدة على الأقل من جهات الاتصال المفتوحة عادةً، ويجب أن يكون للمرحل الخامس جهات اتصال مغلقة بشكل طبيعي. لقد استخدمت RES-32.

2. آلية القفل نفسها (مزلاج كهرومغناطيسي، كهروميكانيكي، كهرومغناطيسي). باختصار، ما لديك أو يمكنك شراؤه أو صنعه بنفسك.

3. اطلب لوحة أزرار التعليمات البرمجية. هنا سيتعين عليك القيام بذلك بنفسك، ولكن لا يوجد شيء صعب في هذا الأمر.

4. زر فتح الباب من داخل الغرفة.

5. مفتاح ريد مع جهات اتصال مفتوحة عادة ومغناطيس صغير. على سبيل المثال، يتم استخدام هذا في الإشارات.

حسنًا، أو يمكنك اختيار مفتاح القصب من هاتف منزلي قديم (مثل هذا المفتاح القصبي يمكن سحبه من الهاتف حيث تستقر سماعة الهاتف على الجسم ولا تضغط على أي أذرع مرئية. يوجد في الواقع مغناطيس مخفي في سماعة الهاتف، ومفتاح القصب مخفي في جسم الهاتف)، والمغناطيس، على سبيل المثال، من خزانة قديمة. هناك تلك المغناطيسات الصغيرة على الأبواب.

6. لحام الحديد والأسلاك واللحام والصنوبري والأيدي المستقيمة.

مخطط أبسط قفل مجموعة على التتابع

هذا هو مخططي المكون من أربعة أرقام.

مبدأ تشغيل القفل بسيط للغاية.يوضح الشكل رسمًا تخطيطيًا للقفل في موضعه الأصلي مع فتح الباب.
عندما يتم إغلاق الباب، يتم إغلاق مفتاح القصب ويتم توفير الطاقة من خلال جهات الاتصال المغلقة عادة P1 إلى جهات الاتصال المفتوحة عادة P2 (المرحل الثاني). يتم توصيل المرحلات P2 - P5 وفقًا لدائرة التثبيت الذاتي.

يتضمن طلب الرمز أزرار KL2 - KL5. عند الضغط على زر KL2، يتم تنشيط المرحل P2، وبالتالي يتلقى المرحل الطاقة ويتم إغلاق جهات الاتصال الخاصة به. عند تحرير CL2، يستمر تشغيل المرحل من خلال جهات الاتصال الخاصة به. ثم يتم توفير الطاقة إلى جهات اتصال التتابع P3 وبنفس الطريقة لترحيل P5. عندما يتم إغلاق جهات اتصال المرحل P5، يتم توفير الطاقة، ولكن المشغل (في حالتي هو مزلاج كهرومغناطيسي، ولكن يمكن أيضًا أن يكون مرحلًا عالي الجهد، عندما يتم تشغيل آلية القفل من 220 فولت.)

هناك أيضًا أزرار KL1 وKL6. عند الضغط على زر KL1، يتم إلغاء تنشيط الدائرة الإضافية بأكملها، ويتم إعادة تعيين جميع المرحلات إلى موضعها الأولي. بالتوازي مع KL1، يتم تشغيل جميع أزرار لوحة المفاتيح المجانية.
يستخدم زر KL6 لفتح القفل من داخل الغرفة. عند الضغط على CL6، يتم تنشيط المرحلات p5-p4-p3-p2 بالتناوب وتستمر في الاحتفاظ بجهات الاتصال الخاصة بها حتى يفتح الباب (يفتح مفتاح القصب ويتم إلغاء تنشيط الدائرة بأكملها. ويحدث نفس الشيء عندما يتم إدخال الرمز بشكل صحيح ، تعمل المرحلات فقط بالترتيب العكسي 2-3 -4-5).

تشمل العيوب النسبية لهذه القلعة ما يلي:
1. فتح الباب والضغط على جميع "الأزرار الصحيحة" في نفس الوقت.
2. عدم وجود مصدر طاقة احتياطية. في حالة انقطاع التيار الكهربائي، لا يمكن فتح القفل. على الرغم من أنه يمكنك الحجز باستخدام Akum و Relyushka آخر.
3. لا يمكنك تحديد رمز بأرقام متكررة، على سبيل المثال: 2325.

إليكم صورة لقفلتي. لقد كانوا يعملون لأكثر من عام دون مشاكل. الشيء الرئيسي هو التوصل إلى لوحة التعليمات البرمجية، ولكن هذه مسألة ذوق.

القلعة الأولى:

إذا جاز التعبير المظهر (من الداخل). نحن لا ننتبه للقفل العلوي المعتاد، على الرغم من أنه يعمل، إلا أن مفاتيحه قد ضاعت منذ ما قبل بداية الزمن.

موقع المرحلات والأسلاك والأزرار داخل العلبة.

مزلاج كهرومغناطيسي (مضمن في الباب)

هذا هو الجسد الذي حصلت عليه.

وهذه لوحة رموز مصنوعة من مقياس متعدد صيني قديم وأزرار من هاتف (طراز الهاتف - Eletap micro). تم ترك الشاشة هكذا ولم يتم استخدامها.

يتكون مشروع الدورة من 39 صفحة، تحتوي على 13 جدول و18 شكل. 7 مصادر مستخدمة

الكلمات الرئيسية: قفل الكود، وحدة التحكم الدقيقة، لوحة المفاتيح، المستشعر، LED، الرسم البياني الوظيفي، البرنامج.

الهدف: تصميم قفل مركب يعتمد على متحكم دقيق ببنية MCS-51، وتطوير مخطط وظيفي للجهاز، وكتابة برنامج للمتحكم الدقيق.

نتيجة التصميم: تم تصميم قفل مركب لديه القدرة على إصدار إنذار حول محاولة تحديد رمز.

مقدمة

تعتبر الأقفال المركبة وسيلة فعالة لمنع الأشخاص غير المصرح لهم من الوصول إلى المباني المحمية. وتشمل مزاياها سهولة الاستخدام والموثوقية والقدرة على توفير درجة عالية من الحماية والسهولة النسبية لتغيير الرمز (مقارنة بتغيير القفل الميكانيكي التقليدي). من المهم أيضًا عدم الحاجة إلى إنتاج المفاتيح عند توفير الوصول إلى عدد كبير من الأشخاص واستحالة فقدان المفتاح فعليًا. عيب هذه الأنظمة هو إمكانية قيام المهاجم بالتجسس على الكود أو التقاطه. ومع ذلك، إذا كان الكود كبيرًا أو كانت هناك ميزات تصميمية تمنع اختيار الكود، مثل الحد من عدد المحاولات أو تقديم تأخير زمني بين المحاولات غير الناجحة، تصبح هذه المهمة صعبة للغاية، لذلك لا يمكن تسمية العيب الأخير بأنه كبير. يتضمن مشروع الدورة هذا تطوير قفل إلكتروني مركب للباب الخارجي لمبنى سكني باستخدام متحكم دقيق. أحد المتطلبات هو توفير إنذار عند محاولة تحديد رمز.

1. تطوير مخطط الكتلة

دعونا ننظر في تفاصيل هذه المهمة. يجب أن يوفر القفل المركب التحكم في مشغل القفل الكهروميكانيكي، أي أنه يجب أن يتحكم في مصدر الجهد لفتح الباب. من المفترض أن القفل يفتح بوجود الجهد على المشغل ويغلق بغيابه. لذلك، يجب أن يحتوي النظام على مستشعر للباب حتى يمكن تحديد متى يكون الباب مفتوحًا ولم تعد هناك حاجة إلى الطاقة.

عندما يقوم المستخدم بإدخال الرمز الصحيح، يجب إعلامه بأن القفل مفتوح ويمكن فتح الباب، أي يجب أن تكون هناك إشارة إلى أن القفل قد تم فتحه.

عند محاولة تخمين رمز القفل بشكل متتابع، سيكون من المفيد لسكان المنزل معرفة ذلك، سواء كان دخيلًا يحاول اقتحام المبنى أو مستأجرًا نسي أو غير قادر على إدخال الرمز الصحيح. وبالتالي، يجب أن يشير النظام إلى محاولة تخمين الكود بعد عدد معين من المحاولات غير الناجحة.

القفل المركب هو نظام يمكن أن يؤدي فشله أو عطله إلى صعوبات وإزعاجات خطيرة لمالك المبنى المحمي، لذلك يجب أن يكون النظام موثوقًا به ويضمن التشغيل المستقر.

وبالنظر إلى أن القفل مثبت على الباب الخارجي للمنزل، فإنه يجب أن يكون قادرا على العمل في نطاق واسع من درجات الحرارة.

بناءً على متطلبات الجهاز المذكورة أعلاه، يجب أن يتضمن القفل المركب الإلكتروني العناصر التالية:

متحكم

لوحة المفاتيح؛

عنصر المحرك للقفل الكهروميكانيكي.

جهاز إنذار لفتح الباب؛

جهاز إنذار حول محاولة تحديد الرمز؛

حساس فتح الباب.

يظهر تفاعل العناصر في المخطط الهيكلي للجهاز (الشكل 1.1).

2.1 اختيار مشغل القفل الكهروميكانيكي

يوجد حاليًا عدد كبير من الأقفال الكهربائية المختلفة في السوق. يتم التحكم في الأقفال الكهربائية عن بعد عن طريق تطبيق الجهد الكهربائي، ويمكن استخدامها مع أجهزة الاتصال الداخلي الصوتية والمرئية من أي نوع، ولوحات الرموز، والبطاقة الممغنطة، وقارئات المفاتيح الإلكترونية، وما إلى ذلك. يمكن استخدام الأقفال الكهربائية لبناء أنظمة "البوابة" المكونة من بابين أو أكثر، وكذلك في أي حالات أخرى عندما يكون من الضروري فتح الباب عن بعد.

هناك فئتان رئيسيتان من الأقفال الكهربائية: الكهرومغناطيسية والكهروميكانيكية. الأقفال الكهرومغناطيسية هي مغناطيس كهربائي في شكله النقي: عندما يتم تطبيق الجهد عليه، ينجذب المهاجم الميكانيكي. إذا لم يكن هناك توتر، فلا يوجد احتفاظ.

نظرا لعدم وجود أجزاء متحركة ميكانيكيا وبساطة التصميم، تتمتع الأقفال الكهرومغناطيسية بأعلى موثوقية. تبلغ قوة تمزيق الأقفال الكهرومغناطيسية عدة مئات من الكيلوجرامات.

تشمل عيوب الأقفال الكهرومغناطيسية حقيقة أنها تفتح عند عدم وجود جهد.

غالبًا ما تُستخدم الأقفال الكهرومغناطيسية كجزء من أنظمة الاتصال الداخلي الصوتي متعددة الشقق. في هذه الحالة، يتم فتحه باستخدام رمز من لوحة الاتصال أو من سماعة الهاتف في الشقة، أو ببساطة باستخدام زر داخل المدخل قبل الخروج.

على عكس الأقفال الكهرومغناطيسية، لا تعمل الأقفال الكهروميكانيكية بشكل مستمر، ولكن في الوضع النبضي، أي أنه يتم توفير الجهد للقفل لفترة قصيرة عند فتحه، وبقية الوقت يتم إلغاء تنشيط القفل. في حالة عدم وجود جهد كهربائي، يمكن فتح الأقفال الكهروميكانيكية من الداخل باستخدام زر ميكانيكي موجود عليها، ومن الخارج باستخدام المفتاح الموجود في مجموعة التسليم. من الناحية الهيكلية، تأتي الأقفال الكهروميكانيكية في أنواع علوية ونقر.

لتشغيل الأقفال الكهروميكانيكية، ليس من الضروري استخدام جهد ثابت، ولكن من الضروري التأكد من أن مصدر الطاقة مصمم لتيارات عالية بما فيه الكفاية لفتح الأقفال الكهروميكانيكية.

لقفل باب مبنى سكني، يُنصح باستخدام قفل كهروميكانيكي مصمم للأبواب الخارجية للمباني. لنفكر في القفل الكهروميكانيكي "POLIS-13" من شركة Onika المحلية. يظهر مظهر القفل في الشكل 2.1.1، وخصائصه التقنية موجودة في الجدول 2.1.1.

سيتم استخدام ضوء التنبيه لإعلام المستخدم بأن الباب مفتوح. مصباح LED الأخضر AL336I مناسب لهذا الغرض. وترد خصائصها التقنية في الجدول 2.3.1.

الجدول 2.3.1 - خصائص AL336I LED

عند محاولة اختيار رمز القفل، يُنصح باستخدام إشارة صوتية لإخطار سكان المنزل. للقيام بذلك، يمكنك استخدام باعث الصوت مع مولد تردد التشغيل المدمج. لا يتطلب مثل هذا الجهاز توصيل إشارة عالية التردد إلى الإدخال حتى يعمل. ببساطة توفير جهد الإمداد يكفي. يتمتع باعث الصوت الكهرضغطي SMA-21-P10 من شركة Sonitron بخصائص مناسبة (الجدول 2.4.1). يظهر مظهر الجهاز في الشكل 2.4.1.

الجدول 2.4.1 - خصائص باعث الصوت SMA-21-P10

الشكل 2.4.1 - مظهر باعث الصوتسما-21-P10

2.5 اختيار مستشعر الباب

لتحديد متى يفتح الباب، سيتم استخدام مستشعر القصب التلامسي Aleph. تشتمل مجموعة Aleph على مفاتيح من القصب لتطبيقات مختلفة: علوية أو نقر على الأبواب الخشبية والمعدنية، مع وجود فجوات قصوى مختلفة بين نقاط الاتصال. عادةً ما يكون نوع جهات الاتصال لجميع الطرازات مغلقًا. دعونا نفكر في خصائص أجهزة الاستشعار من هذه الشركة، الموضحة في الجداول 2.5.1 و2.5.2 و2.5.3.

الجدول 2.5.1 - الخصائص التقنية لجهاز الاستشعار DC-1523

الجدول 2.5.2 - الخصائص التقنية لجهاز الاستشعار DC-1811

الجدول 2.5.3 - الخصائص التقنية لجهاز الاستشعار DC-2541

ولهذا الغرض، فإن المستشعر DC-2541 مناسب لنا (الشكل 2.5.1). وترد خصائصها التقنية في الجدول 2.5.3.

المتطلبات الرئيسية للمتحكم الدقيق في هذا المشروع هي:

توفر منافذ الإدخال/الإخراج المتوازية بكمية كافية لتوصيل جميع الأجهزة المضمنة في مخطط كتلة النظام؛

موثوقية عالية جدًا واستقرار التشغيل ؛

القدرة على العمل في نطاق درجة حرارة ممتدة.

تعد وحدات التحكم الدقيقة ذات بنية MCS-51 مناسبة لهذه المهمة، نظرًا لأنها ميسورة التكلفة وبسيطة نسبيًا وقدراتها كافية تمامًا لضمان عمل هذا الجهاز.

يتم استيفاء المتطلبين الأولين من قبل جميع وحدات التحكم الدقيقة المنتجة حاليًا باستخدام بنية MCS-51. تحتوي معظم الطرز على تعديلات مصممة لنطاق درجات حرارة ممتد. وبناءً على ذلك تم الاختيار من أرخص المنتجات من الشركات المعروفة وذلك لتقليل تكلفة النظام. ونتيجة لذلك، تم اختيار المتحكم الدقيق AT89S51 من شركة Atmel.

تعد شركة Atmel (الولايات المتحدة الأمريكية) اليوم واحدة من الشركات الرائدة عالميًا في إنتاج منتجات الإلكترونيات الدقيقة الحديثة، وهي معروفة جيدًا في السوق الروسية للمكونات الإلكترونية. تأسست شركة Atmel عام 1984، وقد حددت مجالات تطبيق منتجاتها مثل الاتصالات والشبكات والحوسبة والحوسبة وأنظمة التحكم المدمجة والإلكترونيات الاستهلاكية والسيارات.

تنتج شركة Atmel مجموعة واسعة من وحدات التحكم الدقيقة استنادًا إلى بنية MCS-51. يشتمل هذا الخط من وحدات التحكم الدقيقة على منتجات بأحجام عبوات قياسية مع دعم وظائف البرمجة داخل النظام، بالإضافة إلى أنواع مشتقة من وحدات التحكم الدقيقة (ROMLESS وROM وOTP وFLASH) في عبوات صغيرة الحجم تحتوي على 20 طرفًا. تتمتع بعض الأجهزة أيضًا بدعم وضع kernel عالي السرعة (x2)، والذي، عند الطلب، يضاعف سرعة الساعة الداخلية لوحدة المعالجة المركزية والأجهزة الطرفية.

AT89S51 عبارة عن وحدة تحكم دقيقة CMOS 8 بت فعالة من حيث التكلفة وعالية الأداء مع 4 كيلو بايت من ذاكرة فلاش قابلة للبرمجة على الدائرة. تم تصنيع الجهاز باستخدام تقنية الذاكرة غير المتطايرة عالية السعة Atmel وهو متوافق في نظام الأوامر والدبابيس مع وحدة التحكم الدقيقة القياسية 80C51. يمكن برمجة ذاكرة الفلاش الموجودة على الرقاقة داخل الدائرة أو باستخدام مبرمج ذاكرة تقليدي غير متطاير. من خلال الجمع بين وحدة المعالجة المركزية 8 بت وذاكرة فلاش قابلة للبرمجة على الشريحة، يعد Atmel's AT89S51 وحدة تحكم دقيقة قوية توفر حلولاً مرنة للغاية وفعالة من حيث التكلفة للعديد من تطبيقات التحكم المدمجة.

يحتوي AT89S51 (الشكل 2.6.1) على الميزات القياسية التالية: ذاكرة فلاش سعة 4 كيلو بايت، وذاكرة الوصول العشوائي (RAM) 128 بايت، و32 خط إدخال/إخراج، ومؤقت مراقبة، ومؤشرين للبيانات، وعدادين مؤقت 16 بت، و5 متجهات 2- مقاطعات نظام المستوى، ومنفذ تسلسلي مزدوج الاتجاه، ومذبذب مدمج ودوائر على مدار الساعة. بالإضافة إلى ذلك، تم تصميم AT89S51 بمنطق ثابت للعمل حتى 0 هرتز ويدعم وضعين لتوفير الطاقة قابلين للتكوين بواسطة البرنامج:

في وضع الخمول، تتوقف وحدة المعالجة المركزية (CPU)، لكن ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وعدادات المؤقتات والمنفذ التسلسلي ونظام المقاطعة تستمر في العمل. في وضع خفض الطاقة، يتم تخزين المعلومات في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، ولكن يتم إيقاف المولد ويتم إيقاف تشغيل جميع الكتل الوظيفية الأخرى حتى يتم طلب مقاطعة خارجي أو إعادة ضبط الأجهزة.

السمات المميزة للميكروكونترولر AT89S51:

متوافق مع سلسلة MCS-51؛

ذاكرة فلاش سعة 4 كيلو بايت مع برمجة داخل الدائرة (ISP) التحمل: 1000 دورة كتابة/مسح؛

نطاق طاقة التشغيل 4.0...5.5 فولت؛

عملية ثابتة بالكامل: 0...33 ميجا هرتز؛

ثلاثة مستويات لحماية ذاكرة البرنامج؛

ذاكرة الوصول العشوائي الداخلية 128 × 8؛

32 خط إدخال/إخراج قابل للبرمجة؛

عدادان للمؤقت 16 بت؛

ستة مصادر المقاطعة؛

قناة اتصال تسلسلية مزدوجة كاملة على UART؛

أوضاع تقليل الاستهلاك: خاملة واقتصادية؛

استعادة المقاطعات عند الخروج من الوضع الاقتصادي؛

مؤقت جهاز المراقبة؛

مؤشر بيانات مزدوج؛

علم إيقاف التشغيل؛

وقت برمجة سريع؛

برمجة مرنة داخل الدائرة (أوضاع البايت أو الصفحة).

يظهر الرسم التخطيطي للمتحكم الدقيق في الشكل 2.6.2.

الشكل 2.6.1 - مظهر وموقع المسامير AT89S51

الغرض من المسامير الرئيسية للدائرة الدقيقة:

VCC - جهد الإمداد؛

GND - الأرض؛

VDD - جهد الإمداد الذي يتم توفيره فقط للذاكرة الأساسية وذاكرة البرنامج المدمجة؛

P0، P1، P2، P3 – منافذ الإدخال/الإخراج ثنائية الاتجاه؛

EA – الوصول إلى الذاكرة الخارجية.

RxD – إخراج جهاز الاستقبال UART؛

TxD - إخراج جهاز الإرسال UART؛

PSEN - مفتاح دقة الذاكرة الخارجية؛

ALE - إذن بإغلاق الجزء العلوي من العنوان عند الوصول إلى الذاكرة الخارجية

XTAL1، XTAL2 – أطراف توصيل مرنان كوارتز خارجي؛

إعادة تعيين - إعادة تعيين الإدخال.

الشكل 2.6.2 - رسم تخطيطي للمتحكم الدقيق AT89S51

يتوفر المتحكم الدقيق في عدة إصدارات (الجدول 2.6.1).

الجدول 2.6.1 - خيارات المتحكم الدقيق

لإكمال المهمة، كما ذكرنا أعلاه، نحتاج إلى متحكم دقيق مصمم لنطاق درجات حرارة تجاري

(-40…+85 درجة مئوية). لا يهم نوع المسكن في هذه الحالة، حيث توجد مساحة كافية في مبيت القفل المدمج للباب الأمامي للمنزل لاستيعاب أي منها.

لتشغيل عناصر المتحكم الدقيق، يلزم وجود مصدر طاقة ثابت بجهد +5 فولت. من الأفضل استخدام الدائرة الدقيقة KR142EN5 كمثبت. إنه يوفر استقرارًا كافيًا لجهد الخرج وتداخل المرشحات، والتي يمكن أن يصل اتساعها إلى 1 فولت. عند تثبيته على مشعاع إضافي، يكون الحد الأقصى للحمل الحالي حوالي 2A. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي الدائرة الدقيقة على حماية من الدائرة القصيرة.

سلسلة KR142EN5 - مثبتات ثلاثية الأطراف بجهد خرج ثابت يتراوح من 5 فولت إلى 27 فولت، ويمكن استخدامها في مجموعة واسعة من الأجهزة الإلكترونية الراديوية. نطاق الفولتية الذي تغطيه هذه السلسلة من المثبتات يسمح باستخدامها كإمدادات طاقة وأنظمة منطقية ومعدات قياس وأجهزة تشغيل عالية الجودة وأجهزة إلكترونية أخرى. على الرغم من أن الغرض الرئيسي من هذه الأجهزة هو مصادر الجهد الثابت، إلا أنه يمكن استخدامها أيضًا كمصادر لتنظيم الجهد والتيار عن طريق إضافة مكونات خارجية إلى دوائر التطبيق الخاصة بها. يمكن استخدام المكونات الخارجية لتسريع العابرين. هناك حاجة إلى مكثف الإدخال فقط إذا كان المنظم موجودًا على بعد أكثر من 5 سم من مكثف مرشح مصدر الطاقة. يظهر الشكل ومخطط الاتصال النموذجي في الشكلين 2.7.1 و2.7.2 على التوالي. يتم عرض الخصائص التقنية في الجدول 2.7.1.

دلائل الميزات:

المدمج في الحماية من الحرارة الزائدة.

المدمج في المحدد الحالي ماس كهربائى.

تصحيح منطقة التشغيل الآمنة للترانزستور الناتج؛

نطاق درجة حرارة التخزين -55 ... +150 درجة مئوية؛

نطاق درجة حرارة التشغيل للبلورة هو -45 ... +125 درجة مئوية.

الشكل 2.7.1 - مظهر وموقع أطراف مثبت KR142EN5A

الغرض من محطات استقرار KR142EN5A:

1 - الإدخال؛

2 - عام؛

3 – الخروج .

الشكل 2.7.2 - مخطط دائرة نموذجي لتشغيل المثبت

الجدول 2.7.1 - الخصائص الكهربائية لمثبت KR142EN5A:

اسم	تعيين	شروط القياس		دقيقة.	يكتب.	الأعلى.	وحدة
الجهد الناتج	فوت	تي = 25 درجة مئوية		4.9	5.0	5.1	ب
		5 مللي أمبير		4.75	-	5.25	ب
عدم استقرار جهد الإدخال		تي = 25 درجة مئوية	7 ب	-	3	100	ميغابايت
			8 ب	-	1	50	ميغابايت
تحميل عدم الاستقرار الحالي		تي = 25 درجة مئوية	5 مللي أمبير	-	15	100	ميغابايت
				-	5	50	ميغابايت
تيار هادئ	معدل الذكاء	Tj=25°C،Iout=0		-	4.2	8.0	أماه
عدم الاستقرار الحالي هادئ	معدل الذكاء	7 ب		-	-	1.3	أماه
		5 مللي أمبير		-	-	0.5	أماه
جهد الضوضاء الناتج	ن	تا = 25 درجة مئوية، 10 هرتز		-	40	-	عضو الكنيست
نسبة قمع تموج	ريج	و = 120 هرتز		62	78	-	ديسيبل
انخفاض الجهد	فدروب	Iout=1.0A، Tj=25°C		-	2.0	-	ب
مقاومة الإخراج	طريق	و = 1 كيلو هرتز		-	17	-	أوم
تيار الدائرة القصيرة	دائرة الرقابة الداخلية	تي = 25 درجة مئوية		-	750	-	أماه
الحد الأقصى للإخراج الحالي	ايو الذروة	تي = 25 درجة مئوية		-	2.2	-	أ
عدم استقرار درجة حرارة الجهد الناتج		Iout = 5mA، 0 درجة مئوية		-	1.1	-	بالسيارات / درجة مئوية

3. بناء مخطط الدائرة

يستخدم هذا الجهاز استقصاء لوحة المفاتيح الديناميكية، نظرًا لأن لوحة المفاتيح المحددة المكونة من اثني عشر مفتاحًا تحتوي على سبعة دبابيس فقط ولا يمكن توصيل كل زر بدبوس منفصل لمنفذ وحدة التحكم الدقيقة، على الرغم من أن وحدة التحكم الدقيقة بها عدد كافٍ من المنافذ الحرة. بالإضافة إلى ذلك، تعمل طريقة الاتصال هذه على تبسيط الدائرة وتقليل عدد المنافذ التي تشغلها لوحة المفاتيح (الشكل 3.1.1).

الشكل 3.1.1 - مخطط الواجهة بين MK ولوحة المفاتيح

لتشغيل لوحة المفاتيح، يتم استخدام 7 دبابيس من منفذ P0. يتم استقصاء كافة صفوف الأزرار الأربعة بدورها. لاستقصاء الصف الأول، يتم تعيين الأطراف P0.1-P0.3 على تلك بواسطة البرنامج، ويتم تعيين الطرف P0.0 على الصفر. الآن إذا قمت بالضغط على أي زر من الصف الأول، فسيتم إغلاق المنفذ P0.0 مع المنفذ P0.4 أو P0.5 أو P0.6، وسيتم ضبطه على الصفر. إذا لم يتم الضغط على أي زر، سيكون هناك زر عند الأطراف P0.4 وP0.5 وP0.6 بسبب مقاومات السحب لأعلى R6-R8، والتي تخلق إمكانات عالية عند الأطراف. لنأخذ المقاومات التي تساوي 4.7 كيلو أوم. يتم استقصاء الصفوف الثلاثة المتبقية من الأزرار الموجودة على لوحة المفاتيح بنفس الطريقة. عند الضغط على زر ما، يحدث ارتداد في جهات الاتصال، ولكن يمكن حل هذه المشكلة برمجيًا. للقيام بذلك، عند الضغط على الزر، يتم تقديم تأخير، مدته تساوي العملية العابرة في الدائرة، والتي تتجنب التشغيل الخاطئ للأزرار. يتم تحديد قيمة التأخير بشكل تجريبي لكل نوع من المعدات. على سبيل المثال، سوف نستخدم تأخيرًا قدره 5 مللي ثانية. هذه الطريقة لها عيب - فهي تبطئ البرنامج، ولكن في هذه الحالة لا يهم، لأن السرعة الكبيرة غير مطلوبة لإكمال المهمة. خلال فترة انتظار البرنامج البالغة 5 مللي ثانية، لن يكون لدى المستخدم الوقت للضغط على زر آخر.

لتبديل دائرة إمداد الطاقة لمحرك القفل الكهروميكانيكي، يتم استخدام ترانزستور NPN Q1 وoptocoupler OC1 (الشكل 3.2.1). وهذا يضمن إغلاق الدائرة ذات التيارات والفولتية العالية والعزل الكلفاني لدوائر المتحكم الدقيق ومحرك القفل. نحن هنا نستخدم الترانزستور KT815A المنتج محليًا والمستخدم على نطاق واسع، والذي تلبي خصائصه (الجدول 3.2.1) المتطلبات المطلوبة (الجهد 12 فولت والتيار 0.5 أمبير) مع بعض الهامش.

الجدول 3.2.1 - معلمات الترانزستورات من سلسلة KT815

اسم	يكتب	يو كيلو بايت، V	أوك، V	من I إلى الحد الأقصى (i)، مللي أمبير	من P إلى الحد الأقصى (t)، W	ح 21 ه	أنا كبو، μA	و غرام. ، ميغاهيرتز	يو كين، V
KT815A	ن-ن-ن	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

يتم توصيل optocoupler بالمنفذ P0.0 الخاص بوحدة التحكم الدقيقة من خلال المقاوم R2، والذي يحد من التيار. يبلغ جهد دخل optocoupler 1.3 فولت عند تيار 25 مللي أمبير، مما يعني أن انخفاض الجهد عبر المقاومة يجب أن يكون (5-1.3) فولت = 3.7 فولت. ثم ستكون قيمة المقاومة 3.7 فولت/0.025 أمبير = 148 أوم . أقرب قيمة لسلسلة من المقاومات الاسمية هي 150 أوم. تفتح مرحلة الإخراج الخاصة بـ optocoupler على مستوى منخفض عند طرف الدائرة الدقيقة وتغلق على ارتفاع. عندما يكون مفتوحًا، يتم تطبيق الجهد على قاعدة الترانزستور Q1 ويتم فتحه، مما يكمل دائرة محرك القفل. دعونا نحسب مقاومة المقاوم R3. للقيام بذلك، سوف نستخدم قانون أوم. يتدفق تيار قدره 0.5A عبر دائرة الباعث والمجمع. معامل نقل التيار للترانزستور هو 40، مما يعني أن تيار الباعث الأساسي سيكون 0.5A/40=0.0125A. يتم تغذية 5V إلى القاعدة، وينخفض ​​1.2V عند الوصلة الأساسية للترانزستور، وبالتالي فإن مقاومة المقاوم ستكون مساوية (5-1.2)V/0.0125A=304 أوم. لنأخذ المقاوم 300 أوم. لمنع فتح الترانزستور تلقائيًا بواسطة تيار المجمع العكسي، يتم تثبيت مقاوم التحويل R10. دع تيارًا يتدفق عبره أقل بثلاث مرات من التيار الأساسي للترانزستور. انخفاض الجهد عبر الوصلة الأساسية هو 1.2 فولت. ثم المقاومة R10 ستكون 1.2V/(0.0125A/3)=288 أوم. نستخدم مقاومة 270 أوم. نظرًا لأن محرك القفل يعتمد على الحث، وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي، تنشأ فيه تيارات عكسية أثناء التبديل. يقوم الصمام الثنائي D2 بتحويل الحث في الاتجاه المعاكس ويمنع ظهور التيارات العكسية في الدائرة. وفقا لخصائصه، فإن الصمام الثنائي KD208A يناسبنا. الحد الأقصى للجهد العكسي هو 100 فولت، والتيار الأمامي هو 1 أ.

الشكل 3.2.1 - مخطط الواجهة بين وحدة التحكم الدقيقة والمشغلوقفل كهروميكانيكي

يتم توصيل Green LED D3 بالمنفذ P2.2 الخاص بوحدة التحكم الدقيقة من خلال الحد من المقاوم R4 (الشكل 3.3.1). يتم تشغيل الصمام الثنائي بمستوى إشارة مرتفع عند الإخراج. الحد الأقصى للجهد الأمامي على الصمام الثنائي هو 2.8 فولت عند تيار 10 مللي أمبير. مثل هذا التيار قادر على توفير دبوس واحد من منفذ وحدة التحكم الدقيقة هذه. مقاومة المقاوم ستكون (5-2.8)V/0.01=220Ohm

الشكل 3.3.1 - مخطط الواجهة بين MK وLED

3.4 إقران وحدة التحكم الدقيقة وجهاز إنذار الصوت

يتم توصيل باعث الصوت الكهروإجهادي LS1 بالدبوس P2.1 الخاص بوحدة التحكم الدقيقة من خلال المقاوم R5، والذي يحد من التيار، ويتم تشغيله عند ظهور إشارة عالية المستوى عند طرف الدائرة الدقيقة. جهد مصدر السماعة هو 1.5-24 فولت، فلنأخذ 3 فولت. الحد الأقصى الحالي 3.8mA. مقاومة المقاومة ستكون (5-3)V/0.0038A=526.32 أوم. نستخدم مقاومة 530 أوم.

الشكل 3.4.1 - مخطط الواجهة بين المتحكم الدقيق وديناميات

3.5 إقران وحدة التحكم الدقيقة وجهاز استشعار فتح الباب

يتم توصيل المستشعر بمنفذ المنفذ P0.7 من خلال المقاوم R9، الذي يسحب الجهد عند المنفذ إلى الوحدة عندما تكون نقاط اتصال المستشعر مفتوحة (الشكل 3.5.1). عندما تكون نقاط الاتصال مغلقة، يتم قصر الجهد +5V إلى الأرض، ويظهر صفر عند مخرج المنفذ. طول السلك من المقاوم إلى المستشعر أطول بكثير من طول السلك إلى وحدة التحكم الدقيقة، لذلك سنأخذ المقاوم القابل للسحب R9 بقيمة اسمية تبلغ 1 كيلو أوم، ولمواجهة التداخل سنستخدم 100pF مكثف C6.

الشكل 3.5.1 - مخطط الواجهة بين وحدة التحكم الدقيقة وجهاز استشعار فتح الباب

3.6 توصيل المتحكم الدقيق بالدوائر التي تضمن تشغيله

يعد توصيل وحدة التحكم الدقيقة بمصدر الطاقة، ودوائر إعادة الضبط، ومرنان الكوارتز الخارجي، ودبوس حظر الذاكرة الداخلية (الشكل 3.6.1) أمرًا قياسيًا، موصى به من قبل الشركة المصنعة.

الشكل 3.6.1 - مخطط اتصال المتحكم الدقيق

1. أوصاف المكونات الإلكترونية في كتالوج المنتجات لقاعدة التوريد بالجملة للمكونات والأجهزة الإلكترونية "PLATAN":

anlp2,#1h؛ قم بإيقاف تشغيل مؤشر LED ومكبر الصوت

فيلم,#82h ;تمكين مقاطعات المؤقت

movtmod,#1h ;ضبط وضع المؤقت – 16 بت

movdoor_code,#30h ;تحديد عنوان أرقام الكود المدخلة

movattempts,#3h ;عدد المحاولات

sjmpent1 ;انتقل إلى بداية الحلقة الرئيسية

enter_digit: معالجة القيمة المدخلة

mov @door_code,a ;تذكر الرقم

incdoor_code؛ انتقل إلى التالي. عنوان

cjnea,#36h,ent1 ;تحقق من إدخال جميع الأرقام (من أصل 6)

ajmpcompare؛ انتقل إلى مقارنة التعليمات البرمجية

إنت0:؛ أدخل 0

ajmp enter_digit

إنت9: أدخل 9

ajmp enter_digit

الإدخال 1: الإدخال 1

movp0,#0feh ;اضبط 0 عند الإخراج P0.0

jbp0.4,ent2 ;إذا لم يتم الضغط على الزر، انتقل إلى التالي. زر

calldelay2 ؛ انتظر حتى تمر جهة الاتصال

mova,#1h ;تذكر الرقم الذي تم إدخاله

jnbp0.4,wait1; انتظر حتى يتم تحرير الزر

ajmpenter_digit؛ انتقل إلى المعالجة القيمة التي تم إدخالها

إنت2:؛ أدخل 2

ajmp enter_digit

إنت3: أدخل 3

ajmp enter_digit

إنت4: أدخل 4

ajmp enter_digit

إنت5: أدخل 5

ajmp enter_digit

إنت6: أدخل 6

ajmp enter_digit

إنت7: أدخل 7

ajmp enter_digit

إنت8: أدخل 8

ajmp enter_digit

code_wrong: التعامل مع التعليمات البرمجية غير الصالحة

movdoor_code,#30h ;العودة إلى بداية المصفوفة

djnzattempts,ent1 ;إذا كان هناك المزيد من المحاولات، في الفصل. دورة

setbp2.1؛ تمكين إشارة الصوت

تأخير المكالمة؛ تأخير 1 ثانية

clrp2.1؛ قم بإيقاف تشغيل إشارة الصوت

movattempts,#4h ;recover. عدد المحاولات

قارن: مقارنة الكود

decdoor_code ;انتقل إلى الرقم السابق

cjne @door_code,#6h,code_wrong;تحقق من الرقم السادس ثم كل شيء

decdoor_code ؛ الأرقام بالترتيب

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 ؛ فتح القفل

setbp2.2؛ قم بتشغيل LED

movattempts,#3h ;تمت الاستعادة. عدد المحاولات

jnbp0.7,wait_open;انتظر حتى يفتح الباب

jb p0.7,wait_ Close ;انتظر حتى يغلق الباب

setbp2.0؛ أغلق القفل

clrp2.2؛ قم بإيقاف تشغيل LED

ajmpent1؛ انتقل إلى الفصل. دورة

timer0: ؛ مقاطعة المعالجة من T0

تأخير: تأخير 1 ثانية

التأخير 2: تأخير 5 مللي ثانية