Keycoder untuk Kunci Elektronik: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Ini adalah kode kombinasi 4 tombol sederhana yang dapat diprogram.

modul antarmuka dan dengan demikian dapat digunakan pada sejumlah proyek di mana kontrol kunci tanpa kunci mungkin diperlukan. Hanya PCB untuk menghasilkan sinyal yang diperlukan untuk memulai mekanisme penguncian yang ditampilkan, mekanisme penguncian diserahkan kepada pengguna.

PCB menggunakan kombinasi pemasangan permukaan dan komponen lubang tembus yang semuanya tersedia, tangan yang stabil dan besi solder ujung halus akan diperlukan untuk memasang komponen SMT. Untuk kemudahan konstruksi, DIP dipasang di soket. Terminal sekrup digunakan untuk menghubungkan baterai 9V (5V min hingga 15V maks), dan output.

Saya membuat tata letak PCB menggunakan Eagle Cad dan ini diproduksi di OSH Park.

Perlengkapan

Daftar Komponen

3 × 10k Resistor 1206

2 × 20k Resistor 1206

4× BERALIH SPST-TIDAK

1 × 3 Way PCB Terminal Blok 2.54mm pitch

1 × 2 Arah PCB Terminal Blok 2.54mm pitch

2 × 16 pin IC Soket opsional

1 × 14 pin IC Soket opsional

1 × 8 pin IC Soket opsional

1 × papan PCB 2 lapis

2 × 47k Resistor 1206

1× 10n Kapasitor 1206

1× 100n Kapasitor 1206

2× BSS123 NFET SOT23

2× CD4027 Ganda JF Flip Flop 16DIP

1× CD4081 Quad 2 masukan DAN 14DIP

1× 555 Timer 8DIP

1× LED MERAH 3mm

16x Terminal pin jarak 2.54mm

Langkah 1: Deskripsi Sirkuit

Rangkaian direalisasikan menggunakan gerbang logika CMOS, chip timer dan beberapa komponen diskrit.

Elemen sentralnya adalah JK flip-flop yang empatnya digunakan, ini membutuhkan CD4027 yang berisi dua flip-flop, oleh karena itu diperlukan dua di antaranya.

CD4027 tersedia dengan 16 pin di DIP dan SMD, pin out dan fungsinya sama terlepas dari paketnya.

Tabel kebenaran menunjukkan keadaan operasi.

LH = Transisi Rendah ke Tinggi, HL = Transisi Tinggi ke Rendah, NC = Tidak ada perubahan, X = Tidak peduli.

Untuk aplikasi ini input S dan R keduanya rendah oleh karena itu dalam hal ini tiga baris terakhir dari tabel kebenaran dapat diabaikan.

Oleh karena itu, status keluaran Flip Flop (FF), akan ditentukan oleh level tinggi pada input J atau K ketika jam (CLK), berada di tepi naik (LH).

Masing-masing dari tiga tombol pertama keyboard terhubung ke input J dari FF yang mendeteksi status kunci, dengan tombol yang tidak ditekan inputnya rendah (default ditarik rendah oleh resistor), ketika tombol ditekan tombol Input J menjadi tinggi saat CLK mengubah LH. Penyebabnya menyebabkan output Q menjadi tinggi.

FF ke-2 di-gated oleh kombinasi status FF ke-1 sebelumnya dan CLK melalui gerbang AND.

Input CD4081 quad 2 AND tersedia dengan 14 pin di DIP dan SMD, pin out dan fungsinya sama terlepas dari paketnya

Jika output FF ke-1 tinggi, output FF ke-2 akan menjadi tinggi saat di-clock, jika tombol ke-2 ditekan.

FF ke-3 di-gated oleh gerbang AND ke-2 (melalui output FF ke-2), dan CLK.

Input K dari semua FF terhubung bersama melalui tombol ke-4, menekan tombol ini memberikan level tinggi yang pada LH berikutnya dari input CLK memaksa output Q rendah dan mengatur ulang semua FF. Jika kunci tidak ditekan, input ditahan rendah (default ditarik rendah oleh resistor).

Selain reset manual yang disediakan oleh tombol ke-4, power on reset (POR), disediakan oleh kapasitor/resistor (CR), jaringan yang dibentuk oleh kapasitor melintasi sakelar 4 dan resistor pull-down pada input K.

Ketika daya diterapkan, jaringan CR memberikan pulsa HL ke input K dan dengan input J semua ditarik rendah oleh resistor (J=L, K=H), output Q semuanya rendah.

Output dari FF ke-3 terhubung ke satu input dari 2 input EXOR, input lainnya terhubung ke jaringan POR.

Exor gerbang tunggal tersedia tetapi tegangan operasi maksimumnya adalah 5,5V, yang berada di ujung bawah tegangan operasi CMOS. Bagaimanapun tujuannya adalah untuk mengoperasikan sirkuit pada 9V

Untuk tujuan ini, sebuah EXOR menggunakan resistor, NFET dan gerbang AND ke-3 telah dibuat.

Keluaran dari gerbang EXOR CLK melalui gerbang AND ke-4 ke masukan dari FF ke-4 adalah J=H dan K=LH mengubah keluaran dari FF. Saat Q=L kunci disetel, saat Q=H kunci tidak disetel.

Jam dihasilkan menggunakan timer 555 yang dikonfigurasi dalam mode Astabil..

Langkah 2: Perakitan

Pasang perangkat pemasangan permukaan terlebih dahulu, ini mencegah pemblokiran komponen ini oleh komponen lubang yang lebih besar dan pada tahap ini papan datar yang menyederhanakan perakitan.

Selanjutnya solder soket IC kecuali memasang IC langsung ke papan.

Namun, soket IC dapat menyederhanakan debug dan penggantian jika terjadi masalah.

Pasang pin terminal kecuali menggunakan sambungan kabel.

Blok terminal menjadi yang terakhir disolder karena posisinya lebih tinggi dari komponen lainnya.

Langkah 3: Operasi

Kondisi apakah unit disetel atau tidak disetel ditunjukkan oleh LED, ini dapat diperpanjang di atas atau dari jarak jauh dari papan utama sesuai kebutuhan.

LED tetap menyala saat disetel. (juga power up default).

Setting dan un-setting dilakukan dengan memasukkan kombinasi 4 tombol, kode yang benar menyalakan LED yang menunjukkan sistem sudah diatur dan kode yang benar mematikan LED.

Urutan kode yang salah menerapkan reset ke sistem yang mengharuskan urutan kode dimasukkan kembali dari awal.

Kode yang diperlukan diatur oleh jumper (memungkinkan kode diubah dengan mudah), atau tautan (kode keras, kurang fleksibel).

Pengkodean keras meniadakan pos terminal yang menyederhanakan konstruksi, tetapi membuat mengubah kode menjadi kurang nyaman

Tautan disusun dalam kelompok dua dalam matriks 4 x 4.

Kolom sejajar dengan sakelar yang sesuai, satu kolom per sakelar.

Baris sejajar dengan urutan sakelar dari 1 hingga 4.

Mengambil S1 sebagai contoh.

Di bawah S1 ada 4 tautan di kolom yang sesuai, jika tautan pertama dibuat, ia menetapkan ini sebagai tombol pertama dalam urutan kode, Jika tautan ke-2 dibuat, itu menetapkan S1 sebagai tombol ke-2 dalam urutan, dll.

Metodologi yang sama berlaku untuk semua tombol.

Langkah 4: Pemecahan Masalah

Masalah dapat terjadi dan jika terjadi bagaimana cara mengatasinya.

Hal pertama yang harus dilakukan adalah mencari yang jelas.

IC di lokasi yang salah, orientasi yang salah atau pin yang tidak disolder atau disolder dengan buruk, pemasangan soket yang buruk atau pin yang bengkok.

Komponen dalam posisi yang salah, nilai yang salah, orientasi yang salah atau penyolderan yang buruk.

Jembatan solder, Tegangan suplai pada terminal yang salah, kabel suplai bertukar, tegangan salah.

Bahkan PCB dapat memiliki trek terbuka atau korsleting

Jangan katakan pada diri sendiri bahwa itu tidak mungkin menjadi masalah tertentu tanpa memverifikasinya