Serratura a codice con tastierino numerico. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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La serratura a combinazione elettronica proposta è molto semplice, assemblata da un numero limitato di parti. È altamente affidabile nel funzionamento, dotato di un tastierino numerico per l'immissione di un codice a otto cifre, un'unità di allarme per l'attivazione di un allarme quando viene inserito un codice errato ed è protetto dagli errori quando si premono più pulsanti contemporaneamente. Il dispositivo può essere costantemente acceso, poiché è realizzato su chip CMOS e consuma poca corrente dall'alimentatore.

Sulle pagine della rivista "Radio" sono stati descritti molti modelli diversi di serrature a combinazione elettronica, ad esempio [1, 2]. Tuttavia, l’interesse per tali dispositivi è ancora grande. I blocchi variano in complessità, segretezza e metodo di immissione del codice. Molti di loro hanno controlli a uno o due pulsanti. Eppure, i dispositivi con tastierino numerico rimangono i più popolari. Permettono di ottenere una grande privacy pur mantenendo la facilità d'uso.

Uno schema di tale serratura a combinazione è mostrato in Fig. 1. Sul controdecodificatore DD2 e sul generatore di orologio controllato sugli elementi DD1.1 e DD1.2 è presente un'unità di protezione contro la pressione simultanea di più pulsanti. Il contatore DD3.1 conta il numero di cifre immesse e il contatore DD3.2 conta solo quelle che corrispondono al codice. Il dispositivo one-shot basato sugli elementi DD1.3 e DD5.1 ​​​​sopprime il rimbalzo del contatto quando si premono i pulsanti. Il multiplexer DD4 contiene un'unità per confrontare la cifra inserita con il codice. L'elemento DD5.3 attiva il dispositivo di allarme se viene inserito un codice errato. Il circuito R4C3VD1 fornisce l'installazione iniziale del dispositivo (reimpostando i contatori del chip DD3).

Nello stato iniziale, c'è una tensione di basso livello alle uscite dei contatori DD3.1 e DD3.2, il generatore di clock sugli elementi DD1.1 e DD1.2 genera impulsi che arrivano all'ingresso di conteggio del contatore-decodificatore DD2 , alle cui uscite appare in sequenza un unico segnale. Agli ingressi di indirizzo del multiplexer DD4 è presente una tensione di basso livello, che corrisponde al collegamento della sua uscita con l'ingresso D0.

Quando si preme un pulsante, ad esempio "3", nel momento in cui un singolo segnale appare sull'uscita corrispondente del controdecodificatore, viene avviato un vibratore sugli elementi DD1.3 e DD5.1. All'uscita di DD5.1 ​​​​è presente una tensione di basso livello che impedisce il funzionamento del generatore di clock. Se il numero "3" è corretto, l'unico segnale presente all'ingresso del multiplexer viene trasmesso alla sua uscita permettendo al valore del contatore DD3.2 di incrementare di uno. Lo stato del contatore cambierà al diminuire dell'impulso all'uscita del monostabile. Anche il contatore DD3.1 aumenterà il suo valore di uno. Se la cifra composta non è corretta, cambierà solo lo stato del contatore DD3.1. Finché all'uscita del monostabile è presente un unico segnale, la pressione di altri pulsanti o il rimbalzo di contatti già premuti non provocherà una variazione dello stato del dispositivo. Quando si immette la cifra successiva, verrà collegato l'ingresso D1 del multiplexer, ecc.

Se il codice viene inserito correttamente, dopo aver composto l'ottava cifra, sull'uscita 8 del contatore DD3.2 appare un unico segnale che permette il funzionamento dell'attuatore della serratura; All'uscita dell'elemento DD5.3 c'è un segnale zero, che impedisce il funzionamento del dispositivo di segnalazione. Se inserisci il codice sbagliato, il numero nel contatore DD3.2 sarà inferiore a quello nel contatore DD3.1. Ciò farà apparire una tensione di alto livello all'uscita dell'elemento DD5.3 e attiverà l'allarme.

Quando si preme un pulsante qualsiasi, il condensatore C3 viene scaricato attraverso il diodo VD1 e i circuiti di uscita dell'elemento DD5.2. Successivamente, per qualche tempo (ai valori indicati del resistore R4 e del condensatore C3 - circa 4 s), la tensione sul condensatore C3 raggiunge il livello di soglia per ripristinare i contatori DD3.1 e DD3.2. Ciò è necessario affinché se si commette un errore nell'immissione del codice, è possibile ripetere la composizione dopo un po'.

Il ritardo crea ulteriori difficoltà per l'aggressore, poiché richiede molto tempo per cercare di indovinare il codice.

La pressione del pulsante dovrebbe essere breve, inferiore alla durata dell'impulso generato dal one-shot sugli elementi DD1.3, DD5.1. Altrimenti se si mantiene premuto il tasto il monostabile ripartirà e verrà inserita nuovamente la stessa cifra. Questo diventerà anche un ulteriore ostacolo per un attaccante.

L'impostazione del codice si riduce al cablaggio dei ponticelli tra le uscite del controdecodificatore e gli ingressi del multiplexer (sullo schema è indicato il codice 14236757). Il numero di combinazioni possibili è 10 8, che è maggiore rispetto, ad esempio, a [1]. Se necessario, il numero di cifre del codice può essere ridotto a quattro collegando l'ingresso inferiore (a seconda del circuito) dell'elemento DD5.3 all'uscita 4 del contatore DD3.2 e l'ingresso superiore all'uscita 4 del contatore DD3.1. il contatore DD4, avendolo precedentemente scollegato dai circuiti utilizzati in precedenza. Gli ingressi non utilizzati del chip DDXNUMX devono essere collegati a un filo comune. Naturalmente, la segretezza della serratura in questo caso sarà inferiore.

Il dispositivo di segnalazione deve essere acceso tramite alta tensione e funzionare dopo che la parte elettronica della serratura è stata riportata allo stato originale. Il ripristino del dispositivo al suo stato originale può essere effettuato con un pulsante separato situato insieme agli altri. Per fare ciò, è necessario escludere gli elementi R4, C3 e VD1 collegando un resistore da 100 kOhm tra il punto di connessione dei pin 7 e 15 del microcircuito DD3 e il filo comune e un pulsante aggiuntivo tra questo punto e il cavo di alimentazione. L'affidabilità del dispositivo aumenterà leggermente se, tra ciascun pulsante e il punto di connessione del resistore RZ con l'ingresso inferiore (secondo lo schema) dell'elemento DD5.2, eventuali diodi al silicio (ad esempio KD521A) sono collegati come anodi ai pulsanti.

È auspicabile che il dispositivo di segnalazione, quando acceso, blocchi l'ulteriore funzionamento della serratura, ad esempio, spenga l'alimentazione alla parte elettronica. Se questa non è prevista è possibile modificare la serratura come da Fig. 2, avendo precedentemente scollegato il pin 5 di DD1.2 dai restanti circuiti. Dopo aver acceso il segnalatore, il generatore dell'orologio verrà bloccato, il che complicherà ulteriori tentativi di selezione del codice.

La parte elettronica della serratura a combinazione è realizzata su un circuito stampato in fibra di vetro su un solo lato. La tastiera deve essere posizionata nelle immediate vicinanze del circuito stampato per evitare interferenze dovute al lungo cavo di collegamento. Il suo design può essere arbitrario. Ad esempio, è accettabile utilizzare la tastiera di un telefono con combinatore a pulsanti (in questo caso è necessario modificare la connessione dei suoi tasti). Il dispositivo è alimentato da una fonte di alimentazione stabilizzata con una tensione di 9...15 V. Poiché il dispositivo consuma una corrente piuttosto ridotta in modalità inattiva, è possibile introdurre una fonte di alimentazione di backup in caso di interruzione di corrente.

I microcircuiti del dispositivo possono essere sostituiti con altri simili della serie 564 o K176. Al posto di VD1 è possibile utilizzare qualsiasi diodo a impulsi al silicio, ad esempio D220, KD503A. Resistori e condensatori possono essere di qualsiasi tipo, di dimensioni adeguate. Nelle immediate vicinanze dei microcircuiti è necessario collegare ai loro circuiti di potenza condensatori di blocco ceramici con una capacità totale di 0,047...0,5 μF (non mostrati nello schema).

La serratura a combinazione descritta, assemblata senza errori, inizia a funzionare immediatamente. È necessario impostare i ritardi temporali richiesti solo se necessario: selezionando il resistore R2 - per eliminare il rimbalzo del contatto dopo aver premuto il pulsante e il resistore R4 - per riportare il dispositivo al suo stato originale.

Nella versione dell'autore, la parte elettronica della serratura a combinazione è montata nell'alloggiamento del telefono a pulsanti SPEKTR-305. L'alimentazione è fornita da una sorgente con un condensatore di spegnimento. La parte meccanica è un elettromagnete del relè RKM-1 (passaporto RS4.500.841), che rimuove il blocco (simile a quello descritto in [1]).

Per un funzionamento più chiaro del dispositivo, si consiglia di collegare in serie al condensatore C2 un resistore con una resistenza di 5...10 kOhm.

Letteratura

1. Baranov V. Serratura a codice con controllo a un pulsante. - Radio, 1991, n. 12, pag. 24-27.
2. Sergeenko S. Serratura a codice con controllo touch. - Radio, 1994, n. 11, pag. 30, 31.

Autore: S.Kuleshov, Kurgan

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