数字密码锁在电子产品中非常流行,您需要输入特定的“密码”才能打开密码锁。这种类型的锁需要一个微控制器将输入的代码与预定义的代码进行比较才能打开锁。我们已经使用Arduino,Raspberry Pi和8051微控制器构建了这类数字锁。但是今天,我们在这里构建了没有任何微控制器的密码锁。
在此简单电路中,我们将构建基于555定时器IC的密码锁。在此锁中,将有8个按钮,并且需要同时按下特定的四个按钮来解锁该锁。555 IC在此处配置为单稳态振动器。基本上,在此电路中,我们将在输出引脚3上有一个LED,当按下这四个按钮来施加触发信号时,该LED会点亮。LED保持点亮一段时间,然后自动熄灭。开启时间可以使用此555单稳态计算器进行计算。LED表示此处的电子锁,当没有电流时,它保持锁定状态;当电流流过时,它会解锁。特定的四个按钮的组合是“代码”,需要打开锁。
所需组件:
- + 5V电源电压
- 555定时器IC
- 470Ω电阻
- 100Ω电阻器(2个)
- 10KΩ电阻
- 47KΩ电阻
- 100µF电容器
- LED
- 按钮(8个)
电路说明:
该图显示了基于555的密码锁的电路图,
如该电路所示,我们在PIN6和GROUND之间有一个电容器,该电容器的值确定了触发通过后LED的开启时间。可以用更高的值替换该电容器,以使单个触发具有更长的开启时间。通过减小电容,我们可以减少触发后的开启时间。电路中施加的电源电压可以是+ 3V至+ 12V的任何电压,并且不能超过12V,否则会导致芯片损坏。其余连接在电路图中显示。
工作说明:
如前所述,此处的555 IC配置为单稳态多振动器模式。因此,一旦按下按钮即可触发,LED将打开,输出将保持高电平,直到PIN6处连接的电容器充电至峰值为止。输出高电平的时间可以通过以下公式计算。
T = 1.1 * R * C
因此,根据我们电路中的值,T = 1.1 * 47000 * 0.0001 = 5.17秒。
因此,LED将亮起5秒钟。
我们可以通过更改电容器值来增加或减少这次的时间。现在为什么这个时间很重要?该持续时间是在输入正确的密码或按正确的键之后,锁将保持打开状态的时间。因此,我们需要为用户提供足够的时间,使用户在按下正确的键后才能进入门。
现在,我们知道在555定时器IC中,无论TRIGGER是什么,如果RESET引脚被下拉,输出将为LOW。因此,在这里我们将使用“触发”和“复位”引脚来构建代码锁。
如电路所示,我们以混乱的方式使用了“按钮”,以混淆未经授权的访问。就像在电路中一样,TOP层按钮是“链接器”,需要将它们全部一起按下才能应用TIGGER。BOTTOM层的按钮都是RESET或“ Mines”;如果您连按其中之一,即使同时按下LINKERS,输出也会变低。
注意,在555定时器IC中,引脚4是复位引脚,引脚2是触发引脚。接地引脚4将重置555 IC,而接地引脚2将触发输出为高。因此,要获得输出或打开密码锁,必须同时按下TOP层(链接器)中的所有按钮,而不要按下底层(Mines)中的任何按钮。使用8个按钮,我们将有40K密码,除非知道正确的链接器,否则将需要永远获得正确的密码才能打开Lock。
现在,让我们讨论电路的内部工作。假设电路按照电路图和给定功率连接在面包板上。现在,由于未提供触发,LED将熄灭。定时器芯片中的TRIGGER引脚非常敏感,它决定555的输出。TRIGGER引脚2上的低电平逻辑将触发器设置在555 TIMER内,得到高输出,当触发引脚被赋予高逻辑时,输出仍保持低。
当顶层(链接器)中的所有键都按下时,只有触发引脚接地,我们将输出为高电平,并且锁定被解锁。但是,一旦移除扳机,就无法长时间保留该高位。释放链接器后,输出的高电平仅取决于我们前面讨论的引脚6和地之间连接的电容器的充电时间。因此,锁将保持解锁状态,直到电容器充电为止。电容器一旦达到电压电平,就会通过555的THRESHOLD引脚(PIN6)放电,从而下拉OUTPUT,并且随着电容器放电LED熄灭。这就是555 IC在单稳态模式下的工作方式。
因此,这就是电子锁的工作方式,您可以使用继电器或晶体管将LED进一步替换为实际的电子门锁。此项目在此处介绍了这种真正的电动门锁:Arduino门锁