Кодовый замок схема принципиальная на 12в. Как сделать электронный кодовый замок

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.

Данный проект является модульным, т.е. можно подключать/отключать разные элементы и получить разную функциональность. На картинках выше показан вариант с полной функциональность, а именно:

Запирающий механизм . Служит для ОТКРЫТИЯ и ЗАКРЫТИЯ двери. В этом проекте рассмотрено использование трёх разных механизмов:
- Сервопривод. Бывают большие, бывают маленькие. Очень компактный, и вкупе с тяжёлым засовом – отличный вариант
- Электропривод замка дверей автомобиля. Большая и мощная штука, но жрёт просто безумные токи
- Соленоидная щеколда. Хороший вариант, так как сама захлопывается
В настройках прошивки можно выбрать любой из трёх типов (настройка lock_type )
Кнопка внутри . Служит для ОТКРЫТИЯ и ЗАКРЫТИЯ двери изнутри. Может быть размещена на ручке двери (со стороны ладони или со стороны пальцев), на самой двери, либо на косяке
Кнопка снаружи . Служит для ЗАКРЫТИЯ двери, а также для ПРОБУЖДЕНИЯ из энергосбережения. Может быть размещена на ручке двери (со стороны ладони или со стороны пальцев), на самой двери, либо на косяке
Концевик на закрытие двери. Служит для автоматического закрытия замка при закрывании двери. Им может быть:
- Тактовая кнопка
- Датчик холла + магнит на самой двери
- Геркон + магнит на самой двери
Секретная кнопка сброса доступа . Служит для сброса пароля/ввода нового пароля/запоминания нового ключа/комбинации и т.д. Может быть спрятана где-то в корпусе
Светодиод для индикации работы. Светодиод RGB, используются красный и зелёный цвета (при смешении дают жёлтый):
- Горит зелёный - замок ОТКРЫТ. Горит чтобы не забыть закрыть дверь
- Горит жёлтый - система проснулась и ожидает ввод пароля
- Мигает красный - сел аккумулятор

Любой из этих элементов можно исключить из системы:

Убираем концевик. В прошивке в настройках тоже его отключаем (настройка tail_button ). Теперь чтобы закрыть замок, нужно нажимать кнопку
Убираем наружную кнопку. В прошивке в настройках тоже её отключаем (настройка wake_button ). Теперь систему не нужно будить, она просыпается сама (потребление энергии чуть больше). А также у нас теперь нет кнопки закрыть на передней части двери, и нужен концевик. Либо замок – щеколда
Убираем внутреннюю кнопку. Этот вариант годится для шкафов и сейфов. В настройках ничего менять не нужно
Убираем светодиод. В настройках ничего менять не нужно
Кнопку сброса доступа можно отпаять после первого использования, либо переписать код под себя

Дверь закрыта, нажато СНАРУЖИ - проснуться, ждать ввод пароля/RFID метку/электронный ключ/отпечаток пальца
Дверь закрыта, система проснулась, ждёт ввод пароля. Время можно настроить (настройка sleep_time )
Дверь закрыта, введён пароль/метка/ключ и т.д. - открыть
Дверь закрыта, нажато ВНУТРИ - открыть
Дверь открыта, нажато СНАРУЖИ - закрыть
Дверь открыта, нажато ВНУТРИ - закрыть
Дверь открыта, нажат КОНЦЕВИК - закрыть

В замке предусмотрена работа от аккумулятора в режиме пониженного энергосбережения (включить выключить: настройка sleep_enable ), а именно:

Просыпаться каждые несколько секунд, следить за СОБЫТИЕМ (опциональный вариант, если снаружи нет кнопки. Включить можно в настройке wake_button )
Каждые несколько минут следить за напряжением акума (вкл/выкл настройка battery_monitor )
Если акум разряжен (напряжение устанавливается в настройке bat_low ):
- открыть дверь (опционально, можно настроить в прошивке open_bat_low )
- запретить дальнейшее открытие и закрытие
- при нажатии на кнопки мигать красным светодиодом
- перестать следить за СОБЫТИЕМ (т.е. ввод пароля/метка и т.д.)

Когда система не спит, нажать кнопку смены пароля (скрытая кнопка). Попадаем в режим смены пароля :
Вводим пароль из цифр (МАКСИМУМ 10 ЦИФР!!! )

При нажатии * пароль записывается в память и система выходит из смены пароля
При нажатии # пароль сбрасывается (можно вводить заново)
Если ничего не нажимать 10 секунд, автоматически выйдем из режима смены пароля, пароль останется старый

Когда система не спит (проснулись по кнопки или сон отключен), нажать * для входа в режим ввода пароля
Если система спит и периодически просыпается проверять СОБЫТИЕ, то нажимаем * и удерживаем, пока не загорится красный светодиод
Режим ввода пароля:

Обработка пароля сделана таким образом, что правильный пароль засчитывается только при наборе правильной последовательности цифр, то есть если пароль 345, то вводить можно любые числа до тех пор, пока не появится последовательность 345, т.е. 30984570345 откроет замок, так как оканчивается на 345.
Если пароль введён верно, дверь откроется
Если ничего не нажимать, через 10 секунд система вернётся в обычный (дежурный) режим
Если нажать #, сразу выйдем из режима ввода пароля
Если нажать секретную кнопку смены пароля в режиме ввода пароля, то тоже из него выйдем

Иногда все решает случай. Он может подтолкнуть человека к определенным действиям. Конечно, не многие устают от покупок готовых товаров и пытаются собрать кодовый замок на дверь своими руками. Однако настоящему радиолюбителю это под силу.

Самодельный кодовый замок

Детали

Неоценимым достоинством подобных кодовых механизмов является тот факт, что практически каждая радиодеталь отличается относительно низкой стоимостью и универсальностью. Таким образом, каждая деталь может быть заменена на аналогичную.

Конструкция

Схема кодового электронного замка является довольно простой. При этом она долговечна и не подвергается влиянию перепада температур. Ей не страшны ни жара, ни холод. Но акцент хочется сделать именно на том, что инструкция ее сборки тоже не отличается особой сложностью:

Достаточно лишь приобрести необходимый набор радиодеталей, а также монтажную плату;
Вместо привода электронного замка, применяется обыкновенный электропривод от автомобиля;
Крепления потребуется модернизировать, как показано на следующих фото и видео. Тут определяющим фактором выступит вид замка, который используется для переделки;

Что касается электрозащелки, то тут можно пойти двумя путями. Либо приобрести уже готовую. Либо сделать ее своими руками. Для этого потребуется:
- Закрепить полоску из металла на пластмассовой ручке замка напрямую при помощи саморезов;
- Далее от этой пластины одеть к приводу спицу, идущую в комплекте с активатором;
- А дальше установить электропривод непосредственно на основание двери, используя те же саморезы.
Плату с реле нужно установить на дверную конструкцию и подвести проводку;
Вместо корпуса используется пластиковая крышка. В ней потребуется просверлить два отверстия для последующего монтажа;

Кнопочную панель, которая будет использоваться в процессе набора кода, изготовляется из профиля П-образной формы из алюминия. Такой профиль применяется при изготовлении мебельных фасадов, поэтому приобрести его можно в каждом магазине, который занимается продажей фурнитуры для мебели. Профиль потребуется нарезать, отталкиваясь от количества кнопок. Зачастую подобные электронные замки насчитывают по 10 кнопок;
Далее потребуется высверлить отверстия под будущие кнопки кодового изделия. Причем диаметр отверстий должен немного превышать диаметр кнопок. Таким образом, чтобы кнопка с надетым на нее кембриком смогла пройти в проделанное отверстие. Тогда ей будет обеспечено центрирование, а значит, и свобода движения при нажатии и без заедания. Подобная технология обеспечит также отсутствие смещения кнопок механического изделия по мере заливания клеем.

Заливка кнопок

Теперь пришел момент, когда можно осуществить монтаж кнопок:

Потребуется вставить кембрик в кнопки, предварительно промазать поверхности термоклеем, и установить конструкцию, как показано на следующем фото. Данную операцию нужно проделывать крайне осторожно: не должно появиться ни одной щели;
Эпоксидка отличается сильной текучестью, поэтому может просочиться в кнопки и попросту склеить их. Чтобы не пришлось переделать всю работу, все следует проводить аккуратно;
Чтобы кнопки закрепились четко на своем месте, они предварительно проклеиваются двухкомпонентным клеем. Его можно приобрести в строительном магазине или в магазине мебельной фурнитуры, так как он широко применяется в процессе склеивания изделий МДФ;

Перед непосредственной заливкой кнопок эпоксидной смолой, к ним, а также к светодиодам обязательно припаиваются все провода. Этот этап продемонстрирован на следующем фото. Только в этом случае обеспечивается неразборная клавиатура и уникальный привлекательны внешний вид конструкции. Подобное механическое устройство так же применимо и к охранным системам;
Далее нужно просверлить два отверстия для шурупов, при помощи которых панель будет установлена на дверь;
Кроме того, потребуется несколько таких же отверстий для светодиодов. Их диаметр должен ровняться 3 мм. Первый имеет зеленоватое свечение, будет расположен справа и будет сигнализировать об открытии замка. Второй останется незадействованным. Однако при желании его можно подключить к источнику питания для постоянной подсветки клавиатуры механического устройства. Не забывайте, что нужно использовать и белый светодиод, который будет направлять свет на кнопки конструкции.

Блок питания

Питание должно обеспечиваться бесперебойным блоком. Можно собрать его самостоятельно, следуя простой инструкции. Схема продуцирует непрерывный ток небольшого размера, которого хватает для функционирования нескольких подобных устройств.

Подведем итоги

Таким образом, подобный кодовый замок собрать своими руками впервые может быть сложно, но это вполне осуществимая задача. Описанная в статье инструкция не отличается особой сложностью. Поэтому если разобраться и не спешить, можно выполнить сборку электронного кодового замка, не имея специальных навыков в сфере радиоэлектроники. Приобретите необходимые детали, соберите механизм, установите его на дверь и подключите. При этом код электронного замка при необходимости можно сменить.

Замок.

Наш электронный замок будет без микроконтроллера. Возьмем вот такие замечательные китайские релейные модули.

Суть вот этих модулей ну очень простая: мы подключаем к ним питание, в данном случае 12В от блока питания, и при помощи пульта можем управлять состоянием реле. Три модуля, три разных пульта: инфракрасный, как пульт от телека, радио и пульт-брелок тоже радио.

Надеюсь о том, как работает реле, рассказывать не нужно. Значит мы хотим, чтобы замок открывался с пульта. Например, у вас есть дом с забором, друг идёт к вам в гости, звонит в звонок, а вы, зная, что это он, открываете ему калиточку сидя на террасе.
Простейший, вообще максимально простейший вариант такого замка - это электрощеколда. Подаём на щеколду напряжение, например, те же 12В, она открывается.

Возьмём эти же 12В, от которых питается дистанционное реле, и подключим это всё дело. Кто не понял, схема будет вот такая, всё очень просто:

По нажатию кнопки можем открывать щеколду. Если долго держать её в открытом состоянии, она начнёт греться. По сути ей всё равно, это железяка. В простейшем случае щеколда ставится на косяк и всё. Ну и розетка где-нибудь поблизости должна быть.

Если взять радио пульт, то он будет в прямом смысле являться ключом от двери, который позволяет открыть её с обратной стороны. Собственно, открыли, отпустили щеколду, и захлопываем. Можно спокойно заниматься всякими непотребствами, например, играть в крутые игры на мобилке.

А сейчас давайте продолжим электрозамочные изыскания и попробуем управлять более сложной штукой: привод замка двери автомобиля. Многие из вас по любому знакомы с этим мощным приводом. При питании в 12 вольт данный девайс жрёт 4 ампера и тянет шток с силой 4 килограмма.

Очень нешуточная сила спрятана в его пластиковом корпусе. А по сути там всего лишь мощный моторчик и зубчатая рейка.

Этим приводом можно без проблем открывать массивные щеколды, например, вот такую:

Давайте этим и займёмся. Чтобы привод не перегрелся и не расплавился, управление его должно иметь 3 состояния: напряжение подано в одну сторону, напряжение подано в другую сторону, и напряжение не подано вовсе.

Так как микроконтроллеры мы договорились не использовать, придётся прибегнуть к другим способам, например, построить логику работы на релюшках. Классическая схема управления двигателем при помощи двух реле выглядит вот так:

Попробуйте проследить, как будет вести себя мотор при разных положениях реле. Вот такой модуль на 2 реле с оптической развязкой и блокирующими диодами стоит у китайцев чуть дороже 50 рублей.

Нам нужна именно 12-вольтовая версия, так как напряжение в системе у нас будет 12В. Все необходимые ссылки найдете на странице проекта , там же будут все схемы.

Теперь самое главное, как нам сделать так, чтобы привод включался ровно на такое время, чтобы открыть щеколду и не более того, ведь постоянная нагрузка может привести к поломке зубцов. Автор неспроста взял версию привода с концевыми кнопками, как вы можете видеть, тут помимо питания ещё 3 провода.

А тут их нет. Такой привод нам не подходит.

Значит внутри привода стоят кнопки, которые замыкаются в крайних положениях, такие кнопки называются концевики. Благодаря наличию концевиков мы можем реализовать правильное управление приводом, и начнём мы с кнопок. Кнопка «закрыть» и кнопка «открыть».

Подключаются они вот таким образом:

И делают следующее: кнопка замыкает управляющий сигнал, в нашем случае ноль, на реле через концевик. Если перепутать провода, схема работать не будет.

И вот что получается, у нас есть кнопка «открыть» и кнопка «закрыть», выполняют они вполне ожидаемые действия. Самое интересное, что пока привод не встанет в конечное положение, ток на него будет подаваться, то есть не закрыв щеколду с первого раза он будет пытаться сделать и дальше. И наоборот.

Осталось самое сложное, как решить задачу переключения контактов при помощи дистанционной релюшки? Автор думал, экспериментировал, и не нашёл ничего проще, чем использовать ещё одну релюшку, двухканальную с двумя группами независимых контактов.

Многие сейчас скажут, блин, чувак, ты хочешь управлять приводом используя 1 2 3 4 релюшки! Почему бы и нет? Наша цель – простейший электронный замок, с простейшей схемой и доступными компонентами.

Суть проста: дистанционная релюшка будет подавать или убирать с двойной релюшки 12В. Двойная релюшка в свою очередь просто заменит нам кнопки, соединяя выводы с модуля реле через концевик на землю. И всё.

Конденсатор в схеме нужен для того, чтобы сгладить просадку напряжения из-за большой нагрузки, создаваемой приводом. Ставить его необязательно, но, если где завалялся – ставьте обязательно. Давайте попробуем.

Ну вот, получаем мощный дистанционно управляемый привод, со своей логикой работы и концевиками. Закрепим это дело к нашему засову.

Да, штука получается очень громоздкая, но весьма надёжная, её можно смело ставить на какую-нибудь дверь. Какие ещё есть варианты помимо предложенных модулей. Можно оставить схему с кнопками, и кнопку закрытия поместить в дверь так, чтобы она замыкалась при закрытии двери. Получим автоматически закрывающийся замок. Вместо дистанционного реле можно взять бистабильное реле, это реле, которое переключается одной кнопкой и помнит своё состояние. Оно, к сожалению, на 5 вольт и нужен преобразователь.

Всем привет, в этой статье вам покажу как сделать простой, но надёжный кодовый замок без применения сложного и дорогостоящего микроконтроллера.

Схема кодового замка

Основой нашей схемы является счетчик импульсов - микросхема CD4017. Отечественный аналог этой микросхемы К561ИЕ8, а в качестве генератора входных импульсов у нас служат кнопки.

Одно нажатие кнопки. При этом всего четыре кнопки являются правильными или работающими, не действующих кнопок может быть сколько угодно. В данной схеме, работающие кнопки от S1 до S4, а ложные от S5 до S12. При подаче питания на на схему на третьем выводе микросхемы появляется логическая единица.

При нажатии на кнопку S1 логическая единица поступает на четырнадцатый вход микросхемы и счетчик начинает считывать импульсы.

После этого логическая единица появляется уже на втором выводе микросхемы.

При нажатии на кнопку S2 логическая единица поступает на вход четырнадцать и теперь открывается вывод четыре, после этого точно так открывается вывод семь и, в самом конце, десятый вывод микросхемы, который в свою очередь открывает транзистор, а на выход транзистора можно подключить вместо светодиода к реле и тогда управлять сетевыми устройствами.

Кнопки от S1 до S4 должны нажиматься в определённой последовательности. Данная микросхема имеет функцию сброса и если нажать одну из не рабочих кнопок, то логическая единица поступит на вывод пятнадцать Reset, и тогда логическая единица опять поступит на третий вывод и код нужно будет вводить заново.

Когда с теорией разобрались перейдём к практике. Схему собрал на макетной плате 3 на 7 см, после сборки нужно проверить схему на работоспособность - для этого к четырнадцатому выводу припаиваем провод длиной примерно 5-7 см и проверяем вначале правильную комбинацию, а затем функцию сброса. В качестве клавиатуры удобно использовать тактовые кнопки (типа сенсорные, как в импортной радиоаппаратуре). Напряжение питания нашей схемы 12 вольт, а ток в режиме ожидания - 3 мА. В итоге мы получаем надёжный, простой в изготовлении, и главное - дешёвый кодовый замок. Файлы печатной платы берите