6.1.12. Кодовый замок без кнопок управления

Характерной особенностью этого замка является отсутствие кнопок управления на наружной стороне двери. Четырехзначный код вводится несильными ударами по дверному замку в момент появления на индикаторе соответствующей цифры. Код состоит из четырех цифр, от нуля до девяти, причем цифры набираются только в определенной последовательности.

Принципиальная схема устройства представлена на рис. 6. 30. Работает устройство следующим образом. Возле двери или на ней устанавливается один светодиодный семисегментный индикатор HL1, цифры на котором постоянно меняются от нуля до девяти. Для набора кода нужно, наблюдая за индикатором,

Рис. 6. 30. Кодовый замок без кнопок управления

несильно ударять по двери или замку в те моменты, когда на индикаторе устанавливается соответствующая цифра кодовой последовательности. Например, для набора кода «1539» нужно негромко стукнуть в дверь тогда, когда на индикаторе высвечивается «I», затем когда «5», «З» и, наконец, «9». Причем набор цифр можно производить и за несколько циклов, а не обязательно во время одного прохода. Важно чтобы удар был сделан вовремя. Если код набран правильно, то сработает исполнительное устройство и можно входить. Если хотя бы один из ударов был произведен не вовремя, включается звуковая сигнализация, которая звучит около минуты, затем схема переходит в исходное состояние и можно повторить набор кода.

После включения питания датчик включается с задержкой в полминуты, необходимой для выхода и закрывания двери, затем схема переходит в ждущий режим.

В основе работы схемы лежит использование сенсорного датчика В1 — головки от старого пьезокерамического звукоснимателя. Ее иглу прижимают к замку или двери. При ударах, акустические и механические колебания преобразуются датчиком В1 в электрические и поступают на вход операционного усилителя DA1. Коэффициент усиления последнего регулируется резистором R14. Усиленные колебания поступают на базу транзистора VT1 через дифференцируемую цепь C9R15. Каскад на транзисторе VT1 преобразует входные колебания в короткие отрицательные импульсы. Эти импульсы через элемент DD6. 1 поступают на формирователь на элементах DD6. 2 и DD6. 3. Блокировка входа формирователя во время сигнализации и при выдержке после включения выполняется закрыванием элемента DD6. 1 единичным уровнем, поступающим на вывод 12.

Тактовый генератор собран на элементах DD1. 1, DD1. 2. Он вырабатывает прямоугольные импульсы с частотой следования около 4 Гц. Эти импульсы поступают на два счетчика: кодовый на микросхеме DD2 и контрольный — на микросхеме DD7, на выходе которого включен индикатор HL1. Индикатор HL1 и счетчик DD7 монтируются на отдельной плате (рис. 6. 31) и соединяются с основной платой четырехпроводным кабелем.

При счете от нуля до девяти единичный уровень появляется на соответствующем выходе счетчика-дешифратора DD2. Одновременно на индикаторе HL1 зажигаются цифры от нуля до девяти. Сигналы с выходов счетчика DD2 поступают на электронные ключи, входящие в состав микросхемы DD3, и, через диоды VD1 —VD6, на вывод 6 элемента DD5. 2.

Рис.. 6. 31. Печатная плата индикатора и размещение деталей на ней

Допустим, что при нашем коде 1539, удар по двери произведен в момент появления на индикаторе HL1 единицы. Тогда уровень единицы будет и на выходе 1 (вывод 2) счетчика DD2 и на входе А электронного ключа DD3. 1. В момент удара элементы DD6. 1, DD6. 2, DD6. 3 формируют положительный импульс, включающий ключи микросхемы DD3. Сигналы с выходов счетчика DD2 проходят на входы R триггеров DD4. 1—DD4. 4. Но, так как триггеры переключаются только единичным уровнем, то в данном случае переключится только триггер DD4. 1 и на его выходе и входе S триггера DD4. 2 будет зафиксирован уровень нуля, который дает возможность триггеру DD4. 2 переключиться при правильном наборе второй цифры кода. Так как триггеры DD4. 1 — DD4. 4 могут переключаться в строго определенной последовательности, то и цифры кода должны быть набраны по порядку.

Рис. 6. 32. Печатная плата дешифратора замка

Выходы счетчика DD2, не входящие в кодовое слово, через диоды VD1 —VD6 соединяются со входом ключевого элемента DD5. 2. Поэтому, если удар произведен в момент появления некодовой цифры, единичный уровень поступает на вывод 6 и вывод 5 элемента DD5. 2. Появление на выходе элемента DD5. 2 (вывод 4) нулевого уровня приводит к запуску одновибратора на элементах DD5. 3, DD5. 4. Этот одновибратор формирует отрицательный импульс длительностью около одной минуты, который через элемент DD5. 1 устанавливает триггеры DD4. 1 —DD4. 4 в исходное состояние, а также обнуляет счетчики DD2 и DD7 и блокирует их на время действия импульса. На это время импульсы с генератора проходят через элемент DD1. 3 и могут служить для запуска звукового генератора системы сигнализации (на схеме не показан). В то же время через диод VD8 блокируется вход схемы для предотвращения зацикливания устройства. Если код набран правильно, то нулевой уровень устанавливается на выходе триггера DD4. 4 и, соответственно, единичный — на выходе элемента DD6. 4, который через диод VD9 блокирует вход устройства. Одновременно срабатывает реле К1, т. к. открывается транзистор VT2, и своими контактами включает исполнительное устройство. Дверь можно открывать. При открывании двери размыкаются контакты кнопки SB1, цепь питания устройства размыкается, реле обесточивается. При последующем закрывании двери устройство снова включается в дежурный режим через 30 с. Это время устанавливается времязадающей цепью R3C3.

Настройка заключается в установке желаемой чувствительности устройства подбором резистора R 14, а также путем подбора номиналов элементов R 10 и С5 так, чтобы схема не зацикливалась. Желаемую скорость счета можно установить подбором сопротивления резистора R1.

Вместо пьезокерамической головки В1 типа ГЗП можно использовать пьезокерамический излучатель типа ЗП-1 и т. п.

Рис. 6. 33. Размещение деталей на плате дешифратора замка

Устройство выполнено на печатной плате размером 58х88 мм из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита. Чертеж платы представлен на рис. 6. 32. Размещение деталей на плате показано на рис. 6. 33.