Кодовый замок вообще очень удобная и практичная вещь. С его установкой пропадает необходимость постоянно таскать кучу метал­лических ключей в кармане, чтобы открыть тот или иной сарай. Для этого достаточно просто вспомнить код.

Кодовые замки, в общем случае, по своим характеристикам можно разделить на две категории: механические и электронные.

Большинство электронных кодовых замков выполнено на микро­схемах триггеров К561ТМ2, КТЗ или на специализированных как раз для этого дела микросхем. Особенно изощренные конструкции появ­ляются в наше время на микроконтроллерах и сенсорах
Сначала рассмотрим кодовый замок на микросхеме 4017 (HEF 4017 BP ). Код замка состоит из четырех цифр, нажимаемых в заданной последовательности. Чтобы подобрать код, придется пере­брать 10000 вариантов.
Предлагаемая схема (рис. 1) поможет собрать простой кодовый замок с высокой шифростойкостью.

Рис. 1. Схема простого кодового замка

На схеме обозначены:

♦ кнопками S 6- S 9 «правильные» кодовые цифры;

♦ кнопками SI - S 5 цифры, которые в коде не нужны вовсе.

Первоначально на выводе 3 ИМС присутствует логическая «1».

Когда нажимается кнопка « S 6», логическая «1» поступает на вход счет­чика 14, и логическая «1» появляется на выводе 2. Таким же образом, после нажатия кнопки « S 7» логическая «1» появляется на выходе 4, а после нажатия кнопки « S 8» - на выходе 7.

После нажатия последней верной цифры « S 9» логическая «1» появ­ляется на выходе 10. Транзистор VT 2 открывается, реле срабатывает и своими контактами подключает нагрузку. Срабатывание реле инди­цируется светодиодом.

В случае нажатия любой из «неверных» цифр (SI - S 5) логиче­ская «1» поступит на вывод 15 (« Reset » - сброс в исходное состоя­ние), и подбор кода придется начинать сначала. Замок на микросхеме К561ИЕ9 и полевом транзисторе КП501А.

Схема кодового замка (рис. 2) принципиальных отличий в слож­ности от предыдущей схемы имеет немного.

Рис. 2. Схема простого кодового замка с расширенной клавиатурой

Микросхема представляет собой четырехзначный счетчик Джонсона. Принцип работы данной схемы, подобен схеме расписанной выше, хотя кнопок на ней и больше.

В завершении рассмотрим замок на двух микросхемах К561ТМ2 (рис. 3).

Рис. 3. Схема простого кодового замка на двух микросхемах К561ТМ2

Работает электрическая схема следующим образом. В началь­ный момент, при подаче питания, цепь Cl , R 1 формирует импульс обну­ления триггеров (на выходах 1 и 13 микросхем будет лог «0»).

При нажатии на кнопку первой цифры кода (на схеме - SB 4), в момент ее отпускания триггер D 1.1 переключится, т. е. на выходе D 1/1 появится лог. «1», так как на входе D 1/5 есть лог. «1». При нажатии очередной кнопки, если на входе 0 соответствующего триггера име­ется лог. «1», т. е. предыдущий сработал, то лог. «1» появится и на его выходе. Последним срабатывает триггер D 2.2, а чтобы схема не осталась в таком состоянии надолго, используется транзистор VT 1. Он обеспечивает задержку обнуления триггеров.

Задержка выполнена за счет цепи заряда конденсатора С2 через резистор R 6. По этой причине на выходе D 2/13 сигнал лог. «1» будет присутствовать не более 1 секунды. Этого времени вполне достаточно для срабатывания реле К1 или электромагнита. Время, при желании, легко можно сделать значительно больше, применив конденсатор С2 большей емкости.

Для повышения устойчивости к взлому количество «ненужных» кнопок можно увеличить. До любого количества - все зависит от вашего желания и обстоятельств.

В процессе набора кода нажатие любой ошибочной цифры обнуляет все триггеры.

В завершении следует отметить, что со временем «нужные» кнопки начинают истираться и отличаться от всех остальных. Так что жела­тельно иногда менять кнопки местами, чтобы обеспечить их равно­мерный износ.

Кодовые замки по сравнению с запирающими устройствами, открывающимися с помощью ключей, имеют ряд преимуществ. Среди них отсутствие замочной скважины, в которую хулиганы могут напихать различный мусор, надежность механизма, отсутствие необходимости носить с собой ключ, рискуя его потерять и многие другие.

Однако задумываясь о покупке и установке такого замка, многие сталкиваются с проблемой высокой стоимости таких запорных устройств. Это наталкивает хороших хозяев «с прямыми руками» на мысль о том, как же можно сделать кодовый замок своими руками. В рамках данной статьи мы рассмотрим возможности изготовления подобных замков, их отличия от заводских серийных образцов, а также изучим предлагаемые специалистами примеры создания механического и электронного запирающего устройства.

Можно ли изготовить электронный или механический кодовый замок?

Теоретически имея желание, некоторый опыт работы с электричеством и полупроводниковыми микросхемами, а также с механизмами запорных устройств, можно изготовить электронный или механический кодовой замок. В сети Интернет можно найти немало статей и заметок, в которых приводятся схемы электронных и механических кодовых замков. Однако нужно понимать, что их качество и надежность будут под большим вопросом.

Столкнувшись с проблемами самостоятельного изготовления электронных кодовых замков, мы вынуждены констатировать, что большая часть из предложенных в статьях схем не работоспособны. Что до механических замков, то одни из предложенных вариантов слишком сложны в изготовлении, а другие требуют заводских комплектующих, что, впрочем, ни во всех случаях является проблемой.

Изучив тему досконально, мы пришли к заключению, что электронный или механический кодовый замок изготовить самостоятельно, возможно. Однако если вы изначально предъявляете к нему повышенные требования по эксплуатационным характеристикам, то лучше не тратьте время и силы, купите заводское запирающее устройство. Не исключено, что его стоимость в итоге окупит потраченное время на бесплодные поиски подходящей схемы и усилия на перепайку электрических схем и переделку механических элементов замка. Кроме того, самодельные запирающие устройства имеют существенные отличия от заводских образцов, о них мы и поговорим далее.

Чем будут отличаться самодельные кодовые замки от заводских?

Как уже было сказано выше, кодовые замки, изготовленные своими руками, отличаются от тех, которые можно купить в магазине. Причин тому много, это и использование кустарных приемов при создании отдельных элементов и сноровка человека взявшегося за изготовление запирающего устройства, а главное подход, который он выбрал до того как взяться за работу.

К слову сказать, существует два основных подхода при изготовлении самодельных запирающих устройств. Первый (и на наш взгляд самый верный), предполагает использование заводских деталей при изготовлении электронного или механического замка, так сказать «в авторской компоновке». А второй подход, более рискованный, предполагает кустарное изготовление отдельных деталей запорного устройства и использование подручных средств в работе, так чем же все таки самодельные замки будут отличаться от тех, которые можно купить в магазине?

• Самодельный кодовый замок выглядит эстетически менее привлекательно, чем заводская модель, хотя бывают и исключения из этого правила.
• Никто не может гарантировать длительной и стабильной работы самодельного устройства. Не исключено, что в один «прекрасный» момент оно перестанет работать, доставив вам немало хлопот.
• Кодовые запирающие устройства, собранные по некоторым схемам из сети Интернет крайне не надежны. Их легко открыть посредством подбора цифр или тем более одновременным нажатием на все цифры, что не выдерживает никакой критики.
• Заводские модели кодовых замков предполагают простую и интуитивно понятную установку. Самодельные же образцы запирающих устройств, устанавливаются сложнее. Иногда приходится потратить немало времени, прежде чем удастся придумать, как осуществить его правильный монтаж.
• И, наконец, следует отметить, что в стоимость заводского кодового замка входит его установка. Мастер придет к вам и качественно установит устройство без вашего участия, что, безусловно, сэкономит ваши силы и время.

Подбираем инструмент и подходящие детали

Процесс самостоятельного изготовления электронного или механического кодового замка предваряется выбором подходящих деталей и инструментов. Универсального набора инструментов и деталей в этом случае не существует, поскольку их подбор будет зависеть от множества факторов. Тем не менее, сказать о том какие инструменты и материалы вам понадобятся точно вполне возможно. Итак, для изготовления электронного или механического кодового замка потребуются следующие детали и инструменты:

1. готовые заводские микросхемы или детали для их изготовления (плата, провода, радиодетали);
2. паяльник, олово, канифоль;
3. механические части замка (сувальды, ригель, пружины);
4. корпус замка и крепежные элементы;
5. дрель, болгарка, отвертка;
6. клей, материал для изготовления кнопок и прочее.

Пример изготовления электронного кодового замка

Наиболее удачной на наш взгляд микросхемой для самодельного электронного кодового замка считается 561Л0А7. Ее топологию вместе с остальными элементами замка вы видите сейчас перед глазами. Данная схема имеет ряд преимуществ перед другими образцами:

• низкое потребление электроэнергии;
• возможность работать сразу от двух источников питания, 12 вольтовой батареи и электросети;
• высокая надежность против взлома, как интеллектуального, так и грубого.

Низкое энергопотребление обеспечивается тем, что вся электрическая схема в состоянии покоя обесточена, а для того, чтобы подключить питание нужно нажать на специальную кнопку, например это будет «0». После нажатия кнопки «0» у вас появляется 15-20 секунд для набора кода и открытия замка, после чего схема снова обесточивается. Кстати в данной схеме применяется кодовая панель SA 1, которая выводится наружу. Для установки кода, применяется панель SR 1, соединенная с устройством для фиксации частот, взятой от радиоприемника. Достаточно специальным образом расположить штекера в гнездах устройства, что будет соответствовать 4-х значному коду.

Схема защищает замок от интеллектуального взлома путем подбора. В случае если во время набора кода будет нажата неправильная кнопка, панель набора блокируется на 15 секунд, после этого набор можно повторить. Можно увеличить время блокировки с каждым неправильным набором кода. Итак, давайте кратко рассмотрим порядок изготовления электронного кодового замка.

1. Приобретаем или паяем вышеуказанную микросхему.
2. Берем пластиковую коробочку размером 15×15 см, прорезаем в ней отверстие и монтируем на нее кодовую панель, не забыв вывести провода.
3. Вовнутрь коробочки устанавливаем микросхему и подключаем ее к кодовой панели.
4. Устанавливаем поверх устройство фиксации частот от радиоприемника и соединяем его с микросхемой при помощи проводков.
5. Прорезаем отверстие в коробочке так, чтобы получить доступ к устройству фиксации частот. Из кусочка резины изготавливаем заглушку, с тем, чтобы придать устройству более эстетичный вид.
6. Получившийся блок управления запорным механизмом подключаем к аккумулятору, а тот в свою очередь через блок питания к электросети.
7. С помощью проводов соединяем блок управления с приводом отпирания дверей, который используется в автомобилях с центральным замком. Его мы в свою очередь соединяем с обычной защелкой, которую устанавливают на механические замки. Можно обойтись без привода отпирания двери и вместо него соединить блок управления с электрозащелкой. Кодовый электронный замок готов.

Пример изготовления механического кодового замка

Механический кодовый замок состоит из нескольких пластин (подвижных и неподвижных), шайб, заклепок, направляющих засова, засовов, ручки для открывания двери, пружин, упоров и шплинтов. Устройство замка показано на рисунке. Для открытия замка требуется расположить палец ручки так, чтобы подвижная пластина сместила засов и открыла замок. Таких ручек несколько и все препятствуют засову, если конечно их не повернуть должным образом. Механический кодовый замок изготавливается в следующем порядке.

• Берем три узкие прямоугольные металлические пластины, в данном случае размер и толщина металла большого значения не имеют, главное основной принцип работы. Складываем пластины стопкой и сверлим четыре отверстия диаметром 10 мм каждое.
• Под каждое отверстие нужно подобрать болты так, чтобы они легко туда входили, но при этом не болтались свободно, их головки нужно обточить, чтобы они по виду напоминали заклепки.
• Стержень болта нужно обработать напильником так, чтобы образовались две плоскости.
• В подвижной планке нужно сделать пропилы, это обеспечит подвижность ручки.
• Чтобы замок можно было открыть изнутри, нужно установить специальную ручку для засова.
• На головки болтов нужно сделать отметки, для того, чтобы было удобнее набирать код.
• Подбираем подходящий по размеру корпус и начинаем собирать механизм замка.
• Собираем пластины в последовательности, показанной на рисунке, вставляя болты-кнопки в отверстия. Их нужно будет выводить наружу, засверлив соответствующие отверстия в дверном полотне.
• Подвижные пластины необходимо подпружинить к ручке.
• Монтируем коробку с механизмом на дверь с помощью подходящих крепежных элементов и проверяем работоспособность механического кодового замка.

Подводя итог, отметим, что ответить на вопрос о том, как сделать кодовый замок далеко не просто. Существует очень много вариантов и схем изготовления подобного запорного устройства. И даже если вы возьмете работоспособную схему, это не значит, что у вас все получится, ведь многое зависит от вашей сообразительности, работоспособности и опыта в деле изготовления и установки замков. Поэтому если вы чувствуете, что эта работа вам не по плечу, лучше приобретите хороший заводской замок, в этом случае вероятность того, что он вас не подведет гораздо выше. Удачных вам экспериментов.

Оказывается, кодовые замки можно делать не только из железа, но и из дерева . Вряд ли его можно использовать на практике, но простая конструкция выглядит довольно изящно. Неплохой проект, чтобы помастерить на выходных. К тому же модель хорошо показывает, как на самом деле работают кодовые замки (ведь ими интересовался даже сам Ричард Фейнман).

Кстати, никто не мешает изготовить всё из железных деталей по тому же принципу - получится настоящий кодовый замок, который можно использовать в деле!

При этом замок вовсе не выглядит уродливым, совсем наоборот.

В отличие от настоящих замков, главной целью была не эффективная работа, а наглядность, чтобы показать работу механизма в действии. Поэтому корпус сделан открытым, все внутренности видны как на ладони.

Как и в настоящих замках, механизм состоит из трёх роторов или колёсиков. В каждом есть выемка. Когда три выемки выстраиваются в ряд, засов опускается в поучившуюся тройную бороздку - и замок открывается.

Передний ротор напрямую соединяется с диском набора цифр, а остальным движение передаётся через шипы. За первую цифру отвечает дальнее колёсико.

Потом вращение происходит в обратную сторону, пока среднее колесо не становится на своём место. В конце концов, вращается только передний ротор.

Вращать можно как вправо-влево-вправо, так и влево-вправо-влево. Кстати, это правило распространяется и на обычные механические кодовые замки.

К сожалению, детальные чертежи деревянной модели находятся в платном доступе. Но по фотографиям и видеоролику можно довольно точно восстановить размеры. Конструкция действительно очень простая. Если слегка поиграться с деревянными заготовками, то получим нечто, очень близкое к оригиналу. Как вариант, можно заранее прикинуть в САПР типа AutoCAD, как это делал сам автор.

Естественно, замок масштабируется: делайте модель любого размера, какой нравится.

Обычные механические замки имеют невысокую степень защиты в силу ограниченного числа комбинаций. Также возможна потеря ключа или снятие с него слепка. Электронные кодовые замки позволяют обеспечить индивидуальный или коллективный доступ в помещения, к оборудованию, сейфам и другим объектам без применения традиционных механических замков и ключей.

В электронных кодовых замках, как и в механических, часто используют принцип совпадения признаков. Очевидно, что наиболее простой и, соответственно, предельно надежной схемой совпадений является заданная пользователем последовательность включения элементов коммутации.

На рис. 22.1 показана одна из простейших схем кодового замка с использованием электромагнитного запорного устройства [Рл 9/99-24]. Схема питания электромагнитного замка и его конструкция не приводятся. Для включения исполняющего устройства (электромагнитного замка) предназначено реле К1, а реле К2 включает звонок, конкретная схема которого также не приводится. Кнопки наборного поля SB1 — SBn, а также кнопку SB0 «Звонок» устанавливают на входной двери.

Кнопки SBm устанавливают внутри помещения в разных местах, что позволяет хозяину открывать дверь, не подходя к ней. Активными для набора кодовой комбинации являются кнопки SB1 — SB4. Их число может быть увеличено или уменьшено по усмотрению пользователя.

Устройство работает следующим образом: при подаче питания конденсаторы С1 и С2 заряжаются за 10 сек, и электронный замок готов к работе. Реле К1 срабатывает на время разряда конденсатора С1 через обмотку (на 2...3 сек) только при одновременном нажатии кнопок SB1 — SB4, и, соответственно, не реагирует на их последовательное поочередное нажатие. Если будет ошибочно нажата любая из кнопок SB5 — SBn, произойдет мгновенный разряд конденсатора С1 через резистор R2, и устройство придет в рабочее состояние только через 10 сек (после заряда конденсатора С1). В это время даже правильный набор кода не сможет открыть замок.

Схема питания реле К2 звонковой цепи также использует времязадающую цепь — R3, С2. Это исключает частую подачу сигналов (чаще чем через 10 сек и длительностью свыше 2...3 сек), что не создает лишнего шума и не позволяет пережечь обмотку звонка.

Кнопка звонка SB0 соединена через диод VD1 и резистор R2 с конденсатором С1 кодового замка. При попытке проникновения в помещение злоумышленники зачастую проверяют наличие в нем хозяев — нажимают на кнопку звонка, а затем пытаются открыть дверь. Нажатие на звонковую кнопку SB0 приводит к разряду конденсатора С1, что делает невозможным открытие замка на время задержки даже при наборе правильной комбинации.

На рис. 22.2 показана схема кодового замка с использованием иного способа защиты: замок срабатывает только при одновременном нажатии кнопок SB1 — SB4 и кнопки SB0 «Звонок» [Рл 9/99-24]. Если кнопка SB0 будет нажата до одновременного нажатия кнопок SB1 — SB4, включается звонок, что позволяет привлечь внимание хозяев (если они дома) или сторонних лиц.

Как и в предыдущем случае, нажатие на любую из кнопок SB5 — SBm вызовет разряд времязадающего конденсатора С1. Повторный набор будет возможен только через 10 сек, когда напряжение на обкладках конденсатора превысит напряжение пробоя стабилитрона VD3, включенного в базовую цепь составного транзистора VT1, VT2. Реле К1 (управление электромагнитным замком) является нагрузкой составного транзистора, а реле К2 («Звонок») — нагрузкой транзистора VT3.

Если набран правильный код и активизировано реле К1, транзистор VT3 закрыт, и реле К2 (управление звонковой цепью) будет обесточено, нажатие кнопки SBO «Звонок» вызовет срабатывание реле К1 (управление электромагнитом замка). Как вариант может быть использовано иное подключение реле К1, К2 (рис. 22.3). Кнопки SBm предназначены для дистанционного открытия замка изнутри помещения. При нажатии на кнопку SB0 («Звонок») произойдет разряд конденсатора С1.

Сочетанием схем, приведенных на рис. 22.1 — 22.3, может быть получен другой вариант схемы (рис. 22.4).

По схеме на рис. 22.5 может быть реализован электронный кодовый замок иного принципа действия [Рл 9/99-24]. Особенностью замка является строго обусловленная последовательность нажатия кнопок. В результате этого, сначала происходит заряд конденсатора СЗ, а потом его подключение последовательно с заряженным конденсатором С2. Удвоенное напряжение этого «источника напряжения» через стабилитрон VD3 поступает на базу составного транзистора VT1, VT2, который управляет реле К2 (электромагнит).

Для срабатывания этого устройства необходимо: одновременно нажать на кнопки SB2 и SB4, затем, отпустив эти кнопки, одновременно нажать на кнопки SB1 и SB3. При нажатии на любую из кнопок SB5 — SBm или SB0 «Звонок» произойдет разряд конденсатора С2 и отсрочка на 10 сек времени повторной попытки набора. Для усложнения условий набора кода может быть использована цепочка элементов (рис. 22.6) вместо конденсатора СЗ. Эта цепочка задает время (продолжительность) нажатия на кнопки при заряде и определяет время саморазряда конденсатора СЗ.

Приведенные выше схемы работают при одновременном нажатии нескольких кнопок. Число возможных комбинаций при четырехкнопочном наборе кода и кодовом поле 3x3 (9 кнопок) составляет 3024, при кодовом поле 4x4 — 43680, при 5x5 — 303600.

Местоположение кнопок в наборном поле определяет пользователь. Периодически рекомендуется менять код набора. Тем самым снижается вероятность подбора кода посторонними лицами путем последовательного перебора комбинаций. При неизменном коде наиболее часто используемые кнопки загрязняются и демаскируют себя. Кнопки должны включаться без щелчка, чтобы нельзя было на слух определить число нажатий. При наборе кода замков, выполненных по схемам рис. 22.1 — 22.4, рекомендуется имитировать последовательное нажатие кнопок. В любом случае нажимаемые кнопки не должны быть видны посторонним.

Электронный замок следует разместить в металлическом закрытом корпусе как для снижения влияния на работу замка сетевых наводок, так и для ограничения или исключения возможности визуального установления кода замка (при снятии крышки устройства). Для повышения надежности работы устройства желательно предусмотреть резервированное аккумуляторное питание.

Предельно простые кодовые замки и их элементы показаны на рис. 22.7 и 22.8. Работа замка основана на последовательном и единственно правильном соединении переключателей. На рис. 22.7 изображен один из элементов кодового замка, представляющий собой двойной многопозиционный переключатель. Подобные устройства используют в камерах хранения вокзалов. В кодовом замке другого типа использована последовательность таких элементов (рис. 22.8), Чем больше число элементов, тем выше степень секретности замка: она возрастает пропорционально числу позиций переключателя SA2 (SA1) в степени п, где п — число типовых элементов кодового замка.

Внутренними (скрытыми от постороннего взора) переключателями SA2 (цепочкой типовых элементов) устанавливают требуемый цифровой и/или буквенный код. После этого дверь камеры захлопывают, и устройство переходит в режим охраны. Для того чтобы дверцу можно было открыть, на внешних переключателях SA1 необходимо установить «правильный» код и нажать кнопку подачи питания на исполнительный механизм. Если был набран неверный код, включится сигнал тревоги. Подробности выполнения такого варианта схемы мы специально не приводим, полагаясь на то, что читатель сумеет самостоятельно или с помощью наставника решить эту задачу.

Для настройки и экспериментов со схемами в качестве нагрузок устройств вместо обмоток реле могут быть использованы генераторы звуковых частот либо светоизлучающие диоды (с токоограничивающим резистором величиной 330...560 Ом). Так, вместо реле («Звонок») во всех схемах можно включить генератор звуковых сигналов, см., например, схемы в главе 11. В качестве нагрузки можно использовать и высокочастотные генераторы малой мощности, что позволит осуществлять дистанционное управление различными приборами или сигнализировать о попытках проникновения в помещение.

При использовании в схемах реле, их следует отбирать по напряжению срабатывания ниже напряжения питания, причем рабочий ток реле должен быть таков, чтобы времяограничивающие конденсаторы, включенные параллельно обмотке реле, успевали полностью разряжаться за 2...3 сек.

Для дальнейшего повышения надежности кодовых замков перспективно использование магнитоуправляемых контактов (герконов) — герметичных контактов, заключенных в запаянную стеклянную ампулу. Контакт срабатывает при поднесении к нему постоянного магнита даже через разделяющую их пластинку из немагнитного материала. Это значительно повысит долговечность и скрытность замка.

Конструирование кодовых замков полезно не только в связи с их практической значимостью, но, главным образом, в плане развития творческой инициативы, безграничного совершенствования устройств различного, порой неповторимого принципа действия.

На приводимых ниже схемах показаны варианты схем кодовых замков с использованием тиристоров и /ШО/7-коммутаторов [Рк 5/00-21, Рл 9/99-24].

На рис. 22.9 показан типовой наборный элемент кодового замка, применяемый для этих схем (рис. 22,10 — 22.13). Такие элементы могут быть установлены в атташе-кейсах, индивидуальных сейфах, камерах хранения, системах управления сложным техническим оборудованием, предназначенным для выполнения ответственных работ.

После набора внутреннего кода (установки переключателей SA2 в положение, определяемое пользователем) дверцу захлопывают. Замок автоматически защелкивается. Число возможных вариантов кодовых сочетаний равно числу позиций переключателей SA1 и SA2, возведенных в степень, равную числу типовых наборных элементов.

Для того чтобы открыть замок, необходимо на типовых наборных элементах кодового замка набрать требуемый код. Последовательность типовых элементов замка представляет собой простейшую схему совпадения.

В случае, если набран правильный код, управляющий переход транзистора VT1 (рис. 22.10) оказывается замкнутым. Вследствие этого, при нажатии на кнопку SB1 «Откр», сопряженную с ручкой дверцы, электромагнитное реле К1 (элемент управления замком) подключается к источнику питания. Реле сработает, его контакты К1.1 включат электромагнит замка, и замок откроется.

При неправильном наборе кода и подергивании ручки дверцы (нажатии на кнопку SB1 «Откр.»), напряжение через обмотку реле К1 поступит на базу транзистора VT1, и он откроется. Одновременно с резистора R4 на управляющий электрод тиристора VS1 поступит отпирающий сигнал, который включит его, что приведет к срабатыванию реле К2. Контакты реле разомкнут цепь набора кода и включат цепь сигнализации попытки несанкционированного проникновения на охраняемый объект (звонок Cs, сигнальную лампу, электронную сирену или их сочетание; включат иной исполнительный механизм).

Повторный набор кода будет возможен только после нажатия на кнопку SB2 «Сброс». Поскольку ток через обмотку реле К1 в случае неправильного набора кода невелик (ограничен резистором R1 и другими элементами схемы), срабатывания реле К1 не происходит. Таким образом, пользователю для открытия замка предоставляется всего одна попытка, что резко ограничивает возможность подбора кода посторонними лицами.

Включенные параллельно обмоткам реле диоды VD1, VD2, препятствуют развитию колебательных процессов при коммутации индуктивной нагрузки (обмоток реле). Конденсатор С1 исключает вероятность ложного срабатывания устройства за счет наводок и переходных процессов.

Как и для иных ответственных устройств, к которым предъявляются повышенные требования по надежности, в случае практического использования электронных кодовых замков целесообразно предусмотреть резервное питание устройства от аккумулятора на случай планового или аварийного отключения источника питания.

Модифицированные варианты описанной выше схемы, демонстрирующие возможность питания устройства от источника напряжения другой полярности, представлены на рис. 22.11, 22.12. Принцип их работы остался прежним: в схемах содержится последовательность наборных элементов, своеобразной схемы совпадения, а также тиристорный ключ, реле и элементы сигнализации.

По сравнению с предыдущей схемой устройство (рис. 22.11) имеет пониженную чувствительность и поэтому требует индивидуального подбора величины резистора R1, включенного в цепь управления тиристором. При выборе типа реле К1 необходимо учесть, что ток его срабатывания должен значительно превосходить управляющий ток тиристора. Это исключит ложное срабатывание устройства.

Вариант кодового замка, выполненный на транзисторном аналоге тиристора, показан на рис. 22.12. В схему введен элемент задержки срабатывания — конденсатор С1 большой емкости. При этом срабатывание блокирующего устройства осуществляется на несколько мгновений позже. Это и позволяет пользователю убедиться в том, что дверца захлопнута, и замок закрыт.

Несколько иной принцип действия использован в схеме кодового замка, изображенной на рис. 22.13.

Как и в предыдущих случаях, при правильном наборе кода последовательно включенные типовые элементы кодового замка обеспечат подачу напряжения питания на обмотку реле К1 при нажатии на кнопку SB1 «Откр.». Одновременно кратковременно включается звонок Cs, звучит звуковой сигнал, предупреждающий об открытии замка. Блокировки действия звукового сигнализатора в этом случае не происходит.

В исходном состоянии сопротивление канала исток — сток полевого транзистора невелико, управляющий электрод тиристора «закорочен» на общий провод, тиристор закрыт.

При неправильном наборе кода и нажатии на кнопку SB1 «Откр.» также звучит звуковой сигнал. Поскольку обмотка реле К1 соединена последовательно с резистором R1 (100 кОм), ток через его обмотку мал, и реле не срабатывает. В то же время напряжение питания поступает через обмотку реле К1 и резистор R2 на конденсатор С2 и заряжает его примерно за 5 сек.

Если кнопка SB1 «Откр.» нажата свыше 5 сек, или производятся попытки подбора кода с периодическим подергиванием дверцы (замыканием кнопки SB1), конденсатор С1 зарядится. Сопротивление исток — сток полевого транзистора VT1 резко возрастет, тиристор VS1 включится. Реле К2 — нагрузка тиристора — своими контактами К2.1 разомкнет цепь набора кода и включит звуковую или иную сигнализацию.

Следующее обращение к замку будет возможно лишь после деблокировки схемы — нажатии кнопки SB2 «Сброс». Время задержки срабатывания (в секундах) определяется параметрами элементов RC-цепочки (C2R2), где емкость выражена в микрофарадах, а сопротивление — в МОм. Для варьирования этого времени можно предусмотреть использование в качестве резистора R2 потенциометра, позволяющего устанавливать любое, на усмотрение пользователя, время задержки срабатывания от 0 до нескольких секунд. Диод VD2 предназначен для мгновенного разряда конденсатора С2 при «правильном» наборе кода и не является обязательным элементом.

Электронный кодовый замок с кнопочным управлением (рис. 22.14) использует /ШОГ7-коммутаторы (микросхема DA1 К561КТЗ) и выходной каскад на транзисторе VT1 с исполнительным реле К1 [Рл 9/99-24].

Приведенные ранее схемы работают при одновременном нажатии нескольких кнопок. Электронный замок (рис. 22.14) срабатывает при последовательном или одновременном нажатии «правильных» кнопок SB1 — SB4. Нажатие кнопки SB1 вызывает подачу высокого уровня на управляющий вход ключа DA1.1 (вывод 13 микросхемы) и запоминание этого уровня на конденсаторе С1. Включается ключ DA1.1. Замыкание ключа DA1.1 позволяет при нажатии кнопки SB2 подать напряжение высокого уровня на управляющий вход следующего ключа и т.д. — по цепочке.

Конденсаторы С1 — С4 запоминают состояние «высокого уровня» на время в несколько секунд, определяемое величинами

резисторов R2, R4, R6, R8, включенных параллельно этим конденсаторам. Если в процессе набора кода будет ошибочно нажата кнопка SB5 — SBm или время набора кода будет велико, конденсаторы С1 — С4 разрядятся. Ключи коммутатора (коммутаторов) разомкнутся, что не позволит открыть замок.

Как и в предыдущих схемах, неправильный набор кода или нажатие кнопки звонка вызовет разряд конденсатора С5 и воспрепятствует дальнейшему набору кода. Вместо кнопок SB1 — SB4 в схеме (рис. 22.14) могут быть установлены типовые наборные элементы (рис. 22.1). В этом случае замок утрачивает свойство защиты от подбора кода. Как вернуть ему это свойство, рекомендуется решить самостоятельно.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год

Иногда все решает случай. Он может подтолкнуть человека к определенным действиям. Конечно, не многие устают от покупок готовых товаров и пытаются собрать кодовый замок на дверь своими руками. Однако настоящему радиолюбителю это под силу.

Самодельный кодовый замок

Детали

Неоценимым достоинством подобных кодовых механизмов является тот факт, что практически каждая радиодеталь отличается относительно низкой стоимостью и универсальностью. Таким образом, каждая деталь может быть заменена на аналогичную.

Конструкция

Схема кодового электронного замка является довольно простой. При этом она долговечна и не подвергается влиянию перепада температур. Ей не страшны ни жара, ни холод. Но акцент хочется сделать именно на том, что инструкция ее сборки тоже не отличается особой сложностью:

• Достаточно лишь приобрести необходимый набор радиодеталей, а также монтажную плату;
• Вместо привода электронного замка, применяется обыкновенный электропривод от автомобиля;
• Крепления потребуется модернизировать, как показано на следующих фото и видео. Тут определяющим фактором выступит вид замка, который используется для переделки;

• Что касается электрозащелки, то тут можно пойти двумя путями. Либо приобрести уже готовую. Либо сделать ее своими руками. Для этого потребуется:
  • Закрепить полоску из металла на пластмассовой ручке замка напрямую при помощи саморезов;
  • Далее от этой пластины одеть к приводу спицу, идущую в комплекте с активатором;
  • А дальше установить электропривод непосредственно на основание двери, используя те же саморезы.
• Плату с реле нужно установить на дверную конструкцию и подвести проводку;
• Вместо корпуса используется пластиковая крышка. В ней потребуется просверлить два отверстия для последующего монтажа;

• Кнопочную панель, которая будет использоваться в процессе набора кода, изготовляется из профиля П-образной формы из алюминия. Такой профиль применяется при изготовлении мебельных фасадов, поэтому приобрести его можно в каждом магазине, который занимается продажей фурнитуры для мебели. Профиль потребуется нарезать, отталкиваясь от количества кнопок. Зачастую подобные электронные замки насчитывают по 10 кнопок;
• Далее потребуется высверлить отверстия под будущие кнопки кодового изделия. Причем диаметр отверстий должен немного превышать диаметр кнопок. Таким образом, чтобы кнопка с надетым на нее кембриком смогла пройти в проделанное отверстие. Тогда ей будет обеспечено центрирование, а значит, и свобода движения при нажатии и без заедания. Подобная технология обеспечит также отсутствие смещения кнопок механического изделия по мере заливания клеем.

Заливка кнопок

Теперь пришел момент, когда можно осуществить монтаж кнопок:

• Потребуется вставить кембрик в кнопки, предварительно промазать поверхности термоклеем, и установить конструкцию, как показано на следующем фото. Данную операцию нужно проделывать крайне осторожно: не должно появиться ни одной щели;
• Эпоксидка отличается сильной текучестью, поэтому может просочиться в кнопки и попросту склеить их. Чтобы не пришлось переделать всю работу, все следует проводить аккуратно;
• Чтобы кнопки закрепились четко на своем месте, они предварительно проклеиваются двухкомпонентным клеем. Его можно приобрести в строительном магазине или в магазине мебельной фурнитуры, так как он широко применяется в процессе склеивания изделий МДФ;

• Перед непосредственной заливкой кнопок эпоксидной смолой, к ним, а также к светодиодам обязательно припаиваются все провода. Этот этап продемонстрирован на следующем фото. Только в этом случае обеспечивается неразборная клавиатура и уникальный привлекательны внешний вид конструкции. Подобное механическое устройство так же применимо и к охранным системам;
• Далее нужно просверлить два отверстия для шурупов, при помощи которых панель будет установлена на дверь;
• Кроме того, потребуется несколько таких же отверстий для светодиодов. Их диаметр должен ровняться 3 мм. Первый имеет зеленоватое свечение, будет расположен справа и будет сигнализировать об открытии замка. Второй останется незадействованным. Однако при желании его можно подключить к источнику питания для постоянной подсветки клавиатуры механического устройства. Не забывайте, что нужно использовать и белый светодиод, который будет направлять свет на кнопки конструкции.

Блок питания

Питание должно обеспечиваться бесперебойным блоком. Можно собрать его самостоятельно, следуя простой инструкции. Схема продуцирует непрерывный ток небольшого размера, которого хватает для функционирования нескольких подобных устройств.

Подведем итоги

Таким образом, подобный кодовый замок собрать своими руками впервые может быть сложно, но это вполне осуществимая задача. Описанная в статье инструкция не отличается особой сложностью. Поэтому если разобраться и не спешить, можно выполнить сборку электронного кодового замка, не имея специальных навыков в сфере радиоэлектроники. Приобретите необходимые детали, соберите механизм, установите его на дверь и подключите. При этом код электронного замка при необходимости можно сменить.