Кодовый замок с последовательным набором кода

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: охрана пром

Опубликовано: 12.04.2017 14:06

Просмотров: 3576

Кузнецов П.А.
В журнале «Радиоконструктор» часто встречаются описания несложных охранных устройств, которые дезактивируются с помощью набора кода. При этом очень часто предлагается простейшая схема кодового замка, состоящая из набора кнопок, распаянных определенным образом. Если нажать нужные кнопки цепь замыкается, если хотя бы одна кнопка неверная - цепь не замыкается. При своей простоте такой способ весьма эффективен. Но, необходимость нажимать все кнопки кодового числа одновременно делает работу с такой клавиатурой не удобной, особенно если кодовое число состоит из более чем 2-3 цифр. Хочу предложить другой вариант, тоже очень простого и эффективного кодового замка, но отличающегося тем, что кнопки нужно нажимать последовательно. Конечно он сложнее - есть одна микросхема, но возможность последовательного набора кода позволяет сделать код 5-значным, что куда более эффективно с точки зрения надежности и безопасности.

Схема показана на рисунке 1.
В её основе счетчик типа CD4017 (К561ИЕ8), и десять кнопок (обычно стандартная клавиатура содержит 10 кнопок, пронумерованных от 0 до 9). В исходном состоянии, когда замок заперт, счетчик находится в состоянии «0». Задача манипуляций с кнопками состоит в том, чтобы счетчик установить в положение «5». Тогда на его выходе 5 (вывод 1) возникает логическая единица, приводящее в действие отпорный механизм или блокирует схему охранной сигнализации.
И так, всего 10 кнопок. На схеме кнопки S1-S5 - это «правильные» кнопки, которые образуют кодовое число. Обозначены на схеме они в порядке их нажатия, то есть, сначала нажимаем S1, потом S2 и т.д. Реально их номера могут быть какими угодно, то есть, например, на месте S1 может быть подключена кнопка клавиатуры с номером «8», а на месте S2 с номером «5» или другими номерами. Это зависит от кодового числа. А обозначения S1-S5 показывают только последовательность нажатия, то есть S1 - первая кнопка кода, S2 - вторая кнопка кода и так далее.
В исходном состоянии счетчик находится в положении «0», при этом есть логическая единица только на его выходе «0» - выводе 3. Нажимаем кнопку S1, и на вход СР счетчика поступает логическая единица. Отпускаем S1 - логический ноль. Таким образом, нажав и отпустив S1 мы сформировали положительный импульс, который поступил на вход СР. Цепь R1-С1 служит для защиты от дребезга контактов, который может быть при замыкании - размыкании механических контактов кнопки.
Так как на вход СР счетчика поступил один импульс, счетчик переходит в состояние «1». Единица появляется на его выходе «1» (вывод 2). Теперь нужно нажать-отпустить кнопку S2 произойдет то же самое, - сформируется импульс на вход СР и счетчик перейдет в состояние «2» (единица на выводе 4). Нажимаем S3, опять формируется импульс на СР, и счетчик переходит в состояние «3». Нажимаем S4 - счетчик переходит в состояние «4» (единица на выводе 10). Нажимаем кнопку S5 и счетчик переходит в состояние «5». На выводе 1 появляется логическая единица, которая управляет отпором замка или блокировкой охранной сигнализации.
Что произойдет, если нажимать кнопки в другом порядке? Например, сначала нажмем не S1, а S3. Но в исходном состоянии счетчик в положении «0», значит единица есть только на его выходе «0», а на всех остальных - нули. Поэтому нажатие S3 вместо S1 ни к чему не приводит, - импульс на входе СР счетчика не формируется. То же самое будет, если перепутать последовательность нажатия и других кнопок кодового числа.
Что произойдет, если нажать кнопку, не входящую в кодовое число? Все кнопки не задействованные в кодовом числе - это кнопки, обозначенные на схеме S6-S10. Они включены параллельно друг другу и через них подается напряжение на вход R счетчика. То есть, нажатие любой из этих кнопок приведет к обнулению счетчика, и код придется набирать сначала. Но, чтобы усложнить подбор кода в схеме есть конденсатор С2. Если нажали любую «неправильную» кнопку (S6-S10), конденсатор С2 зарядится и какое-то время будет удерживать логическую единицу на входе R счетчика. Если в это время код будет набран даже правильно, это не приведет ни к чему, потому что счетчик имеет приоритет по входу R, и когда на этом входе единица счетчик практически заблокирован в нулевом положении. Таким образом, повторный набор будет возможен только через несколько секунд, которые уйдут на разрядку С2 через резистор R2.
Запирание замка производится нажатием любой «неправильной» кнопки (S6-S10). При этом счетчик устанавливается в состояние «0». Можно параллельно кнопкам S6-S10 включить кнопку S11 обозначив её «Запереть» или «Охрана».
Совсем не обязательно чтобы код состоял из разных цифр. Вполне возможно чтобы одна - две цифры в нем повторялись, но только не стоящие рядом в кодовом числе.

На рисунке 2 показан вариант, в котором кнопка S2 используется два раза, как S2 и как S4, то есть её нажимают на второй и на четвертой позиции кода, например, если код 97476 (кнопкам присвоены значения: S1 - 9, S2 - 7, S3 - 4, S5 - 6). Конечно, могут быть и другие варианты.
РК 01-2015