Les serrures à code numérique sont très populaires dans l'électronique, où vous devez entrer un «code» particulier pour ouvrir la serrure. Ce type de serrures nécessite un microcontrôleur pour comparer le code entré avec le code prédéfini pour ouvrir la serrure. Nous avons déjà construit ces types de verrous numériques en utilisant Arduino, en utilisant Raspberry Pi et en utilisant le microcontrôleur 8051. Mais aujourd'hui, nous construisons le code Lock sans aucun microcontrôleur.
Dans ce circuit simple, nous construisons un code de verrouillage basé sur 555 Timer IC. Dans cette serrure, il y aura 8 boutons et il faut appuyer simultanément sur quatre boutons spécifiques pour déverrouiller la serrure. Le 555 IC est configuré ici comme un vibrateur monostable. Fondamentalement, dans ce circuit, nous aurons une LED à la broche de sortie 3 qui s'allume lorsque le déclencheur est appliqué en appuyant sur ces quatre boutons spécifiques. La LED reste allumée pendant un certain temps, puis s'éteint automatiquement. L'heure de marche peut être calculée avec cette calculatrice monostable 555. La LED représente ici la serrure électrique qui reste verrouillée lorsqu'il n'y a pas de courant et se déverrouille lorsque le courant le traverse. La combinaison de quatre boutons spécifiques est le «Code», qui doit ouvrir la serrure.
Composants requis:
- Tension d'alimentation + 5V
- 555 IC minuterie
- Résistance 470Ω
- Résistance 100Ω (2 pièces)
- Résistance 10KΩ
- Résistance 47KΩ
- Condensateur 100µF
- LED
- Bouton poussoir (8 pièces)
Explication du circuit:
La figure montre le schéma de circuit du verrouillage de code basé sur 555,
Comme le montre le circuit, nous avons un condensateur entre PIN6 et GROUND, cette valeur de condensateur détermine le temps d'allumage de la LED une fois qu'un déclencheur est passé. Ce condensateur peut être remplacé par une valeur plus élevée pour une durée de mise en marche plus longue pour un seul déclencheur. En diminuant la capacité, nous pouvons réduire le temps d'activation après un déclenchement. La tension d'alimentation appliquée dans le circuit peut être n'importe quelle tension de + 3V à + 12V et elle ne doit pas dépasser 12V, cela entraînerait des dommages à la puce. Le reste des connexions est indiqué dans le schéma du circuit.
Explication de travail:
Comme mentionné précédemment, ici 555 IC est configuré en mode Monostable Multivibratior. Ainsi, une fois que le déclencheur est donné en appuyant sur le bouton poussoir, la LED s'allume et la sortie reste HAUTE jusqu'à ce que le condensateur connecté au PIN6 se charge à la valeur de crête. Le temps pendant lequel la SORTIE sera élevée peut être calculé par la formule ci-dessous.
T = 1,1 * R * C
Donc, selon les valeurs de notre circuit, T = 1,1 * 47000 * 0,0001 = 5,17 secondes.
Ainsi, la LED sera allumée pendant 5 secondes.
Nous pouvons augmenter ou diminuer cette fois en modifiant la valeur du condensateur. Maintenant, pourquoi cette fois est-il important? Cette durée correspond au temps pendant lequel la serrure restera ouverte après avoir entré le bon code ou appuyé sur les bonnes touches. Nous devons donc prévoir suffisamment de temps pour que l'utilisateur puisse entrer par la porte après avoir appuyé sur les bonnes touches.
Maintenant, nous savons que dans 555 timer IC, quel que soit le TRIGGER, si la broche RESET est tirée vers le bas, la sortie sera FAIBLE. Nous allons donc utiliser ici les broches Trigger et Reset pour construire notre code Lock.
Comme le montre le circuit, nous avons utilisé des boutons poussoirs de manière confuse pour confondre l'accès non autorisé. Comme dans le circuit, les boutons de la couche TOP sont des «Linkers», ils doivent tous être pressés ensemble pour que le TIGGER soit appliqué. Les boutons du calque BOTTOM sont tous RESET ou «Mines»; si vous appuyez ne serait-ce que sur l'un d'entre eux, la SORTIE sera BASSE même si LINKERS est pressé simultanément.
Notez ici que la broche 4 est la broche de réinitialisation et la broche 2 est la broche de déclenchement dans le circuit intégré de minuterie 555. La broche de mise à la terre 4 réinitialisera le 555 IC et la broche de mise à la terre 2 déclenchera la sortie à l'état haut. Donc, pour obtenir la sortie ou pour ouvrir le code verrou, il faut appuyer simultanément sur tous les boutons de la couche TOP (liens) sans appuyer sur aucun bouton dans la couche inférieure (Mines). Avec 8 boutons, nous aurons 40K combinaisons et à moins que les bons LINKERS ne soient connus, il faudra une éternité pour obtenir la bonne combinaison pour ouvrir la serrure.
Maintenant, parlons du fonctionnement interne du circuit. Supposons que le circuit est connecté sur la planche à pain selon le schéma de circuit et la puissance donnée. Maintenant, la LED sera éteinte car le TRIGGER n'est pas donné. Le TRIGGER PIN dans la puce de minuterie est très sensible et détermine la sortie de 555. Une logique basse sur la broche TRIGGER 2 SETS la bascule à l'intérieur du 555 TIMER et nous obtenons une sortie élevée et lorsque la broche de déclenchement reçoit une logique élevée, la sortie reste FAIBLE.
Lorsque toutes les touches de la couche supérieure (Linkers) sont pressées ensemble, seule la goupille de déclenchement est mise à la terre et nous obtenons la sortie HIGH et le verrouillage est déverrouillé. Cependant, ce niveau élevé ne peut pas être conservé longtemps une fois la gâchette retirée. Une fois les LINKERS libérés, l'étage de sortie HIGH dépend simplement du temps de charge du condensateur connecté entre la broche 6 et la masse, comme nous l'avons vu précédemment. Ainsi, la serrure restera déverrouillée jusqu'à ce que le condensateur soit chargé. Le condensateur atteint une fois un niveau de tension qu'il se décharge via la broche SEUIL (PIN6) de 555, qui abaisse la SORTIE et la LED s'éteint lorsque le condensateur se décharge. C'est ainsi que le 555 IC fonctionne en mode monostable.
C'est ainsi que fonctionne cette serrure électronique, vous pouvez remplacer la LED par une serrure de porte électrique réelle à l'aide d'un relais ou d'un transistor. Ce type de véritable serrure de porte électrique est présenté ici dans ce projet: Serrure de porte Arduino