Электронный кодовый замок своими руками. Простой, но надежный замок

После того как была придумана первая дверь из стали, устанавливающаяся на входную часть дома, многие стали думать о том, как уберечь свой дом от непрошеных гостей. Замки – это конструкции для защиты помещений, которые изготавливаются уже очень много времени. Существуют различные виды, конфигурации, особенности работы и тому подобные отличия, однако суть работы механизма остается совершенно неизменной, так как конструкция предназначена для блокирования доступа в помещение. Несмотря на то, что существует немало современных технологий, популярностью продолжают пользоваться такие установки, как кодовый механический замок, выпуск которых начался еще в прошлом столетии. Изначально их устанавливали на сейфы, а с течением времени применение им нашлось и в монтаже двери в обычных квартирах, гаражах, подъездах и частных домах.

Устройство кодовых замков состоит в том, что они не имеют замочную скважину, за счет чего становятся более надежными, износоустойчивыми и долговечными. Вероятность взлома существенно снижается. При помощи установки определенной кодировки цилиндров и роликов, из которых состоит замок, можно сделать настройку замка под себя самостоятельно, а монтаж можно проводить на двери из различных полотен, например: металлических, пластиковых и деревянных. Желательно, чтобы толщина двери была не меньше 3 см, что также усложнит процесс взлома для злоумышленников.

Схема установки замка на входную дверь своими руками очень проста, так как для этого нужно :

• Подобрать механизм для запора двери относительно ширины и толщины конструкции;
• Сделать разметку места будущего расположения изделия;
• Дрелью просверлить отверстия в двери, чтобы установить корпус замка;
• Установить кодовую панель;
• Собрать замочный механизм;
• Провести монтаж и фиксацию сборных частей механизма;

В заключение нужно настроить кодовую комбинацию и проверить работоспособность изделия.

Как сделать кодовый замок: выбор разновидности

Чтобы установить кнопочный дверной замок потребуется сначала выбрать его вид. Они бывают: накладные и врезные. Для монтажа замка накладного типа достаточно просто установить его на поверхность двери, а планку с расположенным в ней ригелем на косяк дверной коробки. Для монтажа не потребуется более 15 минут. Установка врезного кодового замка может доставить немало хлопот и именно здесь требуется особое внимание и грамотный подход.

Как правило, каждый магнитный замок на дверь имеет инструкцию от производителя, которой нужно следовать максимально четко :

1. Создается шаблон замка, что делается своими руками. Некоторые производители вкладывают его в комплект, и это существенно упрощает процесс монтажа. При помощи мела или карандаша нужно нанести разметку на дверное полотно. Таким образом, на двери с двух сторон будут сделаны пометки расположения конструкции.
2. Чтобы сделать нишу на дверном полотне для установки замка, можно использовать стамеску или специальную насадку на дрель.
3. Далее сверлятся отверстия для установки болтов.
4. Там, где располагается ригель замочной конструкции, нужно сделать углубление, причем размеры должны полностью соответствовать с лицевой планкой.
5. После завершения таких работ, кодовый замок ставится на его законное место и надежно крепится болтами.
6. Проводится монтаж лицевой планки.
7. Нужно на дверном косяке сделать разметку для монтажа планки запора, в которую и будет помещаться ригель. Чтобы осуществить данный процесс достаточно один из ригелей смазать мелом, за счет чего на косяке будет сделана отметка.
8. В косяке проделывается выемка под планку, а также нужно сделать разметку для отверстий, чтобы ее установить. Процесс монтажа полностью соответствует установке лицевой планке.
9. В завершении нужно закрепить ответную или запорную часть замка.

Судя по выше описанным действиям, можно сделать вывод о том, что монтаж врезного кодового замка схож с установкой замков других видов таким же образом.

Ремонт кодовых замков

Чтобы сделать ремонт на такой конструкции, как цифровой кодовый замок, не потребуется слишком много усилий, так как в основном ремонтные работы заключается в перекодировке конструкции. К тому же периодически требуется проводить профилактическую перекодировку, чтобы увеличить безопасность изделия.

Для смены кода на замке требуется частичный разбор конструкции, чтобы получить доступ к кнопкам изнутри, для чего нужно сделать откручивание накладки с кнопками.

Далее нужно обратить внимание на расположенные внутри пластины, при нажатии на которые, замочный механизм приводится в действие, а каждая из них обладает специально сделанным срезом. Отделить визуально рабочие и незадействованные пластины. Для замены кода выполнить поворот нужных пластин в обратном направлении или другими словами сделать действующими другие кнопки.

Замок-невидимка своими руками

Электронный замок-невидимка – это дополнительное приспособление, посредством которого можно увеличить безопасность квартиры, дома или любого другого помещения. Снаружи электрозамок совершенно невидимый, а внутри является надежной установкой, способной предотвратить от проникновения внутрь злоумышленников. Чтобы сделать такой электромагнитный замок своими руками, можно применить самый обычный автомобильный дверной актуатор от центрального замка, а управление им или другими словами блокирование осуществляется за счет самой обычной сигнализации.

Суть такой невидимки состоит в блокировании одного ригеля замочной скважины в положении, когда он выдвинут вперед :

1. За счет того, что у автомобильного противоугонного устройства сигнализации достаточно проводов, причем длинного вида, можно провести грамотный и легкий монтаж.
2. Требуется выбрать место для последующего монтажа актуатора, так как штырь, который будет выдвигаться, должен попадать точно в ригель, при его выдвинутом положении.
3. Далее нужно сделать точную разметку на верхней планке дверной коробки, и она просверливается. Затем на ригеле будет сделана метка, по которой будет просверлено дополнительное сквозное отверстие.
4. Когда ригель будет просверлен в отверстии, делается зенковка, чтобы штырь актуатора попадал туда максимально точно.
5. За счет планки, которая идет в комплекте, нужно провести закрепление актуатора на дверной коробке.
6. Далее на дверную коробку устанавливается направляющая от 1 штыря, и выключатель концевого типа, чтобы он срабатывал на открывание двери.
7. Обязателен монтаж блока сигнализации, а также всех сопутствующих элементов, расположенных в декоративной коробке из металла. Монтаж короба проводится на поверхность стены рядом с дверью с внутренней стороны помещения.
8. Короб плотно закрывается.
9. К кнопке дверного звонка подключается светодиодный индикатор или другими словами сигнализация.
10. Конструкция готова к эксплуатации.

Если требуется подключение питания можно сделать это за счет стабилизированного блока, у которого выходное напряжение составляет 12 В, а ток не меньше 1 А. Для увеличения автономности устройства относительно напряжения в сети, можно использовать для питания такого замка аккумулятор от автомобиля, который будет расположен в кладовке или на балконе.

Электронный кодовый замок - это не только эффективный механизм обеспечения безопасности, но и достаточно эффектное и стильное решение, которое может хорошо украсить своим видом многие моддинг проекты, выполненные в соответствующих стилях. Конечно, в дизайнерских целях можно сделать и бутафорский электронный кодовый замок, но куда лучше будет сделать работающее решение. А так как мы моддеры, то делать его мы будем своими руками.

Доброго времени суток всем моддерам и не только! Накануне написания данного гайда, мне не удалось найти в сети какого-либо материала на эту тему, посему я и взялся за написание собственной теоретической статьи о создании электронного кодового замка. Подобные замки довольно просты в изготовлении и могут иметь огромное количество вариантов кодов, с любым количеством знаков, но при этом имеют свои минусы:

• цифры не могут повторяться (теоретически могут, но на практике это не имеет смысла. Почему - читайте дальше 🙂
• кнопки разделяются на «правильные» и «неправильные», а это значит, что, сколько не нажимай на «правильную» кнопку (в любом порядке) остальная часть правильно введенного кода не собьется
• по звуку реле можно подобрать код (прячьте подальше)

И сразу просьба: если кто-то придумает как избавится от этих недостатков - напишите.

Если вас все устраивает, то приступим. Нам понадобится:

• стеклотекстолит (желательно фальгинированный), хотя один мой знакомый умудрился спаять на картоне 🙂
• тонкие провода
• если стеклотекстолит с металлом, то нужна пластмассовая, эмалированная или стеклянная емкость, хлористое железо и нитроэмаль
• кнопки (обязательно работающие на замыкание и размыкание)
• реле-герконы (РЭС*** зависит от вольтажа, нужно столько, сколько знаков кода)
• растворитель
• дрель + сверло 1.5 мм
• если кусок стеклотекстолита слишком большой, то электролобзик/дремель/гильотина
• принтер
• ну, и как всегда, прямые руки + голова на плечах

• Sprint Layout 4.0

После всех приготовлений можно переходить на стадию разработки схемы (если вам лень создавать свою схему, то можете перейти сразу к концу пункта 1, там я выложу схемы замка с кодом 3846).

Создание схемы для кодового замка

Для начала нужно понять принцип работы замка. Основная его деталь - реле-геркон (далее геркон):

Когда на катушку попадает напряжение, она переключает контакт с одной ножки на другую и, соответственно, если цепь размыкается, контакт возвращается обратно. Значит, если замкнуть предварительно пустую ножку с одним контактом катушки и сделать систему, показанную на рисунке, то при нажатии кнопки геркон переключит контакт с одной ножки на другую, и после
отпускания кнопки цепь не разомкнется (исключение: если цепь размыкается до «-in»,то в таком случае контакт вернется обратно, и введенный код сбросится (его мы и используем)).

Таких групп наставить можно сколько угодно и по методике пазлов сложить код. Теперь, чтобы получился полноценный замок, размыкаем цепь перед первой группой и заполняем все оставшиеся кнопки будущей клавиатуры такими же кнопками, но работающими на размыкание (т.е. так, чтобы они при нажатии не замыкали цепь, а размыкали). В простейшем случае выйдет что-то типа этого:

Исходя из этого, можно нарисовать схему замка с любым кодом. Для тех, кому лень создавать свою схему, вот схема (нормальная и зеркальная соответственно) замка с кодом 3846:

* На кнопках стоят перемычки - это не дорожки, это обозначены ножки, изначально замкнутые
** Все детали придется рисовать самому, т.к. в макросах нужных нет
*** Красным обозначены провода (для того, чтобы нарисовать: нажимаем стороны/активная сторона/маска сторона (1))

Изготовление кодового замка

Итак, у нас есть схема, нужное количество герконов (столько, сколько кнопок на замыкание), самих кнопок, материал и инструменты. Можно приступать к изготовлению.

• Печатаем схему в двух экземплярах (причем одну зеркально), нормальную отрезаем.
• Приклеиваем ее к не фальгинированной стороне клеем ПВА.
• Сверлим через бумагу дырки под ноги герконов и кнопок, после чего лучше намочить и снять бумагу. Чем быстрее все произойдет, тем легче будет снять бумагу, но не спешите при сверлении! . Нужна большая точность!
• Если у вас стеклотекстолит не фальгинированный, то придется паять провода и пропускать шаги 4-7.
• Смотрим на зеркальную схему и рисуем на фальгинированной стороне нитроэмалью будущие дорожки.
• После высыхания эмали ложем плату в пластиковую/эмалированную/стеклянную емкость и заливаем раствором хлористого железа
• Ждем пока металл на плате «сожрется».
• Вынимаем плату, обливаем водой, стираем растворителем эмаль, моем, сушим, проверяем дорожки на наличие контакта.
• Припаиваем все детали на свои места со стороны без дорожек, возможно придется допаять провода (где не получилось подвести дорожки)
• Если надо, делаем корпус, подключаем питание и наслаждаемся результатом.

Вы можете использовать различные циферблаты.

Сейчас многие устанавливают металлические двери. Но есть у них уязвимое место - замок! Соседу видимо, из хулиганских побуждений, его дважды сильно повреждали, натолкав в скважину гвоздей, спичек. Не сумев открыть, приходилось высверливать замок. Я задумал сделать простой механический, но кодовый замок, который было бы нелегко повредить. Замок снаружи выглядит как на ровной двери видны лишь шляпки-ручки, которые легко вращаются, но не нажимаются, не двигаются никуда. Форма у них сферическая, поверхность гладкая ничем не подцепить.

Секрет замка в том, что после установки всех ручек в строго определенное положение одну из них, внешне ничем не отличающуюся от других, надо сдвинуть в сторону- и только тогда замок откроется. У меня сдвигается ручка 2, а остальные служат для установки кода.

Принцип действия поясняется на рисунке 2. Все зависит от положения пальца вращающейся ручки в отверстии. Возможна различная позиция его относительно отверстия и его боковой прорези При совпадении кода (положение 1) появляется возможность смещения подвижной пластины (засова) влево относительно ручки. В других положениях ручки (2, 3, 4) планка и палец ручки упираются в различных местах и создают препятствие движению засова. Одна из ручек (2) ложная, не кодовая, - это «ключ». Она так же, как и другие, свободно вращается и внешне ничем не отличается от них. Лишь только при правильном положении всех остальных ручек появляется возможность воспользоваться ею для открывания замка путем сдвига ее в сторону (в данном случае влево).

Размеры ручек замка и всей конструкции не критичны - кому какие под ходят и какой толщины металл имеется в наличии. Важна идея. Но следует учесть, что при маленьких размерах требуется большая точность. Трудность для изготовления представляют ручки, так как их надо точить на токарном станке.

Особенности изготовления замка.

1 - пластина внутренняя неподвижная; 2 - пластина подвижная, тянущая засов (защелку); 3 - пластина наружная, неподвижная (или обшивка металлической двери); 4, 14 - шайбы; 5 - выступ на ручке (заклепка); 6 - выступ неподвижный на косяке двери; 7 - направляющие засова; 8 - выступ подвижной пластины, тянущий засов; 9 - засов двери (замка) с ручкой для открывания изнутри; 10 - пружина толкающая засов на закрытие; 11 - упор пружины неподвижный (на двери); 12 - ручка-грибок установки кода; 13 - шплинт.

А - предварительная форма; Б - окончательная форма.

1 - кодовое положение ручки в отверстии (замок может быть открыт); 2,3 4 - случайные положения ручки (замок не открывается).

Я взял пакет из трех пластин (если использовать обшивку двери в качестве одной из неподвижных пластин, то достаточно взять две). Накернив все отверстия, просверлил сначала одно диамет ром 3 мм и вставил в него временно стержень чтобы пластины не сдвинулись; потом - все остальные, точно одно над другим Позже рассверлил их до диаметра 12 мм. Подходящие для ручек болты обточил на токарном станке до диаметра чуть меньше 12 мм, чтобы они легко, нр без люфта входили в отверстия.

Головки болтов-ручек выполнил в виде грибка (шляпки), чтобы их можно было свободно вращать, но нельзя было ничем подцепить.

Стержень каждой ручки обработал вручную следующим образом. Напильником сточил одну его сторону до размера 10 мм. После этого стержень развернул и сточил другую сторону еще на 4 мм. Получалось асимметричное сечение.

Вручную надфилем сделал фигурные пропилы отверстий 1, З…П с правой стороны подвижной планки 2 (рис. 1) Аналогично пропилил отверстия 2 планок 1 и 3 в левую сторону, чтобы обеспечить движение ручки 2 вместе с подвижной планкой влево (тогда при совпадении кода можно открыть замок).

Изнутри замок открывается ручкой засова-защелки 9. Шайбы снаружи нужны для того, чтобы не было видно по стертым местам какая ручка двигается. Также важно учесть то, что шляпка ручки должна перекрывать продолговатое отверстие 2 планки 3(рис. 1)

Чтобы знать положение ручек для набора кода, надо сделать метки на их шляпках. Я просверлил шляпки и запрессовал алюминиевые заклепки: они ощущаются даже в темноте, когда нет света на лестничной площадке. Эти заклепки расположил в разных местах относительно сечения ручек. Тем самым можно легко поменять код, переставив ручки: при том же самом положении кода метки будут в других местах.

Эту идею можно использовать и в обычном врезном замке для закрывания скважины ключа: потребуется сна чала кодом открыть скважину. Невозможно будет также испортить замочную скважину или подобрать ключ. Придется повозиться!

Это устройство можно использовать и для запирания гаражных ворот Сразу несколько достоинств: обеспечена защита от дождя, снега, пыли и от попытки в отсутствие хозяев подобрать ключи или испортить замок.

Н.ГОНЧАР, г. Рудный, Казахстан

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.

Обычные механические замки имеют невысокую степень защиты в силу ограниченного числа комбинаций. Также возможна потеря ключа или снятие с него слепка. Электронные кодовые замки позволяют обеспечить индивидуальный или коллективный доступ в помещения, к оборудованию, сейфам и другим объектам без применения традиционных механических замков и ключей.

В электронных кодовых замках, как и в механических, часто используют принцип совпадения признаков. Очевидно, что наиболее простой и, соответственно, предельно надежной схемой совпадений является заданная пользователем последовательность включения элементов коммутации.

На рис. 22.1 показана одна из простейших схем кодового замка с использованием электромагнитного запорного устройства [Рл 9/99-24]. Схема питания электромагнитного замка и его конструкция не приводятся. Для включения исполняющего устройства (электромагнитного замка) предназначено реле К1, а реле К2 включает звонок, конкретная схема которого также не приводится. Кнопки наборного поля SB1 — SBn, а также кнопку SB0 «Звонок» устанавливают на входной двери.

Кнопки SBm устанавливают внутри помещения в разных местах, что позволяет хозяину открывать дверь, не подходя к ней. Активными для набора кодовой комбинации являются кнопки SB1 — SB4. Их число может быть увеличено или уменьшено по усмотрению пользователя.

Устройство работает следующим образом: при подаче питания конденсаторы С1 и С2 заряжаются за 10 сек, и электронный замок готов к работе. Реле К1 срабатывает на время разряда конденсатора С1 через обмотку (на 2...3 сек) только при одновременном нажатии кнопок SB1 — SB4, и, соответственно, не реагирует на их последовательное поочередное нажатие. Если будет ошибочно нажата любая из кнопок SB5 — SBn, произойдет мгновенный разряд конденсатора С1 через резистор R2, и устройство придет в рабочее состояние только через 10 сек (после заряда конденсатора С1). В это время даже правильный набор кода не сможет открыть замок.

Схема питания реле К2 звонковой цепи также использует времязадающую цепь — R3, С2. Это исключает частую подачу сигналов (чаще чем через 10 сек и длительностью свыше 2...3 сек), что не создает лишнего шума и не позволяет пережечь обмотку звонка.

Кнопка звонка SB0 соединена через диод VD1 и резистор R2 с конденсатором С1 кодового замка. При попытке проникновения в помещение злоумышленники зачастую проверяют наличие в нем хозяев — нажимают на кнопку звонка, а затем пытаются открыть дверь. Нажатие на звонковую кнопку SB0 приводит к разряду конденсатора С1, что делает невозможным открытие замка на время задержки даже при наборе правильной комбинации.

На рис. 22.2 показана схема кодового замка с использованием иного способа защиты: замок срабатывает только при одновременном нажатии кнопок SB1 — SB4 и кнопки SB0 «Звонок» [Рл 9/99-24]. Если кнопка SB0 будет нажата до одновременного нажатия кнопок SB1 — SB4, включается звонок, что позволяет привлечь внимание хозяев (если они дома) или сторонних лиц.

Как и в предыдущем случае, нажатие на любую из кнопок SB5 — SBm вызовет разряд времязадающего конденсатора С1. Повторный набор будет возможен только через 10 сек, когда напряжение на обкладках конденсатора превысит напряжение пробоя стабилитрона VD3, включенного в базовую цепь составного транзистора VT1, VT2. Реле К1 (управление электромагнитным замком) является нагрузкой составного транзистора, а реле К2 («Звонок») — нагрузкой транзистора VT3.

Если набран правильный код и активизировано реле К1, транзистор VT3 закрыт, и реле К2 (управление звонковой цепью) будет обесточено, нажатие кнопки SBO «Звонок» вызовет срабатывание реле К1 (управление электромагнитом замка). Как вариант может быть использовано иное подключение реле К1, К2 (рис. 22.3). Кнопки SBm предназначены для дистанционного открытия замка изнутри помещения. При нажатии на кнопку SB0 («Звонок») произойдет разряд конденсатора С1.

Сочетанием схем, приведенных на рис. 22.1 — 22.3, может быть получен другой вариант схемы (рис. 22.4).

По схеме на рис. 22.5 может быть реализован электронный кодовый замок иного принципа действия [Рл 9/99-24]. Особенностью замка является строго обусловленная последовательность нажатия кнопок. В результате этого, сначала происходит заряд конденсатора СЗ, а потом его подключение последовательно с заряженным конденсатором С2. Удвоенное напряжение этого «источника напряжения» через стабилитрон VD3 поступает на базу составного транзистора VT1, VT2, который управляет реле К2 (электромагнит).

Для срабатывания этого устройства необходимо: одновременно нажать на кнопки SB2 и SB4, затем, отпустив эти кнопки, одновременно нажать на кнопки SB1 и SB3. При нажатии на любую из кнопок SB5 — SBm или SB0 «Звонок» произойдет разряд конденсатора С2 и отсрочка на 10 сек времени повторной попытки набора. Для усложнения условий набора кода может быть использована цепочка элементов (рис. 22.6) вместо конденсатора СЗ. Эта цепочка задает время (продолжительность) нажатия на кнопки при заряде и определяет время саморазряда конденсатора СЗ.

Приведенные выше схемы работают при одновременном нажатии нескольких кнопок. Число возможных комбинаций при четырехкнопочном наборе кода и кодовом поле 3x3 (9 кнопок) составляет 3024, при кодовом поле 4x4 — 43680, при 5x5 — 303600.

Местоположение кнопок в наборном поле определяет пользователь. Периодически рекомендуется менять код набора. Тем самым снижается вероятность подбора кода посторонними лицами путем последовательного перебора комбинаций. При неизменном коде наиболее часто используемые кнопки загрязняются и демаскируют себя. Кнопки должны включаться без щелчка, чтобы нельзя было на слух определить число нажатий. При наборе кода замков, выполненных по схемам рис. 22.1 — 22.4, рекомендуется имитировать последовательное нажатие кнопок. В любом случае нажимаемые кнопки не должны быть видны посторонним.

Электронный замок следует разместить в металлическом закрытом корпусе как для снижения влияния на работу замка сетевых наводок, так и для ограничения или исключения возможности визуального установления кода замка (при снятии крышки устройства). Для повышения надежности работы устройства желательно предусмотреть резервированное аккумуляторное питание.

Предельно простые кодовые замки и их элементы показаны на рис. 22.7 и 22.8. Работа замка основана на последовательном и единственно правильном соединении переключателей. На рис. 22.7 изображен один из элементов кодового замка, представляющий собой двойной многопозиционный переключатель. Подобные устройства используют в камерах хранения вокзалов. В кодовом замке другого типа использована последовательность таких элементов (рис. 22.8), Чем больше число элементов, тем выше степень секретности замка: она возрастает пропорционально числу позиций переключателя SA2 (SA1) в степени п, где п — число типовых элементов кодового замка.

Внутренними (скрытыми от постороннего взора) переключателями SA2 (цепочкой типовых элементов) устанавливают требуемый цифровой и/или буквенный код. После этого дверь камеры захлопывают, и устройство переходит в режим охраны. Для того чтобы дверцу можно было открыть, на внешних переключателях SA1 необходимо установить «правильный» код и нажать кнопку подачи питания на исполнительный механизм. Если был набран неверный код, включится сигнал тревоги. Подробности выполнения такого варианта схемы мы специально не приводим, полагаясь на то, что читатель сумеет самостоятельно или с помощью наставника решить эту задачу.

Для настройки и экспериментов со схемами в качестве нагрузок устройств вместо обмоток реле могут быть использованы генераторы звуковых частот либо светоизлучающие диоды (с токоограничивающим резистором величиной 330...560 Ом). Так, вместо реле («Звонок») во всех схемах можно включить генератор звуковых сигналов, см., например, схемы в главе 11. В качестве нагрузки можно использовать и высокочастотные генераторы малой мощности, что позволит осуществлять дистанционное управление различными приборами или сигнализировать о попытках проникновения в помещение.

При использовании в схемах реле, их следует отбирать по напряжению срабатывания ниже напряжения питания, причем рабочий ток реле должен быть таков, чтобы времяограничивающие конденсаторы, включенные параллельно обмотке реле, успевали полностью разряжаться за 2...3 сек.

Для дальнейшего повышения надежности кодовых замков перспективно использование магнитоуправляемых контактов (герконов) — герметичных контактов, заключенных в запаянную стеклянную ампулу. Контакт срабатывает при поднесении к нему постоянного магнита даже через разделяющую их пластинку из немагнитного материала. Это значительно повысит долговечность и скрытность замка.

Конструирование кодовых замков полезно не только в связи с их практической значимостью, но, главным образом, в плане развития творческой инициативы, безграничного совершенствования устройств различного, порой неповторимого принципа действия.

На приводимых ниже схемах показаны варианты схем кодовых замков с использованием тиристоров и /ШО/7-коммутаторов [Рк 5/00-21, Рл 9/99-24].

На рис. 22.9 показан типовой наборный элемент кодового замка, применяемый для этих схем (рис. 22,10 — 22.13). Такие элементы могут быть установлены в атташе-кейсах, индивидуальных сейфах, камерах хранения, системах управления сложным техническим оборудованием, предназначенным для выполнения ответственных работ.

После набора внутреннего кода (установки переключателей SA2 в положение, определяемое пользователем) дверцу захлопывают. Замок автоматически защелкивается. Число возможных вариантов кодовых сочетаний равно числу позиций переключателей SA1 и SA2, возведенных в степень, равную числу типовых наборных элементов.

Для того чтобы открыть замок, необходимо на типовых наборных элементах кодового замка набрать требуемый код. Последовательность типовых элементов замка представляет собой простейшую схему совпадения.

В случае, если набран правильный код, управляющий переход транзистора VT1 (рис. 22.10) оказывается замкнутым. Вследствие этого, при нажатии на кнопку SB1 «Откр», сопряженную с ручкой дверцы, электромагнитное реле К1 (элемент управления замком) подключается к источнику питания. Реле сработает, его контакты К1.1 включат электромагнит замка, и замок откроется.

При неправильном наборе кода и подергивании ручки дверцы (нажатии на кнопку SB1 «Откр.»), напряжение через обмотку реле К1 поступит на базу транзистора VT1, и он откроется. Одновременно с резистора R4 на управляющий электрод тиристора VS1 поступит отпирающий сигнал, который включит его, что приведет к срабатыванию реле К2. Контакты реле разомкнут цепь набора кода и включат цепь сигнализации попытки несанкционированного проникновения на охраняемый объект (звонок Cs, сигнальную лампу, электронную сирену или их сочетание; включат иной исполнительный механизм).

Повторный набор кода будет возможен только после нажатия на кнопку SB2 «Сброс». Поскольку ток через обмотку реле К1 в случае неправильного набора кода невелик (ограничен резистором R1 и другими элементами схемы), срабатывания реле К1 не происходит. Таким образом, пользователю для открытия замка предоставляется всего одна попытка, что резко ограничивает возможность подбора кода посторонними лицами.

Включенные параллельно обмоткам реле диоды VD1, VD2, препятствуют развитию колебательных процессов при коммутации индуктивной нагрузки (обмоток реле). Конденсатор С1 исключает вероятность ложного срабатывания устройства за счет наводок и переходных процессов.

Как и для иных ответственных устройств, к которым предъявляются повышенные требования по надежности, в случае практического использования электронных кодовых замков целесообразно предусмотреть резервное питание устройства от аккумулятора на случай планового или аварийного отключения источника питания.

Модифицированные варианты описанной выше схемы, демонстрирующие возможность питания устройства от источника напряжения другой полярности, представлены на рис. 22.11, 22.12. Принцип их работы остался прежним: в схемах содержится последовательность наборных элементов, своеобразной схемы совпадения, а также тиристорный ключ, реле и элементы сигнализации.

По сравнению с предыдущей схемой устройство (рис. 22.11) имеет пониженную чувствительность и поэтому требует индивидуального подбора величины резистора R1, включенного в цепь управления тиристором. При выборе типа реле К1 необходимо учесть, что ток его срабатывания должен значительно превосходить управляющий ток тиристора. Это исключит ложное срабатывание устройства.

Вариант кодового замка, выполненный на транзисторном аналоге тиристора, показан на рис. 22.12. В схему введен элемент задержки срабатывания — конденсатор С1 большой емкости. При этом срабатывание блокирующего устройства осуществляется на несколько мгновений позже. Это и позволяет пользователю убедиться в том, что дверца захлопнута, и замок закрыт.

Несколько иной принцип действия использован в схеме кодового замка, изображенной на рис. 22.13.

Как и в предыдущих случаях, при правильном наборе кода последовательно включенные типовые элементы кодового замка обеспечат подачу напряжения питания на обмотку реле К1 при нажатии на кнопку SB1 «Откр.». Одновременно кратковременно включается звонок Cs, звучит звуковой сигнал, предупреждающий об открытии замка. Блокировки действия звукового сигнализатора в этом случае не происходит.

В исходном состоянии сопротивление канала исток — сток полевого транзистора невелико, управляющий электрод тиристора «закорочен» на общий провод, тиристор закрыт.

При неправильном наборе кода и нажатии на кнопку SB1 «Откр.» также звучит звуковой сигнал. Поскольку обмотка реле К1 соединена последовательно с резистором R1 (100 кОм), ток через его обмотку мал, и реле не срабатывает. В то же время напряжение питания поступает через обмотку реле К1 и резистор R2 на конденсатор С2 и заряжает его примерно за 5 сек.

Если кнопка SB1 «Откр.» нажата свыше 5 сек, или производятся попытки подбора кода с периодическим подергиванием дверцы (замыканием кнопки SB1), конденсатор С1 зарядится. Сопротивление исток — сток полевого транзистора VT1 резко возрастет, тиристор VS1 включится. Реле К2 — нагрузка тиристора — своими контактами К2.1 разомкнет цепь набора кода и включит звуковую или иную сигнализацию.

Следующее обращение к замку будет возможно лишь после деблокировки схемы — нажатии кнопки SB2 «Сброс». Время задержки срабатывания (в секундах) определяется параметрами элементов RC-цепочки (C2R2), где емкость выражена в микрофарадах, а сопротивление — в МОм. Для варьирования этого времени можно предусмотреть использование в качестве резистора R2 потенциометра, позволяющего устанавливать любое, на усмотрение пользователя, время задержки срабатывания от 0 до нескольких секунд. Диод VD2 предназначен для мгновенного разряда конденсатора С2 при «правильном» наборе кода и не является обязательным элементом.

Электронный кодовый замок с кнопочным управлением (рис. 22.14) использует /ШОГ7-коммутаторы (микросхема DA1 К561КТЗ) и выходной каскад на транзисторе VT1 с исполнительным реле К1 [Рл 9/99-24].

Приведенные ранее схемы работают при одновременном нажатии нескольких кнопок. Электронный замок (рис. 22.14) срабатывает при последовательном или одновременном нажатии «правильных» кнопок SB1 — SB4. Нажатие кнопки SB1 вызывает подачу высокого уровня на управляющий вход ключа DA1.1 (вывод 13 микросхемы) и запоминание этого уровня на конденсаторе С1. Включается ключ DA1.1. Замыкание ключа DA1.1 позволяет при нажатии кнопки SB2 подать напряжение высокого уровня на управляющий вход следующего ключа и т.д. — по цепочке.

Конденсаторы С1 — С4 запоминают состояние «высокого уровня» на время в несколько секунд, определяемое величинами

резисторов R2, R4, R6, R8, включенных параллельно этим конденсаторам. Если в процессе набора кода будет ошибочно нажата кнопка SB5 — SBm или время набора кода будет велико, конденсаторы С1 — С4 разрядятся. Ключи коммутатора (коммутаторов) разомкнутся, что не позволит открыть замок.

Как и в предыдущих схемах, неправильный набор кода или нажатие кнопки звонка вызовет разряд конденсатора С5 и воспрепятствует дальнейшему набору кода. Вместо кнопок SB1 — SB4 в схеме (рис. 22.14) могут быть установлены типовые наборные элементы (рис. 22.1). В этом случае замок утрачивает свойство защиты от подбора кода. Как вернуть ему это свойство, рекомендуется решить самостоятельно.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год

Три схемы простейших кодовых замка.

Представлю вашему бесценному вниманию несколько простых схемок для охраны вашего спокойствия. В настоящее время радиолюбительский рынок прочно наводнили устройства, которые используются в системах оповещения и сигнализации. Эти устройства, от самых простых до сложных, собраны, как правило, по стандартным классическим схемам. Все рассматриваемые устройства доступны для повторения начинающими радиолюбителями - конструкторами, не обладающими глубокими теоретическими знаниями в электронике, и могут быть использованы для охраны таких объектов, как квартиры, офисы, дачи и т.п. от несанкционированного доступа.
Кодовый замок вообще очень удобная и практичная вещь. Тебе не нужно постоянно таскать кучу металлических ключей в кармане чтобы открыть тот или иной сарай, для этого достаточно просто вспомнить код записанный к тебе в мозг или в книжку твоего мобильного телефона, вообще кодовые замки по своим характеристикам можно разделить на несколько групп, но самые популярными остаются только две - механические и электронные. Каким из этих чудес техники воспользоваться решать вам, мы же рассмотрим лишь некоторые конструкции с электронной начинкой. Большинство электронных кодовых замков выполнено на микросхемах хорошо известных вам триггеров К561ТМ2, КТ3 или на специализированных как раз для этого дела микросхем, особенно изощренные конструкции появляются в наше время на микроконтроллерах и сенсорах.

Итак, первый наш охранник спокойствия - Кодовый замок на микросхеме 4017.
Да друзья микросхема так и называется 4017, существует множество фирм выпускающих эту продукцию исходя из этого буквы перед цифрами могут немного видоизменяться, например моя микросхема родом из Китая, однако потомки Конфуция смело и бесцеремонно белым по черному корпусу влепили логотип PHILIPS и, следовательно, маркировка следующая: HEF4017BP. Но ближе к телу.
Предлагаемая схема поможет вам собрать простой кодовый замок с высокой шифростойкостью. Чтобы подобрать забытый вами по пьяни или по другим причинам код, придется перебрать 10000 вариантов. При этом код замка состоит из 4-х цифр нажатых в определенной последовательности. Итак, сама схема:

На мой взгляд, ничего сложного, спаял, повесил. Принцип работы этого девайса не отличается от принципа работы других электронных кодовых замков на микросхемах. Кто долгое время копается в стране электроники уже в этом шарит, но для новичков поясню.
Кнопками S6-S9 на схеме обозначены "правильные" кодовые цифры, кнопками S1-S5 - цифры, которые в коде не нужны вовсе.
Первоначально на выводе 3 мc присутствует напряжение (логическая "1"). Когда нажимается кнопка "S6", логическая "1" поступает на вход счетчика 14, и логическая "1" появляется на выводе 2. Таким же образом, после нажатия кнопки "S7" логическая "1" появляется на выходе 4, а после нажатия кнопки "S8" - на выходе 7. После нажатия последней верной цифры - "S9" - логическая "1" появляется на выходе 10, транзистор VT2 открывается, реле срабатывает и своими контактами подключает нагрузку. Срабатывание реле индицируется светодиодом.
В случае нажатия любой из "неверных" цифр (S1-S5) логическая "1" поступит на вывод 15 ("Reset"- сброс в исходное состояние), и подбор кода придется начинать сначала. Вот такая вредная пакость.

Следующий замок на микросхеме К561ИЕ9 и полевом транзисторе КП501А.
Принципиальных отличий в сложности от предыдущей схемы немного, в общем смотри сам:

Вообще сама микросхема представляет собой четырехзначный счетчик Джонсона. Принцип работы данной схемы, подобен схеме расписанной выше, хотя кнопок на ней и больше.

Работает электрическая схема следующим образом. В начальный момент, при подаче питания, цепь из конденсатора С1 и резистора R1 формирует импульс обнуления триггеров (на выходах 1 и 13 микросхем будет лог "0"). При нажатии на кнопку первой цифры кода (на схеме - SВ4), в момент ее отпускания триггер D1.1 переключится, т. е. на выходе D1/1 появится лог. "1", так как на входе D1/5 есть пог. "1". При нажатии очередной кнопки, если на входе 0 соответствующего триггера имеется лог. "1", т. е. предыдущий сработал, то пог. "1" появится и на его выходе. Последним срабатывает триггер D2.2 , а чтобы схема не осталась в таком состоянии надолго, используется транзистор VT1. Он обеспечивает задержку обнуления триггеров. Задержка выполнена за счет цепи заряда конденсатора С2 через резистор R6. По этой причине на выходе D2/13 сигнал лог. "1" будет присутствовать не более 1 секунды. Этого времени вполне достаточно для срабатывания реле К1 или электромагнита. Время, при желании, легко можно сделать значительно больше, применив конденсатор С2 большей емкости.
В процессе набора кода нажатие любой ошибочной цифры обнуляет все триггеры.
Ну вот в принципе и все.