Cod cheie pentru blocare electronică: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Acesta este un cod de combinație simplu programabil cu 4 butoane.

modulul de interfață și, ca atare, poate fi utilizat în mai multe proiecte în care poate fi necesară o comandă de blocare fără cheie. Este afișat doar PCB-ul pentru a genera semnalul necesar pentru a iniția un mecanism de blocare, mecanismul de blocare este lăsat utilizatorului.

PCB utilizează o combinație de componente de montare pe suprafață și orificii prin care sunt toate ușor disponibile, va fi necesară o mână constantă și un fier de lipit cu vârf fin pentru a monta componentele SMT. Pentru ușurința construcției, DIP-urile sunt montate în prize. Terminalele cu șurub sunt utilizate pentru conectarea bateriei de 9V (5V min la 15V max) și a ieșirii.

Am creat aspectul PCB folosind Eagle Cad și acesta a fost fabricat la OSH Park.

Provizii

Lista componentelor

Rezistor 3 × 10k 1206

2 × 20k Rezistor 1206

4 × SWITCH SPST-NR

1 × 3 Way PCB Terminal Block 2.54mm pitch

1 × 2 moduri PCB Terminal Block 2.54mm pitch

Socket IC 2 × 16 pini opțional

Socket IC 1 × 14 pini opțional

Socket IC 1 × 8 pini opțional

1 × placă PCB cu 2 straturi

2 × 47k Rezistor 1206

1 × 10n Condensator 1206

1 × 100n Condensator 1206

2 × BSS123 NFET SOT23

2 × CD4027 Dual JF Flip Flop 16DIP

1 × intrare CD4081 Quad 2 ȘI 14DIP

1 × 555 Temporizator 8DIP

1 × LED RED 3mm

16x pinii terminalului la distanță de 2,54 mm

Pasul 1: Descrierea circuitului

Circuitul este realizat folosind porți logice CMOS, un cip cu temporizator și o mână de componente discrete.

Elementul central este flip flopul JK, dintre care patru sunt utilizate, pentru aceasta este nevoie de CD4027 care conține două flip flop, de aceea sunt necesare două dintre acestea.

CD4027 este disponibil cu 16 pini în DIP și SMD, pin out și funcționalitatea sunt aceleași, indiferent de pachet.

Tabelul adevărului arată starea de funcționare.

LH = tranziție de la Low la High, HL = tranziție de la High la Low, NC = Fără schimbare, X = Nu-i pasă.

Pentru această aplicație intrările S și R sunt ambele scăzute, prin urmare, în acest caz, ultimele trei linii ale tabelului adevărului pot fi ignorate.

Prin urmare, starea de ieșire a Flip Flop (FF), va fi determinată de nivelul ridicat de pe intrarea J sau K atunci când ceasul (CLK) este pe marginea ascendentă (LH).

Fiecare dintre primele trei taste ale tastaturii se conectează la intrarea J a unui FF care detectează starea tastei, cu tasta neapresată intrarea este scăzută (implicit este trasă de un rezistor), când tasta este apăsată pe Intrarea J crește când CLK schimbă LH. Cauzele ieșirii Q cresc.

Al doilea FF este închis printr-o combinație a stării primului FF anterior și CLK printr-o poartă ȘI.

CD4081 quad 2 input AND este disponibil cu 14 pini în DIP și SMD, pin out și funcționalitatea sunt aceleași indiferent de pachet

Dacă ieșirea primului FF a fost ridicată, ieșirea celui de-al doilea FF va crește atunci când este tactată, dacă a fost apăsată a doua tastă.

Al treilea FF este închis de o a doua poartă ȘI (prin ieșirea celui de-al doilea FF) și de CLK.

Intrările K ale tuturor FF-urilor sunt conectate împreună prin intermediul celei de-a 4-a tastei, apăsând pe acesta se obține un nivel ridicat care, pe următorul LH al intrării CLK forțează ieșirile Q scăzute și resetează toate FF-urile. Dacă nu este apăsată tasta, intrarea este menținută la un nivel scăzut (valoarea implicită este trasă de un rezistor).

În plus față de resetarea manuală furnizată de a 4-a cheie, o resetare la pornire (POR) este asigurată de condensatorul / rezistorul (CR), rețeaua formată din condensatorul din întrerupătorul 4 și rezistorul de tragere de pe intrările K.

Când puterea este aplicată, rețeaua CR furnizează un impuls HL la intrările K și cu intrările J toate trase jos de un rezistor (J = L, K = H), ieșirile Q sunt toate scăzute.

Ieșirea celui de-al treilea FF este conectată la o intrare a unei 2 intrări EXOR, cealaltă intrare este conectată la o rețea POR.

Sunt disponibile EXOR-uri cu o singură poartă, dar tensiunea lor maximă de funcționare este de 5,5 V, care se află la capătul inferior al tensiunii de funcționare CMOS. În orice caz, intenția este de a opera circuitul la 9V

În acest scop, a fost creat un EXOR care utilizează rezistențe, NFET’s și a treia poartă AND.

Ieșirea porților EXOR CLK prin poarta 4 și AND la intrarea celui de-al 4-lea FF au fost J = H și K = LH comută ieșirea FF. Când Q = L blocarea este setată, când Q = H blocarea este dezactivată.

Ceasul este generat folosind un temporizator 555 configurat în modul Astable..

Pasul 2: Asamblare

Atașați mai întâi dispozitivele de montare la suprafață, acest lucru împiedică blocarea acestor componente de către componentele cu găuri mai mari, iar în acest stadiu placa este plată, ceea ce simplifică asamblarea.

Apoi lipiți prizele IC, cu excepția cazului în care le montați direct pe placă.

Cu toate acestea, socket-urile IC pot simplifica depanarea și înlocuirea în caz de probleme.

Montați pinii terminalului, cu excepția cazului în care recurgeți la legături de sârmă.

Blocurile terminale fiind ultimele care au fost lipite întrucât stau mai sus decât celelalte componente.

Pasul 3: Operațiune

Condiția dacă unitatea este setată sau dezactivată este indicată de un LED, aceasta poate fi extinsă deasupra sau de la distanță de pe placa principală conform cerințelor.

LED-ul rămâne aprins când este setat. (de asemenea, setarea implicită de pornire).

Setarea și dezactivarea se realizează prin introducerea unei combinații cu 4 butoane, codul corect aprinde LED-ul indicând faptul că sistemul este setat și codul corect stinge LED-ul.

O secvență de cod incorectă aplică o resetare a sistemului care necesită reintroducerea secvenței de cod de la început.

Codul necesar este setat de jumperi (permițând modificarea ușoară a codului) sau de legături (cod greu, mai puțin flexibil).

Codificarea dură neagă posturile terminale simplificând construcția, dar face ca schimbarea codului să fie mai puțin convenabilă

Legăturile sunt aranjate în grupuri de două într-o matrice 4 x 4.

Coloana se aliniază cu comutatorul corespunzător, o coloană pe comutator.

Rândul se aliniază cu ordinea comutatorului de la 1 la 4.

Luând S1 ca exemplu.

Sub S1 există 4 linkuri în coloana corespunzătoare, dacă se face primul link, acesta îl atribuie ca primul buton din secvența de cod, Dacă al doilea link este realizat, acesta atribuie S1 ca al doilea buton din secvență etc.

Aceeași metodologie este aplicabilă tuturor butoanelor.

Pasul 4: Depanare

Pot apărea probleme și, dacă se întâmplă, cum pot fi abordate.

Primul lucru de făcut este să căutăm ceea ce este evident.

IC într-o locație greșită, orientare greșită sau știft (e) ne lipit sau slab lipit, inserție slabă a soclului sau știft îndoit.

Componentă în poziție greșită, valoare greșită, orientare greșită sau lipire slabă.

Podul de lipit, Tensiunea de alimentare pe bornele greșite, cablurile de alimentare schimbate, tensiunea incorectă.

Chiar și PCB ar putea avea o pistă deschisă sau scurtcircuitată

Nu vă spuneți că nu poate fi o problemă anume fără a o verifica