Электронный замок своими руками
Электронный замок своими руками
Эта схема существует в разных вариациях, и на разных счетчиках (К561ИЕ8, К561ИЕ9, К176ИЕ8, CD4022 и тому подобные). Я доработал схему на основе CD4017 (десятичном счетчике делителе с 10 дешифрированными выходами QO. Q9). Аналогом микросхемы CD4017 (счетчик Джонсона) является К561ИЕ8, К176ИЕ8. У себя нашел микросхему с обозначением EL4017AE, которую и применил в данном устройстве. При повторении девайса, не поленитесь, определите маркировку – они отличаются по характеристикам (рабочее напряжение). Все необходимые файлы проекта — скачайте тут.
Итак, работа схемы электронного кодового замка очень проста. При вводе правильного четырёхзначного последовательного кода на выходе микросхемы (Q4) появляется логическая единица, которая приводит к открыванию замка. При наборе неверной цифры (кнопки S5-S10), не являющаяся частью кода, схема переходит в исходное состояние, то есть обнуляется через 15 вывод микросхемы (RESET). При нажатии S1 единичное состояние на третьем выводе Q0 микросхемы поступает на вход полевого транзистора VT1 открываясь он поддает напряжение на вывод 14 (CLOCK) который переключает единичное состояние на второй вывод Q1, потом при последовательном нажатии кнопок S2, S3, S4, сигнал переходит на Q2, Q3, и в конечном итоге при вводе правильного кода с выхода Q4 сигнал открывает транзистор VT2 на короткое время, определяемое емкостью конденсатора С1, включая реле К1 который своими контактами подает напряжение на исполнительное устройство (электрозамок, защелка, или автомобильный «активатор” (актуатор)).
Есть одно но, код не может состоять из одной и той же цифры. Например: 2244, значения должны быть разными, как: 0294 и т. д. Так или иначе, возможных вариантов кода очень много, примерно один десяток тысяч, что вполне хватит для применения данного кодового замка в быту.
О деталях кодового замка
Теперь о конструкции замка
Схема простейшая, испытанная, работает она уже полтора года без проблем, в условиях жары и холода. И самое главное, проста в повторении! Покупаешь радиодетали, плату можно использовать монтажную.
В качестве привода для замка, применил простой автомобильный электропривод (актуатор). В комплект идут и крепления – металлические полоски, которые нужно переделать, так как видно на фотографиях. Все зависит от того, какой замок применяется для переделки. Можно ставить готовую электрозащелку фирмы FASS LOCK Itemno:2369 (8-12V,12W). В таком случае меняется емкость конденсатора С1, так чтобы получить временную задержку таймера в 0,5-1с.
В своем случае, закрепил металлическую полоску на пластмассовую ручку замка, прикрепив ее напрямую саморезами. От нее к приводу, одевается спица (идет в комплекте с активатором), и далее сам электропривод крепится также саморезами к основанию двери. Плата с реле устанавливается на дверь и подводится проводка от кнопочной панели и питания. В качестве корпуса, я применил пластиковую крышку из под кофе, просверлив два отверстия для крепления.
Кнопочная панель для набора кода изготовлена из остатка алюминиевого профиля П-образной формы, для мебельных фасадов, покупается в любом магазине мебельной фурнитуры. Режется профиль исходя из количества кнопок (10шт.). После этого, нужно просверлить отверстия для кнопок, по диаметру немного больше чем диаметр кнопки, так чтобы кнопка с одетым на ней кембриком (трубкой) проходила в отверстие. Таким образом она будет центрирована, и как следствие свободно двигаться при нажатии, без заеданий. Это делается для того, чтобы при заливке кнопок клеем не было смешения, но об этом чуть по позже.
Заливка кнопок
Настало время закрепить кнопки на свое место в заранее просверленных отверстиях. Вставляем кембрик в кнопки и ставим их на свое место, как это видно на фото. После, нужно скрепить их каплями клея или термоклея. Но делать это надо аккуратно, так чтобы не осталось щелей, в том случае если заливать кнопки эпоксидной смолой! Потому что у меня, первая панелька, залитая эпоксидкой, осталась в качестве музейного экспоната. Эпоксидка, очень текучая, и она просочилась в кнопки и склеила их. Вот так. Пришлось делать все по новому и на этот раз, заливал панель термоклеем. Кнопки можно предварительно клеить, так чтобы закрепить их на свои места, двухкомпонентным, мгновенным клеем применяемым мебельщиками для склеивания МДФ, продается там же где и алюминиевые профиля – в магазинах мебельной фурнитуры.
Конечно же перед заливкой надо припаять все провода к кнопкам и светодиодам так как это видно на фотографиях. Все это обеспечивает надежную, водонепроницаемую и неразборную клавиатуру, а также красивый дизайн, который применим к любым входным дверям, сейфам или гаражным воротам. Также, устройство можно применить для охранных систем.
Теперь сверлим два отверстия под шурупы для крепления панели. Также, одно или два отверстия под светодиоды (d=3mm). Один из них (зеленого свечения) справа для индикации открытия замка. Другой не задействовал, его можно подключить к питанию на постоянное свечение или через дополнительную кнопку в целях подсветки клавиатуры при ее нажатии. Соответственно светодиод должен быть белого свечения (ультра яркий), закрепив его так чтобы световой поток был направлен на кнопки. Можно разрезать еще один кусочек профиля, и закрепить его на кнопочную панель сверху, или вообще применить готовую клавиатуру от калькулятора или от других устройств. А если изготовить лицевую панель из плексигласа, тогда будет вам решение для подсветки всей клавиатуры!
И последние, цифры можно нанести готовые, или нарисовать их самому при помощи фломастера, а после покрыть алюминиевый профиль простым скотчем. Это делается сразу же после сверления отверстий под кнопки. Проводов конечно много, относительно устройств на микроконтроллерах, но не все же имеют возможность изготовить подобные девайсы. Суть этого замка в том, что его может собрать даже человек не имеющий особых навыков в радиоэлектронике. Купил детали, собрал на выходных, навесил и подключил. Все. В никаких наладках, это схема не нуждается. И еще, код можно менять в любой момент. Все провода от клавиатуры, подключаются внутри корпуса кодового замка. Не забываем каждый провод промаркировать. Я использовал самоклейки для ценников.
Хочу заметить, что за прошедшее время, на кнопках нет явных следов истирания! Скорее всего, за счет пластмассы черного цвета. Используются они ежедневно. Но, протирать и менять код, время от время, не мешает.
Блок питания устройства
Схема принципиальная БП РИП
В предложенной схеме резервного источника питания (РИП), применен влагозащитный трансформатор, но можно использовать и любой другой на 20-40 Ватт, с выходным напряжением в 15-18 Вольт. Если под нагрузкой один лишь автомобильный актуатор, то трансформатор подойдет и менее мощный. Для нескольких электрозамков, электролитический конденсатор С1 должен быть с большей емкостью, чем та что указана на схеме – для большего запаса энергии при срабатывании и соответственно, меньшего падения напряжения на нагрузке. Конденсатор С2 – 0,1-0,33mF, С3 – 0,1-0,15mF. Радиатор для IC1 – побольше, примерно на 100-150см2, так как в корпусе с аккумулятором, лишний нагрев не нужен! Выходной ток нагрузки для L7815CV составляет 1,5А. Тем более если используется пластмассовый бокс в качестве корпуса, незабываем про вентиляционные отверстия. Диод D8 и предохранитель FS2, служат защитой от короткого замыкания.
В охранных РИП-ах стоит кнопка (tamper) против несанкционированного взлома прибора – нам она не понадобится. На плате, для подключения проводов лучше воспользоваться пайкой вместо клемм, как наиболее надежном способом крепления. Также, уместно подстраховаться и вывести запасную проводку питания вне помещения, на непредвиденный случай (в жизни разное бывает).
Видео работы самодельного замка
Это все, надеюсь, что оказался вам полезным. Автор: Флорин Матиенку (flomaster).
Простейший кодовый замок на реле, для начинающих
Начну с того, что на работе у меня стоял какой-то древний самодельный кодовый замок, который уже не работал. Дверь можно было открыть одновременным нажатием всех кнопок.
И тут мне начальство не то чтобы приказало, но предложило мне из имеющихся в наличии ресурсов разобраться с этим замком, т.к. оно (начальство) знало, что я радиолюбитель.
Я решил сделать новый замок. Обычно легче собрать нечто с нуля, чем чинить, не имея ни схемы, ни малейшего понятия об устройстве.
Начал с простейших транзисторных ключей с временной задержкой. Собрал схему. В теории все работало, на практике нет.
Перерыл в Гугле много разной информации, но ничего простого так и не нашел. А требовалось собрать бесплатно, из подножных материалов.
Отошел от транзисторных ключей. Задумался над созданием замка на триггерах, но подходящих микросхем в наличии не было. И тут я наткнулся на схему триггера на 4-х электромагнитных реле. Уже что-то, но для замка на 4 цифры требовалось аж 16 реле.
Что мне нужно было: код из четырех цифр, которые нажимаются последовательно, а при одновременном нажатии всех кнопок панели замок, естественно, не должен открываться. На основе найденной схемы, была разработана очень простая рабочая схема кодового замка на электромагнитных реле.
↑ Для сборки замка потребуется
Для сборки замка потребуется всего ничего, а именно:
1. 5 электромагнитных реле, любых. Можно больше. Главное что-бы подходили вам по рабочему напряжению. Ну и еще одно условие, у четырех реле должно быть хотя-бы по одной группе нормально разомкнутых контактов, а в пятом реле — нормально замкнутых. Я использовал РЭС-32.
2. Сам механизм замка (электромагнитный, электромеханический, электромагнитная защелка). Короче то, что у вас есть или вы сможете приобрести или сами сделать.
3. Наборная панель кодовых кнопок. Тут уж придется самому делать, но ничего сложного в этом нет.
4. Кнопка для открывания двери изнутри помещения.
5. Геркон с нормально разомкутыми контактами и небольшой магнит. Например, такое используют в сигнализации.
Ну или можно геркон выковырить из старого домашнего телефона (такой геркон можно вытащить из телефона, у которого трубка ложится на корпус и при этом не нажимает никаких видимых рычагов. Там в трубке собственно спрятан магнит, а в корпусе телефона — геркон), а магнит например из старого шкафа. Там на дверках стоят такие маленькие магнитики.
6. Паяльник, провода, припой, канифоль и прямые руки.
↑ Схема простейшего кодового замка на реле
Принцип работы замка очень прост. На рисунке представлена схема замка в исходном положении при открытой двери.
При закрытии двери геркон замыкается и питание подается через нормально замкнутые контакты Р1 на нормально разомкнутые контакты Р2 (второе реле). Реле Р2 — Р5 включены по схеме самоподхвата.
В наборе кода участвуют кнопки КЛ2 — КЛ5. При нажатии кнопки КЛ2 запитывается реле Р2, и соответственно реле получает питание, и ее контакты замыкаются. При отпускании КЛ2 реле продолжает питаться через собственные контакты. Дальше питание поступает на контакты реле Р3 и таким-же образом до реле Р5. При замыкании контактов реле Р5, питание поступает, но исполняющее устройство (в моем случае это электромагнитная защелка, но может быть и высоковольтное реле, при питании механизма замка от 220В.)
Есть еще кнопки КЛ1 и КЛ6. При нажатии кнопки КЛ1 обесточивается вся дальнейшая схема, все реле сбрасываются в начальное положение. Паралельно КЛ1 включаются все свободные кнопки наборной панели.
Кнопка КЛ6 — это открытие замка изнутри помещения. При нажатии КЛ6 поочередно срабатывают реле р5-р4-р3-р2 и продолжают держать свои контакты, пока не откроется дверь (не разомкнется геркон и вся цепь не обесточится. Тоже происходит и при правильном наборе кода, только реле срабатывают в обратном порядке 2-3-4-5).
К относительным недостаткам этого замка можно отнести следующее:
1. Открытие двери и при одновременном нажатии всех «правильных кнопок».
2. Отсутствие резервного источника питания. При пропадании питания — замок не открыть. Хотя зарезервировать можно с помощью акума и еще одной релюшки.
3. Нельзя выбрать код с повторяющимися цифрами, например такой: 2325.
Вот фото моих двух замков. Работают уже больше года без проблем. Главное — придумать кодовую панель, но это уже дело вкуса.
↑ Первый замок:
Так сказать внешний вид (изнутри). На обычный накладной замок не обращаем внимания, он хоть и рабочий, но ключи от него потеряны еще до начала времен.
Расположение реле, проводов и кнопки внутри корпуса.
Электромагнитная защелка (врезана в дверь)
Вот такой вот корпус у меня получился.
А это кодовая панель, сделана из старого китайского мультиметра и кнопок от телефона (модель телефона — Элетап микро). Дисплей остался просто так, не задействован.
↑ А вот второй замок:
Все реле вот в такой вот коробочке и блок питания
А это кодовая панель, здесь уже посложнее изготовление.
↑ Вот видео работы моих замков по этой схеме.
Прошу прощения за темные секунды, но там не хватало света.
Спасибо за внимание!
Похожие новости
Комментарии (8)
Информация
Вы не можете участвовать в комментировании. Вероятные причины:
— Администратор остановил комментирование этой статьи.
— Вы не авторизовались на сайте. Войдите с паролем.
— Вы не зарегистрированы у нас. Зарегистрируйтесь.
— Вы зарегистрированы, но имеете низкий уровень доступа. Получите полный доступ.
У Самоделкина: Самоделки своими руками
Сделай сам своими руками
Самодельный электрозамок с дистанционным управлением
Электрозамок с дистанционным управлением на двери или калитку: фото пошагового изготовления самоделки своими руками.
Всем самоделкиным привет! В этой статье речь пойдёт о самодельном замке, который будет иметь управление с помощью пульта дистанционного управления, сделать такой замок очень просто, здесь даже не понадобится почти ни чего паять.
Материалы для самоделки:
- -две батарейки на 9 В типа «крона».
- -коннекторы для батареек.
- -небольшой фанерный кусочек.
- -мотор редуктор из Китая.
- -обычный медицинский шприц.
- -дистанционное реле на 2 или 4 канала с пультом управления (заказать так же можно из Китая если такого нет, стоит в районе 200-500
- рублей.
- -провода в резиновой или силиконовой изоляции.
- -металлическая гайка.
- -длинный болт под гайку.
- -дверной «шпингалет».
- -самозатвердевающий пластик для рукоделия (существует много видов, можно купить и в Китае, но так же стоит поискать в своем городе в магазинах для рукоделия).
Необходимо вырезать из фанеры основу для нашего замка, размер делайте удобный для вас, но так, чтобы на нем могла уместиться вся электроника. Затем берём «шпингалет», прикладываем его к фанерной заготовочке и отмечаем карандашом или маркером отметки под места крепежа «шпингалета»:
Затем прикручиваем «шпингалет» к фанерке.
Берём наш модуль беспроводного управления реле и вынимаем из его оригинальной коробочки (если в комплекте с вашим реле не шла коробочка для использования, то сделайте такую самостоятельно, на ваш вкус и цвет), после чего проверяем на работоспособность:
Устанавливаем реле на предназначенные ей «ножки» и так же прикручиваем с помощью винтов и отвёртки:
Затем берём самозатвердивающийся пластик, который кстати очень похож на пластилин и в начальном виде по свойствам очень с ним похож, благодаря этому его можно превратить в практически любую форму использую только свои руки, что очень удобно. Следующим инструкции вашего пластика, формируем небольшое колечко и наносим его на гайку, так как показано на фото. После чего приклеиваем его к ручке «шпингалета» всё тем же самозатвердивающимся пластиком так, как показано на фото, и ждём нужное количество времени пока пластик не застынет:
Берём длинный болт под гайку и вкручиваем его в нашу заготовочку, примерно на треть:
Теперь необходимо взять мотор редуктор, стоит он всего лишь в районе 60 рублей и припаять к его контактам пару проводов, желательно разного цвета, чтобы не допустить ошибки при подключении:
Приклеиваем отрезок от колпачка шприца к оси мотора, а оставшуюся половину надеваем на болт так, как показано на фото:
Тестируем наш механизм для открытия «шпингалета».
Подключаем мотор-редуктор к источнику питания, который в нашем случае является кроной на 9 вольт, после подключения мотор начинает вращать болт вокруг своей оси, тем самым выкручивая его из гайки, но поскольку болт в горизонтальной плоскости находится в неподвижном состоянии, то гайка начинает движение в противоположную сторону выкручивания и из-за этого «шпингалет» двигаться вперёд. Если же поменять кантакты местами (изменяя этим полярность) мотор начнет движение в другую сторону и «шпингалет» начнет движение обратно.
Если вы всё сделали правильно и у вас всё работает, то можно продолжать сборку:
К модулю с реле необходимо подключить всю нашу внешнюю электронику так как показано на фото ниже, синий и зелёный провод это провода от мотора, а красные и черные это провода питания. В данном модуле установлены зажимы для подключения проводов, что упрощает их подключение, так что берём отвёртку и начинаем сборку:
Вот теперь наш самодельный дверной электрозамок готов и осталось только его протестировать. Для этого просто берём пульт от модуля и нажимаем на кнопку отвечающую за реле, которое запускает мотор таким образом, чтобы он вкручивал болт в гайку, а затем которая отвечает за то реле, которое заставляет вращаться мотор в противоположную сторону. Таким образом получается так, что одна кнопка на пульте отвечает за открытие замка, а вторая за закрытие.
В итоге у нас получился вот такой электрозамок, его можно установить на входную дверь или калитку, по такому же принципу можно сделать замок по мощнее, например для гаража.
В этом видео, подробно показан процесс изготовления данной самоделки.
Блок управления замком (БУЗ)
БУЗ — усилитель импульса для открывания электромеханического замка.
Схемы подключения БУЗ различных моделей.
Функции БУЗ
• Создаёт мощный импульс необходимый для открывания электромеханического замка. БУЗ необходим, когда мощности блока питания или домофона не хватает для открывания замка. БУЗ выручает, когда замок расположен далеко от контроллера.
• Предохраняет обмотку замка от перегрева, так как формирует краткосрочный импульс на открывание. Это убережёт замок от выхода из строя даже в тех случаях, когда посетители привыкли долго удерживать нажатой кнопку «Выход».
• Защищает выход контроллера или домофона от токов самоиндукции замка и от короткого замыкания в замковой цепи.
Принцип работы БУЗ
БУЗ питается от блока питания, либо от домофона. Диапазон напряжения питания для некоторых моделей составляет 8…14 В.
• В дежурном режиме, пока замок закрыт, БУЗ накапливает в конденсаторе энергию для открывания замка.
• По команде контроллера или домофона с выхода БУЗ подаётся импульс на замок.
Варианты управления БУЗ в зависимости от его модели
1. Замок подключается к выходу БУЗ замыканием контактов домофона или контроллера.
2. Замок постоянно подключен к выходу БУЗ. Импульс выдаётся БУЗом когда контакты домофона или контроллера замыкают его вход управления.
3. Замок постоянно подключен к выходу БУЗ. Импульс выдаётся БУЗом когда с домофона приходит команда по линии Audio на вход управления.
Достоинства
• БУЗ миниатюрен и обычно помещается внутрь замка.
• В большинстве своём БУЗы выполнены в герметичном корпусе.
• БУЗ защищён от переполюсовки питания.
• В большинстве случаев на корпусе БУЗ дана схема подключения.
Недостатки
• После открывания замка конденсатору требуется несколько секунд, чтобы вновь зарядиться. Модели БУЗ с длительным временем заряда создадут неудобства при высокой посещаемости объекта — 5 и более проходов в минуту.
• Порядка в названиях БУЗов нет. По внешнему виду не всегда можно определить модель — цвет корпуса может варьироваться.
• Всё же БУЗ не вечен.
Чем шире диапазон рабочих температур тем дороже БУЗ. Для эксплуатации на улице рекомендуется брать БУЗ с запасом по температурному диапазону, так как глючить он начинает уже по приближению температуры к пределу.
Схемы подключения БУЗ
Приведены схемы подключения БУЗ к контроллеру Z-5R и к вызывной панели домофона с сухими контактами на замыкание. Некоторые модели БУЗ управляются только сухими контактами. Три модели БУЗ управляются по аудиоканалу домофона.