Verrouillage à code électronique : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

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. Il existe ces types de serrures numériques utilisant Arduino, utilisant Raspberry Pi et utilisant des microcontrôleurs 8051. Mais aujourd'hui, nous construisons le Code Lock sans aucun microcontrôleur.

Dans ce circuit simple, nous construisons 555 Timer IC basé sur Code Lock. 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 en tant que vibrateur monostable. Fondamentalement, dans ce circuit, nous aurons une LED sur 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. Le temps de marche peut être calculé 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 la traverse. La combinaison de quatre boutons spécifiques est le "Code", qui doit ouvrir la serrure.

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Étape 1: choses dont vous avez besoin

1. 555 Minuterie x 1
2. Résistance 470 ohm x 1
3. Résistance 100 ohm x 2
4. Résistance 10k ohm x 1
5. Résistance 47k ohm x 1
6. Condensateur 100 uF x 1

Étape 2: Circuit expliqué

Comme indiqué dans 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 d'activation plus longue pour un seul déclencheur. En diminuant la capacité, nous pouvons diminuer 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, ce qui endommagera la puce. Le reste des connexions est indiqué dans le schéma de circuit.

Étape 3: Comment ça marche ?

Comme mentionné précédemment, ici 555 IC est configuré en mode Multivibrateur monostable. Ainsi, une fois que le déclencheur est donné en appuyant sur le bouton-poussoir, la LED s'allumera et la sortie restera élevée jusqu'à ce que le condensateur connecté à 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 où, R = 47k ohms et C = 100 uF

Donc selon les valeurs de notre circuit, T = 1.1*47000*0.0001 = 5.17 secondes.

La LED sera donc allumée pendant 5 secondes.

Nous pouvons augmenter ou diminuer ce temps en changeant la valeur du condensateur. Maintenant pourquoi ce temps est important ? Cette durée est le temps pendant lequel la serrure restera ouverte après avoir entré le bon code ou appuyé sur les bonnes touches. Nous devons donc laisser suffisamment de temps à l'utilisateur pour entrer par la porte après avoir appuyé sur les bonnes touches.

Maintenant, nous savons que dans le circuit intégré de la minuterie 555, quel que soit le déclencheur, si la broche RESET est tirée vers le bas, la sortie sera FAIBLE. Nous utiliserons donc ici les broches de déclenchement et de réinitialisation pour créer notre code de verrouillage.

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 TRIGGER soit appliqué. Les boutons de la couche BOTTOM sont tous RESET ou « Mines »; si vous appuyez même sur l'un d'eux, la SORTIE sera FAIBLE même si les LINKERS sont enfoncés 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 la minuterie 555. La mise à la terre de la broche 4 réinitialisera le 555 IC et la mise à la terre de la broche 2 déclenchera une sortie élevée. Ainsi, pour obtenir la sortie ou ouvrir le code Lock, il faut appuyer simultanément sur tous les boutons de la couche TOP (linkers) sans appuyer sur aucun bouton de la couche inférieure (Mines). Avec 8 boutons, nous aurons 40 000 combinaisons et à moins que les bons LINKERS ne soient connus, il faudra une éternité pour obtenir la bonne combinaison pour ouvrir la serrure.

Parlons maintenant du fonctionnement interne du circuit. Supposons que le circuit est connecté sur la maquette selon le schéma de circuit et sous tension. Maintenant, la LED sera éteinte car le TRIGGER n'est pas donné. Le TRIGGER PIN dans la puce de minuterie est très sensible et il détermine la sortie de 555. Une logique faible sur la broche TRIGGER 2 MET la bascule à l'intérieur du 555 TIMER et nous obtenons une sortie élevée et lorsque la broche de déclenchement est donnée une logique élevée la sortie reste FAIBLE.

Lorsque toutes les touches de la couche supérieure (linkers) sont pressées ensemble, seule la broche de déclenchement est mise à la terre et nous obtenons une sortie élevée et le verrouillage est déverrouillé. Cependant, ce stade élevé ne peut pas être conservé longtemps une fois le déclencheur retiré. Une fois les LINKERS libérés, l'étage de sortie HIGH ne dépend que du temps de charge du condensateur connecté entre la broche 6 et la masse, comme nous l'avons vu précédemment. Ainsi, le verrou restera déverrouillé jusqu'à ce que le condensateur soit chargé. Le condensateur atteint une fois un niveau de tension qu'il se décharge via la broche THRESHOLD (PIN6) de 555, ce qui abaisse la SORTIE et la LED s'éteint lorsque le condensateur se décharge. C'est ainsi que fonctionne le 555 IC en mode monostable.

C'est ainsi que fonctionne cette serrure électronique, vous pouvez remplacer la LED par une véritable serrure de porte électrique à l'aide d'un relais ou d'un transistor.