Keycoder للقفل الإلكتروني: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

هذا هو رمز تركيبة بسيطة قابلة للبرمجة المكونة من 4 أزرار.

وحدة الواجهة وعلى هذا النحو يمكن استخدامها في عدد من المشاريع التي قد تتطلب التحكم في القفل بدون مفتاح. يظهر فقط PCB لتوليد الإشارة المطلوبة لبدء آلية القفل ، ويتم ترك آلية القفل للمستخدم.

يستخدم ثنائي الفينيل متعدد الكلور مجموعة من المكونات المثبتة على السطح ومن خلال الفتحات المتوفرة جميعها بسهولة ، وستكون هناك حاجة إلى يد ثابتة ومكواة لحام رفيعة الأطراف لتركيب مكونات SMT. لسهولة البناء ، يتم تركيب وحدات DIP في المقابس. تُستخدم الأطراف اللولبية لتوصيل بطارية 9 فولت (5 فولت دقيقة إلى 15 فولت كحد أقصى) والإخراج.

لقد قمت بإنشاء تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام Eagle Cad وتم تصنيعه في OSH Park.

اللوازم

قائمة المكونات

3 × 10 كيلو المقاوم 1206

2 × 20 كيلو المقاوم 1206

4 × تبديل SPST-NO

1 × 3 طريقة PCB Terminal Block 2.54mm الملعب

1 × 2 طريقة PCB Terminal Block 2.54mm الملعب

2 × 16 دبوس IC Socket اختياري

1 × 14 دبوس IC Socket اختياري

1 × 8 دبوس IC Socket اختياري

1 × ثنائي الفينيل متعدد الكلور 2 طبقة المجلس

2 × 47 كيلو المقاوم 1206

1 × 10n مكثف 1206

1 × 100n مكثف 1206

عدد 2 BSS123 NFET SOT23

2 × CD4027 Dual JF Flip Flop 16DIP

1 × CD4081 Quad 2 input و 14DIP

1 × 555 Timer 8DIP

1 × LED أحمر 3 مم

16x دبابيس طرفية تباعد 2.54 مم

الخطوة 1: وصف الدائرة

يتم تنفيذ الدائرة باستخدام بوابات منطقية CMOS وشريحة مؤقت وحفنة من المكونات المنفصلة.

العنصر المركزي هو JK flip flop الذي يتم استخدام أربعة منه ، وهذا يتطلب CD4027 الذي يحتوي على شبطين ، لذلك يلزم وجود اثنين منها.

يتوفر CD4027 مع 16 دبوسًا في DIP و SMD ، والدبوس والوظائف هي نفسها بغض النظر عن الحزمة.

يوضح جدول الحقيقة حالة العملية.

LH = انتقال منخفض إلى مرتفع ، HL = انتقال عالي إلى منخفض ، NC = بدون تغيير ، X = لا تهتم.

بالنسبة لهذا التطبيق ، تكون مدخلات S و R منخفضة وبالتالي في هذه الحالة يمكن تجاهل الأسطر الثلاثة الأخيرة من جدول الحقيقة.

لذلك ، سيتم تحديد حالة إخراج Flip Flop (FF) ، من خلال المستوى العالي على إدخال J أو K عندما تكون الساعة (CLK) على الحافة الصاعدة (LH).

يتم توصيل كل مفتاح من المفاتيح الثلاثة الأولى للوحة المفاتيح بإدخال J من FF الذي يكتشف حالة المفتاح ، مع عدم الضغط على المفتاح يكون الإدخال منخفضًا (يتم سحب المفتاح الافتراضي منخفضًا بواسطة المقاوم) ، عند الضغط على المفتاح يرتفع إدخال J عندما يغير CLK LH. الأسباب التي تؤدي إلى ارتفاع ناتج Q.

يتم إغلاق FF الثاني من خلال مجموعة من حالة FF الأول السابق و CLK عبر بوابة AND.

مدخل CD4081 رباعي 2 ومتوفر مع 14 دبابيس في DIP و SMD ، والدبوس والوظائف هي نفسها بغض النظر عن الحزمة

إذا كان ناتج FF الأول مرتفعًا ، فسوف يرتفع ناتج FF الثاني عند تسجيل الوقت ، إذا تم الضغط على المفتاح الثاني.

FF الثالث محاط ببوابة AND ثانية (عبر مخرج FF الثاني) ، و CLK.

يتم توصيل مدخلات K لجميع FF معًا عبر المفتاح الرابع ، ويؤدي الضغط على هذا إلى توفير مستوى عالٍ والذي في LH التالي لمدخل CLK يفرض مخرجات Q منخفضة ويعيد تعيين جميع FF. إذا لم يتم الضغط على المفتاح ، فسيظل الإدخال منخفضًا (يتم سحب المفتاح الافتراضي منخفضًا بواسطة المقاوم).

بالإضافة إلى إعادة الضبط اليدوي التي يوفرها المفتاح الرابع ، يتم توفير الطاقة عند إعادة الضبط (POR) بواسطة المكثف / المقاوم (CR) ، والشبكة التي شكلها المكثف عبر المفتاح 4 والمقاومة المنسدلة على مدخلات K.

عندما يتم تطبيق الطاقة ، توفر شبكة CR نبضة HL لمدخلات K ومع انخفاض جميع مدخلات J بواسطة المقاوم (J = L ، K = H) ، تكون مخرجات Q كلها منخفضة.

يتم توصيل خرج FF الثالث بمدخل واحد من مدخلين EXOR ، والمدخل الآخر متصل بشبكة POR.

تتوفر بوابات EXOR أحادية البوابة ولكن أقصى جهد تشغيل لها هو 5.5 فولت ، وهو عند الطرف المنخفض لجهد التشغيل CMOS. على أي حال ، فإن النية هي تشغيل الدائرة عند 9 فولت

تحقيقا لهذه الغاية ، تم إنشاء EXOR باستخدام المقاومات ، NFET وبوابة AND الثالثة.

كان ناتج بوابات EXOR CLK عبر البوابة الرابعة AND إلى مدخل FF الرابع هو J = H و K = LH يبدل إخراج FF. عندما Q = L يتم ضبط القفل ، عندما Q = H القفل غير مضبوط.

يتم إنشاء الساعة باستخدام مؤقت 555 تم تكوينه في وضع Astable..

الخطوة 2: التجميع

قم بتوصيل أجهزة تثبيت السطح أولاً ، فهذا يمنع انسداد هذه المكونات من خلال المكونات الأكبر من خلال الفتحة وفي هذه المرحلة تكون اللوحة مسطحة مما يبسط التجميع.

قم بعد ذلك بتلحيم مآخذ IC ما لم يتم تركيبها مباشرة على اللوحة.

ومع ذلك ، يمكن لمآخذ IC تبسيط التصحيح والاستبدال في حالة حدوث مشكلات.

قم بتركيب المسامير الطرفية ما لم تلجأ إلى روابط سلكية.

تكون الكتل الطرفية هي آخر الكتل التي يتم لحامها لأنها تجلس أعلى من المكونات الأخرى.

الخطوة 3: العملية

يتم الإشارة إلى حالة ما إذا كانت الوحدة مضبوطة أو غير مضبوطة بواسطة مؤشر LED ، ويمكن تمديد ذلك أعلى أو عن بُعد من اللوحة الرئيسية وفقًا للمتطلبات.

يظل مؤشر LED مضيئًا عند ضبطه. (أيضًا التشغيل الافتراضي).

يتم إجراء الضبط وإلغاء الضبط عن طريق إدخال مجموعة مكونة من 4 أزرار ، ويقوم الرمز الصحيح بتشغيل مؤشر LED للإشارة إلى أن النظام قد تم ضبطه ويقوم الرمز الصحيح بإيقاف تشغيل مؤشر LED.

يطبق تسلسل الكود غير الصحيح إعادة تعيين على النظام يتطلب إعادة إدخال تسلسل الرمز من البداية.

يتم تعيين الكود المطلوب بواسطة وصلات العبور (مما يسمح بتغيير الكود بسهولة) ، أو الروابط (مشفرة بشكل ثابت ، أقل مرونة).

يعمل الترميز الثابت على إبطال المشاركات الطرفية مما يبسط البناء ، ولكنه يجعل تغيير الكود أقل ملاءمة

يتم ترتيب الروابط في مجموعات من اثنين في مصفوفة 4 × 4.

تتم محاذاة العمود مع المفتاح المقابل ، عمود واحد لكل مفتاح.

يتماشى الصف مع ترتيب التبديل من 1 إلى 4.

أخذ S1 كمثال.

يوجد تحت S1 4 روابط في العمود المقابل ، إذا تم إنشاء الرابط الأول ، فإنه يخصص هذا الزر كأول زر في تسلسل الكود ،

إذا تم إنشاء الارتباط الثاني ، فإنه يقوم بتعيين S1 باعتباره الزر الثاني في التسلسل وما إلى ذلك.

نفس المنهجية قابلة للتطبيق على جميع الأزرار.

الخطوة 4: استكشاف الأخطاء وإصلاحها

يمكن أن تحدث المشاكل ، وإذا حدث ذلك فكيف يمكن معالجتها.

أول شيء يجب فعله هو البحث عن ما هو واضح.

IC في مكان خاطئ ، اتجاه خاطئ أو دبوس (دبابيس) غير ملحوم أو غير ملحوم بشكل سيئ ، إدخال مقبس ضعيف أو دبوس مثني.

مكون في وضع خاطئ أو قيمة خاطئة أو اتجاه خاطئ أو لحام ضعيف.

تجسير اللحام ،

جهد الإمداد على المحطات الخطأ ، وأسلاك الإمداد تبديل ، والجهد غير الصحيح.

حتى PCB يمكن أن يكون له مسار (مسارات) مفتوح أو قصير

لا تخبر نفسك أنه لا يمكن أن تكون مشكلة معينة دون التحقق منها