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

Сейчас очень популярны различные электронные замки, с электронными ключами в виде «таблетки» или «флэшки». Ключ, в них является запоминающим устройством, в котором хранится некий цифровой код. А основу замка составляет микрокомпьютер, этот код считывающий и анализирующий.

Две схемы простейших кодовых замка

Не стану спорить о достоинствах и недостатках таких замков, просто предлагаю вниманию читателей свою разработку аналогичного устройства, работающего на аналоговом принципе. Суть дела в том, что в моем замке ключом служит стабилитрон на определенное напряжение стабилизации. Если стабилитрон в ключе совпадает по напряжению стабилизации со стабилитроном в замке дверь открывается. Причем внешне все выглядит так, как будто это цифровой замок с цифровым ключом. Конечно, число «кодовых комбинаций» моего замка несоразмерно меньше цифрового, но… а кто знает, что нужно подобрать стабилитрон?

Представляю себе истерику «продвинутого» вора, пытающегося подобрать цифровой код к моему замку. Схема первого варианта замка показана на . Ключом служит разъем Х1.1, подключающийся в ответный разъем Х1.2. В идеале, нужно использовать корпус от ключа таблетки, типа iButton и соответствующий разьем для её подключения. Но можно сделать и любую имитацию, либо использовать любую двухконтактную разъемную пару, например, от аудиоаппаратуры. В ключе расположен стабилитрон, в данном случае, на 8,2V и последовательно ему включенный диод 1N4148.

При подключении к разъему Х1.2 они с резистором R1 образуют стабилизированный источник постоянного напряжение, равного сумме напряжения стабилитрона и прямого напряжения диода. На компараторах микросхемы А1 LM339 сделан двухпороговый компаратор. Опорное напряжение на его входах задается цепью из резистора R2, двух диодов VD4, VD5 и стабилитрона, такого же как в ключе.

При подключении своего ключа на выводах 4 и 7 А1 устанавливается напряжение, которое на величину прямого напряжения на диоде 1N4148 больше напряжения на выв. 6 А1.2 и на ту же величину меньше напряжения на выв. 5 А1.1. Таким образом, напряжение на соединенных вместе выводах 4 и 7 А1 находится между напряжениями на выводах 6 и 5. В результате на прямом входе А1.1 напряжение будет меньше чем на инверсном, а на выходе, единица. Точно так же и на А1.2, на выходе единица. Ключ на транзисторе VT1 открывается и подает ток на реле К1.

Аналоговый электронный кодовый замок

Если в ключе стабилитрон будет не на такое же напряжение, как в замке, то хотя бы один из компараторов будет в состоянии нуля на выходе, и напряжение на базе VT1 будет недостаточно для его открывания. Особенность микросхемы LM339 в том, что её выходы сделаны по схемам открытых ключей, поэтому их можно соединять вместе, но необходимо подтянуть к плюсу питания резистором (R3). Конечно же, стабилитроны не обязательно должны быть на 8,2V, они могут быть на любое напряжение от нуля до 10V, но обязательно одинаковые. Конденсатор С1 служит для замедления реакции на правильное напряжение, чтобы не произошло случайное открывание если на вход будут поступать импульсы или какое-то переменное напряжение. Так сказать, защита от случайности.

Схема более сложного замка показана на рисунке 2. Здесь используется ключ в виде флэшки. Он очень похож на флэшку, у него такой же USBразъем, но внутри вместо запоминающей микросхемы всего два стабилитрона и два диода. Теперь «секретность» замка вдвое больше. И используются все компараторы микросхемы LM339. В ключе два стабилитрона, можно одинаковые, можно разные, но важно чтобы VD2 был таким же, как VD3, a VD7 таким как VD11.Реле К1 типа КУЦ1М, от старого советского телевизора.

У этого реле высокоомная обмотка на 12V, и две замыкающие контактные пары, на ток до 2А каждая при напряжении 220V. Но можно подобрать импортный аналог, обмотка должна быть на напряжение 12V и ток не более 30mA. Никакого налаживания не требуется. Очень важно чтобы все диоды были одинаковы, а стабилитроны в ключе точно такие же, как и в замке, и из одной партии.

В данной статье расскажем про схему и установку электронного кодового замка.

«Если у вас один ключ в кармане, значит ваш ключ от квартиры, а вы — большой начальник! Если у вас два ключа на связке, значит у вас есть кабинет, а вы — офисный работник! Если у вас три ключа и более, значит вы — начальник склада!» Народная мудрость.

Носить в кармане большую связку ключей от замков доставляет большое неудобство. Особенно это проявляется не зимой, а летом. В тот сезон, когда на человеке меньше одежды, а значит и меньше карманов. А если связка ключей большая, то она под своей тяжестью способна протереть карманы до дыр. Чтобы карманы не протирались, используют различные ключницы, но ключницы увеличивают габариты связки ключей, что доставляет не только неудобство. Оттопыривание карманов выглядит некрасиво. Женщинам в этом плане больше повезло, чем мужчинам, ведь у них есть «безразмерные» дамские сумочки. Чего там только не найдёшь? Для разгрузки своих карманов мужчины используют барсетки. Но барсетка также представляет некоторое неудобство – одна рука постоянно занята переноской.

А что делать, если количество людей работающих в офисном помещении много? Идти до ключника и делать большое количество дубликатов! Есть и другой способ: Установить на входную дверь кодовый замок.

В магазинах продается большое количество механических кодовых замков, но у них имеются недостатки. Кнопочные замки имеют слабую степень защиты – код легко подбирается.

Замки с колёсиками неудобны в использовании – сначала необходимо установить все колёсики на необходимые цифры, открыть замок, а потом опять крутить колёсики, чтобы «сбить» кодовую комбинацию. Наиболее удобный в использовании – электронный кодовый замок.

В интернете имеется много разных схем кодовых замков, но покопавшись в глобальной сети, я обнаружил, что все схемы кодовых замков, выполненные на одной, или двух микросхемах имеют слабую защищённость от взлома, которые, при условии легко вскрываемой кнопочной панели можно открыть с помощью обыкновенной цешки, мультиметра, или логического пробника. Конечно, можно собрать простейшую схему, но к ней должна прилагаться «чугунная» кнопочная панель, чтобы невозможно было добраться к проводам. Я предлагаю вам схему электронного кодового замка, которому «взламываемая только болгаркой» кнопочная панель не нужна. Если что и сломают, так только панель. Но по чугунной панели тоже можно один раз приложиться тяжёлым предметом, выведя её из строя. В течение пятилетней эксплуатации предлагаемый кодовый замок показал высокую надёжность – ни разу не ломался и высокую защищённость от взлома.

Вид кодового замка с наружной стороны двери вы видите на фотографии – это только лёгкая кнопочная панель. Вид кодового замка с внутренней стороны двери изображён ниже.

Предлагаемый электронный кодовый замок выполнен на двух КМОП микросхемах 561ЛА7 и одной 561ЛЕ5, имеет низкое энергопотребление от сети — около 2 миллиампер на вторичной обмотке трансформатора в дежурном режиме. При питании от аккумуляторной батареи, ток потребления измеряется единицами микроампер. Таким образом, кодовый замок питается от промышленной сети, а при её пропадании – от аккумуляторной батареи напряжением 12 вольт. При наличии промышленной сети 220 вольт, аккумуляторная батарея подзаряжается, а при отсутствии промышленной сети, является источником питания замка.

Принципиальная схема электронного кодового замка представлена на рисунке.

В исходном состоянии вся схема, кроме источников питания обесточена. Узел, собранный на транзисторах VT1-VT3, предназначен для подачи питания на электронный узел набора кода, на ограниченное время необходимое для набора кода (порядка 10…15 секунд). Подача питания производится нажатием кнопки «,». Эта кнопка не является кодовой. Ограничение времени подачи питания предназначено для того, чтобы в режиме ожидания электронная схема замка не потребляла энергию. Поэтому, если держать эту кнопку нажатой, то и питание на схеме будет присутствовать постоянно, а пропадёт через 15 секунд после отпускания кнопки «,».

Цифронаборник кода SA1 – кнопочная панель, выводится за пределы замка и соединяется со схемой замка с помощью двенадцати тонких многожильных проводников.

Панель установки кода SR1 предназначена для установки кода замка. В качестве панели используется панель установки фиксированных частот радиостанции Р-140, или радиоприемника Р-155, где применяются специальные штекера. Возможно, вместо наборной панели использование других способов коммутации.

После установки определённого кода, панель установки кода SR1 закрывается специальной крышкой и опечатывается мастичной печатью. Таким образом, при уходе из помещения можно проконтролировать, что ваш код никто не подсмотрел. В противном случае, открыв крышку, его можно быстро поменять и заново опечатать крышку. На принципиальной схеме изображена установка кода замка «3052». На фотографии панели – «5491».

Как вы поняли, код набора – четырехзначный, (не считая кнопки подачи питания «,»). Набор кода осуществляется последовательным нажатием кнопок. Если кнопки будут нажаты не в установленной последовательности, то замок не откроется. Допускается одновременное нажатие всех четырёх кнопок кода, но в любом случае срабатывание исполнительного механизма произойдёт на время, ограниченное временем заряда конденсатора С7, равное 1 секунде. Конденсаторы С5-С6 ограничивают время необходимое для набора кода. Если в течение 10 секунд код не будет набран, то тогда исполнительное устройство не сработает и набор кода необходимо повторить сначала.

Схема, собранная на элементах микросхемы D3 предназначена для исключения несанкционированного подбора кода замка. При нажатии любой из шести «неправильной» кнопки, одновибратор D3.2- D3.3 блокирует набор кода и исполнительный механизм на 15 секунд. Это время определяется номиналами элементов С9 и R17 и временем подачи питания от узла питания. После этого, чтобы открыть замок необходимо выждать не менее 15 секунд и правильно набрать код. Если очередной раз будет нажата «неправильная» кнопка, замок снова заблокируется на 15 секунд. Если, во время блокировки, без выжидания 15-ти секунд злоумышленник подаст питание на замок кнопкой «,» , то блокировка продлится ещё на 15 секунд. Узел самоблокировки значительно усложняет попытки подбора кода.

В нашем случае на наборном поле SR1 принципиальной схемы установлены «неправильные» кнопки – 1, 4, 6, 7, 8 и 9. В случае самоблокировки замка, отсутствуют какие либо слышимые, или видимые признаки, поэтому злоумышленник об этом не знает, что не позволяет ему определить «неправильные» кнопки. Определить, что кодовый замок стал на самоблокировку по наличию, или отсутствию напряжения на контактах вскрытой наборной панели любыми электронными приборами также невозможно.

При наборе правильного кода исполнительная контактная группа реле Р1 подает питание на исполнительное устройство замка (электромагнит или двигатель). Время подачи питания определяется ёмкостью С7 и составляет приблизительно 1 секунду. Для регулировки времени подачи питания на исполнительное реле вручную (длительностью нажатия последней кнопки установленного кода), но не более 2 секунд, необходимо отключить резистор R12 от вывода 4 элемента D2.4, и подключить его на общий провод схемы.

Об элементах схемы электронного замка

Микросхемы 561ЛА7 заменимы на 176ЛА7, или импортный аналог CD4011. Микросхема 561ЛЕ5 заменима на 176ЛЕ5, или импортный аналог CD4001. Транзисторы VT1-VT3 – типа КТ361, или КТ3107 с любой буквой. Транзистор VT4 – типа КТ315, или КТ3105 с любой буквой. Транзистор VT5 – типа КТ815 с любой буквой.

Вторичная обмотка трансформатора Т1 рассчитана на 12 вольт. Трансформатор Т1 выбирается достаточной мощности, обеспечивающей срабатывание исполнительного устройства, диоды VD3-VD7 любые выпрямительные, так же должны обеспечивать достаточный ток нагрузки исполнительного устройства. Диоды VD8-VD20 – любые маломощные импульсные. В качестве аккумуляторной батареи оптимально использовать малогабаритную щелочную батарею, используемую в источниках бесперебойного питания. Вся схема, кроме цифронаборника, исполнительного устройства, аккумуляторной батареи и трансформатора питания размещена в пластмассовом корпусе размерами 10х14 см.

Кодовый замок можно использовать и без аккумуляторной батареи, если его использовать в составе замка, который также открывается ключом. Я сделал именно так. Ключ от одного нашего рабочего помещения находится у вахтера в тубусе. У меня на связке и моих коллег ключа нет. Это помещение мы открываем с кода, но если пропадает свет, то берём ключ из тубуса. Чтобы при отсутствии света после вскрытия помещения не бегать к вахтёру, в сейфе дополнительно лежит резервный ключ.

В качестве исполнительного устройства я использовал привод отпирания и запирания замков дверей автомобиля, подцепив его на цепочке к флажку обыкновенного накладного замка, который «умеет» захлопываться. Этот замок, или ему подобный продается в любом хозяйственном магазине, а привод можно купить в любом автомобильном магазине. Корпус электронной схемы замка находится с внутренней стороны двери, непосредственно рядом с исполнительным устройством.

Цифронаборник кода SA1 сделан из клавиш старого отечественного калькулятора, декоративно размещён в корпусе, сделанном из мыльницы. Он выведен за пределы замка с наружной стороны двери и подключен к электронной схеме таким образом, что исключает возможность подбора кода путём «электронного сканирования», или взлома с использованием измерительной аппаратуры. Это объясняется тем, что в каком бы состоянии замок не находился, на всех его контактах одинаковый потенциал. Никакие попытки прозвонки, или замкнуть контакты в поисках кода так же ни к чему не приводят. Схема представленного кодового замка, как и любые другие электронные замки, может быть повреждена, путём подачи большого напряжения на контакты, вскрытой кнопочной панели, но замок при этом всё равно не откроется.

Печатную плату я вам, к сожалению, предложить не могу, потому что делал замок десять лет назад.

Накладной замок, используемый совместно с электронным кодовым замком, может быть легко вскрыт с помощью плоского предмета, засунутого в промежуток между дверью и косяком – ножом, или металлической линейкой. Поэтому, устанавливая такой замок, обеспечьте условия, при которых это будет сделать невозможно – дверная рама и сама дверь должны быть крепкими, а зазор закрыт выемкой, предотвращающей доступ к язычку замка.

Схема простого электронного кодового замка.Схема не сложная,требуется только прошить микроконтроллер PIC. Для этой схемы нужен именно PIC 12F675 (629)-не подойдет.

Сама схема очень простая и содержит минимум деталей.
Схема замка:

разместить рекламу бесплатно
Схема клавиатуры:

Принцип работы очень прост: все кнопки соединенны через цепь последовательно подключенных резисторов.И каждой кнопке приходится свое сопротивление (если кнопке №1-1к, то кнопке №2-2к и так далее). Все эти значения записываются при програмировании в микроконтроллер, после чего он реагирует только на них.

Програмируется код очень просто: нажимаем кнопку CODE и удерживаем пока не загорится светодиод, после чего вводим код на клавиатуре.Все новый код запрограмирован (кому не понятно,смотрите Видео работы внизу статьи)

Исполнительным устройством (М), может служить все что угодно, в моем случае служит маломощный электро двигатель,который будет вращать редуктор: поэтому я его подключил к тому же источнику питания что и саму схему.Если у вас будет мощное исполнительное устройство: то его следует подключать от дополнительного источника питания.

Клавиатуру я нашел только матричную,вот она на фото

Проблема заключалась в том что. подключение ее выглядит вот так:

Пришлось ее переделать, дорожки перерезал и как на схеме впаял резисторы, вот что получилось:

Один ряд кнопок я не подключал (это буквы A,B,C,D)
Только букву (D) подключил как кнопку включения питания (то есть, схема работает только если удерживать нажатой кнопку (D)) Это сводит вероятность подбора кода к нулю.
А сам кодовый замок в режиме ожидания совсем не потребляет ток.

Хочу поставить этот замок в шкафчик на работе, в который я часто лажу,а каждый раз не охота доставать связку ключей. Так как стандартный замок останется на месте,я и сделал источник питания от батареек(что бы никаких проводов к ящику не было),ну раз в несколько месяцев можно ключами открыть дверь и поменять батарейки.

Первая сборка схемы на монтажной плате (для проверки ее работоспособности)

Все прекрасно заработало. Далее подобрал подходящий корпус, вытравил плату и подключил все. Плата из за малого количества деталей.получилась довольно компактной и уместилась в маленький корпус.

Электронный кодовый замок - это не только эффективный механизм обеспечения безопасности, но и достаточно эффектное и стильное решение, которое может хорошо украсить своим видом многие моддинг проекты, выполненные в соответствующих стилях. Конечно, в дизайнерских целях можно сделать и бутафорский электронный кодовый замок, но куда лучше будет сделать работающее решение. А так как мы моддеры, то делать его мы будем своими руками.

Доброго времени суток всем моддерам и не только! Накануне написания данного гайда, мне не удалось найти в сети какого-либо материала на эту тему, посему я и взялся за написание собственной теоретической статьи о создании электронного кодового замка. Подобные замки довольно просты в изготовлении и могут иметь огромное количество вариантов кодов, с любым количеством знаков, но при этом имеют свои минусы:

• цифры не могут повторяться (теоретически могут, но на практике это не имеет смысла. Почему - читайте дальше 🙂
• кнопки разделяются на «правильные» и «неправильные», а это значит, что, сколько не нажимай на «правильную» кнопку (в любом порядке) остальная часть правильно введенного кода не собьется
• по звуку реле можно подобрать код (прячьте подальше)

И сразу просьба: если кто-то придумает как избавится от этих недостатков - напишите.

Если вас все устраивает, то приступим. Нам понадобится:

• стеклотекстолит (желательно фальгинированный), хотя один мой знакомый умудрился спаять на картоне 🙂
• тонкие провода
• если стеклотекстолит с металлом, то нужна пластмассовая, эмалированная или стеклянная емкость, хлористое железо и нитроэмаль
• кнопки (обязательно работающие на замыкание и размыкание)
• реле-герконы (РЭС*** зависит от вольтажа, нужно столько, сколько знаков кода)
• растворитель
• дрель + сверло 1.5 мм
• если кусок стеклотекстолита слишком большой, то электролобзик/дремель/гильотина
• принтер
• ну, и как всегда, прямые руки + голова на плечах

• Sprint Layout 4.0

После всех приготовлений можно переходить на стадию разработки схемы (если вам лень создавать свою схему, то можете перейти сразу к концу пункта 1, там я выложу схемы замка с кодом 3846).

Создание схемы для кодового замка

Для начала нужно понять принцип работы замка. Основная его деталь - реле-геркон (далее геркон):

Когда на катушку попадает напряжение, она переключает контакт с одной ножки на другую и, соответственно, если цепь размыкается, контакт возвращается обратно. Значит, если замкнуть предварительно пустую ножку с одним контактом катушки и сделать систему, показанную на рисунке, то при нажатии кнопки геркон переключит контакт с одной ножки на другую, и после
отпускания кнопки цепь не разомкнется (исключение: если цепь размыкается до «-in»,то в таком случае контакт вернется обратно, и введенный код сбросится (его мы и используем)).

Таких групп наставить можно сколько угодно и по методике пазлов сложить код. Теперь, чтобы получился полноценный замок, размыкаем цепь перед первой группой и заполняем все оставшиеся кнопки будущей клавиатуры такими же кнопками, но работающими на размыкание (т.е. так, чтобы они при нажатии не замыкали цепь, а размыкали). В простейшем случае выйдет что-то типа этого:

Исходя из этого, можно нарисовать схему замка с любым кодом. Для тех, кому лень создавать свою схему, вот схема (нормальная и зеркальная соответственно) замка с кодом 3846:

* На кнопках стоят перемычки - это не дорожки, это обозначены ножки, изначально замкнутые
** Все детали придется рисовать самому, т.к. в макросах нужных нет
*** Красным обозначены провода (для того, чтобы нарисовать: нажимаем стороны/активная сторона/маска сторона (1))

Изготовление кодового замка

Итак, у нас есть схема, нужное количество герконов (столько, сколько кнопок на замыкание), самих кнопок, материал и инструменты. Можно приступать к изготовлению.

• Печатаем схему в двух экземплярах (причем одну зеркально), нормальную отрезаем.
• Приклеиваем ее к не фальгинированной стороне клеем ПВА.
• Сверлим через бумагу дырки под ноги герконов и кнопок, после чего лучше намочить и снять бумагу. Чем быстрее все произойдет, тем легче будет снять бумагу, но не спешите при сверлении! . Нужна большая точность!
• Если у вас стеклотекстолит не фальгинированный, то придется паять провода и пропускать шаги 4-7.
• Смотрим на зеркальную схему и рисуем на фальгинированной стороне нитроэмалью будущие дорожки.
• После высыхания эмали ложем плату в пластиковую/эмалированную/стеклянную емкость и заливаем раствором хлористого железа
• Ждем пока металл на плате «сожрется».
• Вынимаем плату, обливаем водой, стираем растворителем эмаль, моем, сушим, проверяем дорожки на наличие контакта.
• Припаиваем все детали на свои места со стороны без дорожек, возможно придется допаять провода (где не получилось подвести дорожки)
• Если надо, делаем корпус, подключаем питание и наслаждаемся результатом.

Вы можете использовать различные циферблаты.