מפתח קוד למנעול אלקטרוני: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

זהו קוד שילוב פשוט לתכנות בעל 4 כפתורים.

מודול ממשק וככזה ניתן להשתמש במספר פרויקטים בהם ייתכן שיהיה צורך בבקרת מנעול ללא מפתח. מוצג רק ה- PCB ליצירת האות הדרוש ליזום מנגנון נעילה, מנגנון הנעילה נותר למשתמש.

הלוח המודרני משתמש בשילוב של הרכבה על פני השטח וחורי דרך שכולם זמינים, יד יציבה וברזל הלחמה עדין יידרשו להרכבת רכיבי ה- SMT. כדי להקל על הבנייה, ה- DIP מותקנים בארובות. מסופי ברגים משמשים לחיבור סוללת 9V (5V דקות עד 15V מקסימום), ופלט.

יצרתי את פריסת ה- PCB באמצעות Eagle Cad וזה יוצר בפארק OSH.

אספקה

רשימת רכיבים

3 × 10k נגד 1206

2 × 20k נגד 1206

4 × SWITCH SPST-NO

1 × 3 דרך בלוק מסוף PCB 2.54 מ מ

1 × 2 דרך PCB בלוק מסוף 2.54 מ מ

שקע IC 2 × 16 פינים אופציונלי

1 × 14 פינים שקע IC אופציונלי

1 × 8 פינים IC שקע אופציונלי

1 × לוח דו שכבתי PCB

2 × 47k נגד 1206

קבל 1 × 10n 1206

קבל 1 × 100n 1206

2 × BSS123 NFET SOT23

2 × CD4027 כפולה JF כפכף 16DIP

1 × CD4081 קלט מרובע 2 ו- 14DIP

1 × 555 טיימר 8DIP

1 × LED אדום 3 מ מ

16x סיכות מרווח 2.54 מ מ

שלב 1: תיאור המעגל

המעגל מתממש באמצעות שערי לוגיקה של CMOS, שבב טיימר וקומץ רכיבים נפרדים.

האלמנט המרכזי הוא כפכף JK שמתוכו משתמשים בארבעה, זה דורש את ה- CD4027 המכיל שני כפכפים, לכן שניים מהם נדרשים.

ה- CD4027 זמין עם 16 פינים ב- DIP ו- SMD, סיכה החוצה והפונקציונליות זהים ללא קשר לחבילה.

טבלת האמת מציגה את מצב הפעולה.

LH = מעבר נמוך לגבוה, HL = מעבר למעבר גבוה, NC = אין שינוי, X = לא אכפת.

עבור יישום זה תשומות S ו- R הן נמוכות ולכן במקרה זה ניתן להתעלם משלוש השורות האחרונות של טבלת האמת.

לכן מצב הפלט של ה- Flip Flop (FF) יקבע לפי הרמה הגבוהה על כניסת J או K כאשר השעון (CLK) נמצא בקצה העולה (LH).

כל אחד משלושת המקשים הראשונים של המקלדת מתחברים לכניסת J של FF המזהה את מצב המפתח, כאשר המקש לא נלחץ הכניסה נמוכה (ברירת המחדל נמשכת נמוך על ידי הנגד), כאשר המקש נלחץ על קלט J עולה גבוה כאשר CLK משנה LH. הגורמים לפלט Q לעלות גבוה.

ה- FF השני מוגדר על ידי שילוב של המצב של ה- FF הראשון וה- CLK הקודם באמצעות שער AND.

כניסת ה- CD4081 quad 2 AND זמינה עם 14 פינים ב- DIP ו- SMD, סיכה החוצה והפונקציונליות זהים ללא קשר לחבילה

אם תפוקת ה- FF הראשונה הייתה גבוהה הפלט השני של ה- FF יעלה גבוה עם השעון, אם נלחץ על המקש השני.

ה- FF השלישי מגודר על ידי שער AND AND (דרך הפלט של ה- FF השני) ו- CLK.

כניסות ה- K של כל ה- FF מחוברות יחד באמצעות המקש הרביעי, לחיצה על זה מספקת רמה גבוהה אשר ב- LH הבא של קלט CLK מאלץ את יציאות ה- Q נמוכות ומאפס את כל ה- FF. אם המפתח לא נלחץ הקלט מוחזק נמוך (ברירת המחדל מושכת נמוך על ידי הנגד).

בנוסף לאיפוס הידני המסופק על ידי המפתח הרביעי, הפעלה (POR) מסופקת על ידי הקבל/הנגד (CR), הרשת שנוצרת על ידי הקבל על פני מתג 4 והנגד הנפתח בכניסות K.

כאשר הכוח מופעל, רשת CR מספקת דופק HL לכניסות K ועם כניסות J כולן מושכות נמוך על ידי הנגד (J = L, K = H), יציאות ה- Q כולן נמוכות.

הפלט של ה- FF השלישי מחובר לכניסה אחת של 2 כניסת EXOR, הכניסה השנייה מחוברת לרשת POR.

ניתן להשיג EXOR של שער יחיד אך מתח ההפעלה המרבי שלהם הוא 5.5V, הנמצא בקצה הנמוך של מתח ההפעלה CMOS. בכל מקרה הכוונה היא להפעיל את המעגל ב 9V

לשם כך נוצר EXOR באמצעות נגדים, NFET ושער AND AND.

הפלט של שערי EXOR CLK דרך השער הרביעי AND לכניסה של ה- FF הרביעי היה J = H ו- K = LH מחליף את הפלט של ה- FF. כאשר Q = L המנעול מוגדר, כאשר Q = H המנעול אינו מוגדר.

השעון נוצר באמצעות טיימר 555 המוגדר במצב Astable.

שלב 2: הרכבה

חבר תחילה את התקני הרכבה על המשטח, הדבר מונע חסימה של רכיבים אלה על ידי רכיבי החור הגדול יותר ובשלב זה הלוח שטוח מה שמפשט את ההרכבה.

לאחר מכן הלחם את שקעי ה- IC, אלא אם כן התאימו את ה- IC ישירות ללוח.

עם זאת, שקעי IC יכולים לפשט באגים והחלפה במקרה של בעיות.

התקן את סיכות הטרמינל אלא אם כן פונים לקישורי תיל.

בלוקי הטרמינל הם האחרונים להלחמה מכיוון שהם יושבים גבוה יותר מהרכיבים האחרים.

שלב 3: פעולה

התנאי אם היחידה מוגדרת או מבוטלת מסומן על ידי נורית LED, ניתן להאריך אותה מעל או מרחוק מהלוח הראשי בהתאם לדרישות.

הנורית נשארת דולקת כאשר היא מוגדרת. (גם ברירת המחדל להפעלה).

הגדרה וביטול הגדרה מתבצעת על ידי הזנת שילוב של 4 כפתורים, הקוד הנכון מדליק את הנורית המציין שהמערכת מוגדרת והקוד הנכון מכבה את הנורית.

רצף קוד שגוי מחיל איפוס למערכת המחייב הזנת רצף הקוד מחדש מההתחלה.

הקוד הנדרש נקבע על ידי מגשרים (המאפשרים לשנות את הקוד בקלות), או קישורים (מקודדים, פחות גמישים).

קידוד קשה מבטל את עמודי הטרמינל מפשט את הבנייה, אך הופך את שינוי הקוד לפחות נוח

הקישורים מסודרים בקבוצות של שניים במטריצה 4 על 4.

העמודה מיישרת קו עם המתג המתאים, עמודה אחת לכל מתג.

השורה מתיישרת עם סדר המעבר מ -1 ל -4.

ניקח את S1 כדוגמה.

תחת S1 ישנם 4 קישורים בעמודה המתאימה, אם הקישור הראשון נעשה הוא מייעד זאת ככפתור הראשון ברצף הקוד, אם הקישור השני נעשה הוא מייעד את S1 ככפתור השני ברצף וכו '.

אותה מתודולוגיה חלה על כל הכפתורים.

שלב 4: פתרון בעיות

בעיות יכולות להתרחש ואם הן עושות כיצד ניתן לטפל בהן.

הדבר הראשון שצריך לעשות הוא לחפש את המובן מאליו.

IC במיקום הלא נכון, כיוון לא נכון או סיכות שאינן מולחמות או מולחמות בצורה גרועה, הכנסת שקע לקויה או סיכה כפופה.

רכיב במיקום לא נכון, ערך לא נכון, כיוון לא נכון או הלחמה לקויה.

גישור הלחמה, מתח אספקה במסופים הלא נכונים, החלפת כבלי אספקה, מתח לא נכון.

אפילו ל- PCB יכול להיות מסלול פתוח או קצר

אל תגיד לעצמך שזה לא יכול להיות בעיה מסוימת בלי לאמת אותה