Цифровой кодовый замок с ИК ключом

Основой конструкции как ключа, так и замка является микроконтроллер ATtiny2313 фирмы Atmel. Передача сигналов осуществляется в ИК диапазоне последовательным кодом старт-стопным методом.

Схема кодового замка показана на рис. 1. Он находится в режиме ожидания, пока на фотодиод VD1 не поступит И К сигнал, который преобразуется в электрические импульсы. Этот сигнал усиливается специализированной микросхемой DA1, и на ее выходе (вывод 8) формируются прямоугольные информационные импульсы, поступающие на линию PDO (вывод 2) микроконтроллера DD1. Он работает по программе, коды которой приведены в табл. 1. Сразу после подачи питающего напряжения происходят инициализация и запись из ППЗУ в его регистры восьмиразрядных "секретных" слов. Информационные импульсы, поступающие на линию PDO, сравниваются с ними, и при совпадении с первым из слов происходит дальнейшая обработка информации. Если коды всех слов совпадут, на выходе PD5 микроконтроллера на несколько секунд установится высокий уровень, транзистор VT1 откроется, реле сработает и своими контактами К1.1 подаст питающее напряжение на электромагнит (соленоид), который и откроет дверной замок. Затем транзистор VT1 закроется и замок вернется в исходное состояние. Напряжение питания усилителя-формирователя DA1 и микроконтроллера DD1 стабилизировано интегральным стабилизатором DA2.

Схема ключа показана на рис. 2. Он представляет собой передатчик ИК сигналов и питается от одного гальванического элемента. На микросхеме DA1 собран преобразователь напряжения 1,5/5 В. Активизация ключа осуществляется подачей выключателем SA1 питающего напряжения. Микроконтроллер DD1 работает по программе, коды которой приведены в табл. 2, и хранит в своей памяти кодовые слова ключа. Но пока контакты кнопки SB1 не замкнуты, микроконтроллер DD1 формирует "пустые" кодовые слова, содержащие нули. После нажатия на кнопку SB1 микроконтроллер формирует на линии PD1 (вывод 3) последовательность импульсов, соответствующих кодовым словам. Эти импульсы открывают транзистор VT1, и на излучающий диод VD1 поступает импульсное напряжение.

В устройстве применены резисторы Р1-4, МЛТ, С2-23, оксидные конденсаторы — импортные, остальные — К10-17. Микросхему ТВА2800 можно заменить на К1056УП1, но ее цоколевка имеет отличия. Можно применить фотодиод КФД111, излучающие диоды — серий АЛ 107, АЛ 116 с любыми буквенными индексами. Кнопка — ПКн159, выключатель питания — малогабаритный движковый, например ПД-9, кварцевые резонаторы — РГ-05, HC49U, дроссель импортный — ЕС-24, реле — 4117-W-Z-10-12VDC-1.0. В замке можно применить транзисторы серий КТ815, КТ817, а в ключе — серий КТ315, КТ3102 с любыми буквенными индексами.
Большинство деталей ключа размещены на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1... 1,5 мм, чертеж которой показан на рис. 3. Плату помещают в пластмассовый корпус подходящего размера с держателем гальванического элемента. На крышке делают отверстия для выключателя и толкателя кнопки, а на боковой стенке — для излучающего диода.

Детали замка монтируют на двух печатных платах (рис. 4, рис. 5), которые размещают в пластмассовых корпусах и соединяют между собой экранированным проводом. Плату с микроконтроллером устанавливают рядом с исполнительным механизмом, а с фотодиодом — в любом удобном месте, чтобы приемный фотодиод был доступен для облучения сигналом ИК ключа.

При замене "секретных" слов надо изменить их коды в текстах программ, как замка, так и ключа, и затем их заново откомпилировать. Питают замок от сетевого блока питания напряжением 12В. Для работы устройства при отсутствии сетевого напряжения необходимо применить бесперебойный блок питания или дополнить его батареей гальванических элементов или аккумуляторов, обеспечивающей работу соленоида. Питание от сетевого источника и батареи подают на устройство через развязывающие диоды.

Прилагаемые файлы: irzamok.zip

А. БАШИРОВ, С. БАШИРОВ, г. Москва "Радио" №1 2010г.

C этой схемой также часто просматривают:

Цифровой тахометр
Кодовый замок без кнопок управления
Цифровой регулятор мощности
Кодовый замок
Цифровой таймер для электробытовых машин и приборов
Вольтметр постоянного тока с автоматическим выбором пределов измерения
Радиомикрофон повышенной мощности
Активный щуп для осциллографа
Осциллографический пробник на светодиодном индикаторе