Самодельный кодовый замок с электронным ключом схема. Схемы простейших кодовых замков для дачи

Замок рассчитан на ввод определенного четырех-значного числа с панели. При желании число знаков можно и увеличить, но как показывает практика и четырех цифр обычно всегда достаточно.

Схема очень простая и при правильной сборке не нуждается в налаживании.

Схема кодового замка

Как видим- все чрезвычайно просто: Кнопки SB1... SB4, работающие на замыкание, служат для набора установленного кода, а кнопки SB5... SB8, работающие на размыкание, ≈ для приведения устройства в исходное состояние, например в случае ошибочного набора кода или его подбора.

Замок срабатывает только при одновременном открывании всех тиристоров VS1...VS4. Добиться этого можно последовательным нажатием кнопок SB4, SB3, SB2 и SB1. При другой последовательности нажатия этих кнопок не все тиристоры будут открыты и, следовательно, открыть дверь не удастся.

Исключение составляет случай, когда одновременно нажаты все четыре кнопки SB1... SB4. В случае нажатия на любую из кнопок SB5...SB8 цепь питания электромагнита YA1 обрывается и устройство приводится в исходное состояние. Тоже произойдет и при нажатии всех кодовых кнопок SB1...SB8. Кнопка SB9 служит для приведения замка в исходное состояние после открывания двери. Замок питается от сети переменного тока напряжением 220 В через трансформатор Т1 и двухполупериодный выпрямитель VD2. Для питания замка может быть использован любой блок питания с выходным напряжением 12≈60 В, в зависимости от типа используемого электромагнита.

Замок.

Наш электронный замок будет без микроконтроллера. Возьмем вот такие замечательные китайские релейные модули.

Суть вот этих модулей ну очень простая: мы подключаем к ним питание, в данном случае 12В от блока питания, и при помощи пульта можем управлять состоянием реле. Три модуля, три разных пульта: инфракрасный, как пульт от телека, радио и пульт-брелок тоже радио.

Надеюсь о том, как работает реле, рассказывать не нужно. Значит мы хотим, чтобы замок открывался с пульта. Например, у вас есть дом с забором, друг идёт к вам в гости, звонит в звонок, а вы, зная, что это он, открываете ему калиточку сидя на террасе.
Простейший, вообще максимально простейший вариант такого замка - это электрощеколда. Подаём на щеколду напряжение, например, те же 12В, она открывается.

Возьмём эти же 12В, от которых питается дистанционное реле, и подключим это всё дело. Кто не понял, схема будет вот такая, всё очень просто:

По нажатию кнопки можем открывать щеколду. Если долго держать её в открытом состоянии, она начнёт греться. По сути ей всё равно, это железяка. В простейшем случае щеколда ставится на косяк и всё. Ну и розетка где-нибудь поблизости должна быть.

Если взять радио пульт, то он будет в прямом смысле являться ключом от двери, который позволяет открыть её с обратной стороны. Собственно, открыли, отпустили щеколду, и захлопываем. Можно спокойно заниматься всякими непотребствами, например, играть в крутые игры на мобилке.

А сейчас давайте продолжим электрозамочные изыскания и попробуем управлять более сложной штукой: привод замка двери автомобиля. Многие из вас по любому знакомы с этим мощным приводом. При питании в 12 вольт данный девайс жрёт 4 ампера и тянет шток с силой 4 килограмма.

Очень нешуточная сила спрятана в его пластиковом корпусе. А по сути там всего лишь мощный моторчик и зубчатая рейка.

Этим приводом можно без проблем открывать массивные щеколды, например, вот такую:

Давайте этим и займёмся. Чтобы привод не перегрелся и не расплавился, управление его должно иметь 3 состояния: напряжение подано в одну сторону, напряжение подано в другую сторону, и напряжение не подано вовсе.

Так как микроконтроллеры мы договорились не использовать, придётся прибегнуть к другим способам, например, построить логику работы на релюшках. Классическая схема управления двигателем при помощи двух реле выглядит вот так:

Попробуйте проследить, как будет вести себя мотор при разных положениях реле. Вот такой модуль на 2 реле с оптической развязкой и блокирующими диодами стоит у китайцев чуть дороже 50 рублей.

Нам нужна именно 12-вольтовая версия, так как напряжение в системе у нас будет 12В. Все необходимые ссылки найдете на странице проекта , там же будут все схемы.

Теперь самое главное, как нам сделать так, чтобы привод включался ровно на такое время, чтобы открыть щеколду и не более того, ведь постоянная нагрузка может привести к поломке зубцов. Автор неспроста взял версию привода с концевыми кнопками, как вы можете видеть, тут помимо питания ещё 3 провода.

А тут их нет. Такой привод нам не подходит.

Значит внутри привода стоят кнопки, которые замыкаются в крайних положениях, такие кнопки называются концевики. Благодаря наличию концевиков мы можем реализовать правильное управление приводом, и начнём мы с кнопок. Кнопка «закрыть» и кнопка «открыть».

Подключаются они вот таким образом:

И делают следующее: кнопка замыкает управляющий сигнал, в нашем случае ноль, на реле через концевик. Если перепутать провода, схема работать не будет.

И вот что получается, у нас есть кнопка «открыть» и кнопка «закрыть», выполняют они вполне ожидаемые действия. Самое интересное, что пока привод не встанет в конечное положение, ток на него будет подаваться, то есть не закрыв щеколду с первого раза он будет пытаться сделать и дальше. И наоборот.

Осталось самое сложное, как решить задачу переключения контактов при помощи дистанционной релюшки? Автор думал, экспериментировал, и не нашёл ничего проще, чем использовать ещё одну релюшку, двухканальную с двумя группами независимых контактов.

Многие сейчас скажут, блин, чувак, ты хочешь управлять приводом используя 1 2 3 4 релюшки! Почему бы и нет? Наша цель – простейший электронный замок, с простейшей схемой и доступными компонентами.

Суть проста: дистанционная релюшка будет подавать или убирать с двойной релюшки 12В. Двойная релюшка в свою очередь просто заменит нам кнопки, соединяя выводы с модуля реле через концевик на землю. И всё.

Конденсатор в схеме нужен для того, чтобы сгладить просадку напряжения из-за большой нагрузки, создаваемой приводом. Ставить его необязательно, но, если где завалялся – ставьте обязательно. Давайте попробуем.

Ну вот, получаем мощный дистанционно управляемый привод, со своей логикой работы и концевиками. Закрепим это дело к нашему засову.

Да, штука получается очень громоздкая, но весьма надёжная, её можно смело ставить на какую-нибудь дверь. Какие ещё есть варианты помимо предложенных модулей. Можно оставить схему с кнопками, и кнопку закрытия поместить в дверь так, чтобы она замыкалась при закрытии двери. Получим автоматически закрывающийся замок. Вместо дистанционного реле можно взять бистабильное реле, это реле, которое переключается одной кнопкой и помнит своё состояние. Оно, к сожалению, на 5 вольт и нужен преобразователь.

Кодовый замок на дверь это устройство фиксации, для открытия которого нужно выставить или указать правильную комбинацию цифр. Среди них можно отметить два основных типа – механические и электронные. Несмотря на разницу технологий, они имеют один принцип – чтобы открыть подъезд, необходимо ввести правильный код на клавиатуре устройства.

Кодовые замки на подъезд – их достоинства и недостатки

У кодовых замков на подъезд имеются как преимущества перед аналогами, так и недостатки. Основными достоинствами являются:

• отсутствие необходимости изготавливать и держать при себе ключ от подъезда;
• невысокая стоимость механизма;
• потеря ключа не помешает попасть домой;
• наличие подсветки клавиш в электронных и электронно-механических устройствах;
• возможность сменить секретный код замка.

К наиболее существенным недостаткам можно отнести:

• возможность распространения кода среди посторонних людей;
• кнопочные панели быстро приходят в негодность;
• потертости на клавишах дают возможность подбора кода к замку;
• необходимость регулярного изменения кода и его запоминания.

Помимо этого каждый тип замков имеет свои сильные и слабые стороны.

Кодовые замки на подъезд механические

Когда дверь в подъезд захлопнута, в механическом устройстве взведена возвратная пружина, головка пуска расположена в планке, а защелка задвинута. Нажатие правильной комбинации кнопок сдвигает нужные пластины, освобождая обойму замка. Если отпустить кнопки, возвратная пружина обеспечит принятие защелкой исходного положения.

Несмотря на простоту устройства, своими руками собрать его достаточно проблематично.

Единственным способом открыть механический замок является ввод правильного кода, но, несмотря на это, степень защиты достаточна лишь для изоляции от случайных прохожих.

Замок можно установить, как на правые, так и на левые двери. Чтобы открыть его изнутри, нужно лишь отвести рычаг. В кодовой комбинации рекомендуется использование не менее трех цифр.

Чтобы перекодировать замок, требуется вынуть винты, снять набор пружин и рычаг. Далее нужно расположить сувальды используемых для нового кода кнопок скосом к центру замка и собрать устройство обратно. Проверять работу замка нужно на открытой входной двери. В зимнее время следует использовать смазку VD-40 на движущихся деталях.

Кодовые замки на электронике

Электронный замок с кодом на подъезд имеет более привлекательный дизайн, более удобную процедуру смены и ввода кода, а так же ряд разнообразных сопутствующих функций. На радиорынках продается достаточно деталей, позволяющих собрать такое устройство своими руками.

Замки с цифровым кодом желательно выбирать по следующим критериям:

• возможности разблокировки устройства мастер-картой;
• подсветки у клавиш;
• метеозащиты;
• международного сертификата;
• возможности блокировки разных дверей с помощью единственного ключа.

Основные составляющие из которых сделаны электронные кнопочные замки:

• Само устройство, включающее электромагнитный привод запирающего механизма. Для того чтобы обеспечить подвижность засова замка, на его электромагнит должен поступить электрический импульс. Это возможно лишь при совпадении кода в приемнике и комбинации на носителе информации. Такой процесс происходит на специальных замках, отличающихся от обыкновенных выходящей кипой проводов.
• Наружный пульт управления, являющимся считывающим устройством, которое не включает какой-либо электроники управления. В него поступают импульсы, исходящие из внутреннего блока управления и если код сигнала совпадает, считыватель активируется.
• Внутреннее устройство управления, являющимся главным центром руководства электронным замком. Именно он посылает импульс электромагнитам устройства, обеспечивающий его открытие. Большинство таких замков закрываются, так же как и любые механические захлопывающиеся устройства.
• Источником бесперебойного питания. Он является необходимой комплектующей на электронные замки – иначе при отключении электричества будет невозможно проникнуть в помещение. Несмотря на малую мощность устройства, оно может обеспечивать работоспособность электрического замка на протяжении нескольких дней. ИБП представляет собой маленький прибор, расположенный в скрытом месте.

Схема электронного кодового замка в подъезд – как ее собрать своими руками

Кодовый замок работает на микросхеме 4017. Это многофункциональный кристалл и теперь он послужит еще и сторожем, в виде простого в изготовлении кодового замка с высоким уровнем шифростойкости. Для того чтобы подобрать к нему код, придется перепробовать 10000 вариантов, причем неправильно нажатая клавиша никак не сигнализирует про ошибку. Шифр состоит из комбинации четырех цифр, вводимых в определенной последовательности. Рассматриваемая схема кодового замка:

Исполнение такого устройства такое же как остальные электронные запоры на микросхемах. Контакты S6-S9, соответствуют цифрам, которые присутствуют в рабочем коде – это «нужные» номера. Клавиши S1-S5 наоборот – показывают числа, которые в шифре отсутствуют.

• При наличии питания, на ножке контакта 3 мc находится напряжение, обозначаемое логической «1».
• Когда нажимается клавиша «S6», это напряжение оказывается на входе счетчика «14» и он срабатывает, отправляя напряжение на вывод 2.
• То же самое происходит после нажатий «S7»-«S8» – это отправляет напряжение на контакты 4 и 7 соответственно.

Когда счетчик фиксирует все четыре правильных нажатия цифр кода, ток подается на контакт номер 10, что открывает транзистор VT2, подающий питание на управляющую цепь реле. Последнее активируется и обеспечивает подключение нагрузки, о чем сигнализирует светодиод.

Электронный кодовый замок можно собрать своими руками. Об этом на видео:

Защита «от дурака»

Если в процессе набора кода нажимается какая-либо из «неправильных» кнопок (S1-S5) напряжение подается на контакт 15, что обнуляет счетчик, производя возврат всей схемы в первоначальное положение. Это никак не отображается на индикаторах, что значительно усложняет подбор пароля.

Несанкционированный доступ можно сделать едва ли невозможным, просто добавив на контакт 15 реле времени, незаметно блокирующее все клавиши хотя бы на 60 секунд.

В этом случае, если неправильно набрать код, то придется подождать минуту, прежде чем набирать его заново. Злоумышленник этого знать не будет и если даже он случайно угадает пароль, то не факт, что он наберет его во время бездействия реле времени.

Если же знать об этой особенности, то на подбор пароля уйдет 10-12 тыс. минут – своими руками придется около 8 суток непрерывно вводить пароли для подбора искомой комбинации. Надежность такого решения возрастает едва ли не до максимальных значений.

Собранная схема это только часть работы – теперь необходимо наладить открывание/закрывание задвижки замка. Для этого можно либо сделать магнит, либо применить уже готовый активатор, например автомобильный.

Используя эти способы, надо отдавать себе отчет, что в первом случае, при отключении электричества, замок входной двер автоматически откроется, а во втором наоборот – останется закрытым. Поэтому более предпочтителен второй вариант, снабженный ИБП.

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.

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.