Zamek [email protected]

Transkrypt

Zamek [email protected]
F orum Czytelników
Analogowy
zamek szyfrowy
Analogowy zamek szyfrowy? – takiego dziwoląga chyba jeszcze nikt nie widział! Czas
więc to nadrobić i udowodnić, że w elektronice nie ma rzeczy niemożliwych, a układy
w Elektronice dla Wszystkich są tego najlepszym dowodem.
Opisany zamek charakteryzuje się prostą
budową i składa się z tanich i łatwo dostępnych elementów. Można go zbudować w kilkanaście minut. Otwarcie zamka polega na
przyłożeniu do czytnika klucza szyfrowego.
Ze względu na sposób szyfrowania, zamek
ten przeznaczony jest głównie do ochrony
szafek i szuflad biurkowych, gdzie bezpieczeństwo oferowane przez niego nie musi
być najwyższych lotów. Niemniej zapewnia
on na tyle wysoki poziom bezpieczeństwa, że
osoby nieznające zasady jego działania i będące elektronicznymi analfabetami nie będą
w stanie go otworzyć.
Opis układu
Schemat ideowy zamka przedstawiony jest
na rysunku 1. Wzmacniacze operacyjne
U1A i U1B pracują jako tzw. dyskryminator
okienkowy. Brzmi to poważnie, ale zasada
działania jest bardzo prosta. Gdy napięcie na
nóżce 2 i 5 jest takie samo jak na nóżce 3 i 6 Eliminuje to prosty chwyt na otwarcie zamka
– wyjścia wzmacniaczy operacyjnych prze- przez ładujący się kondensator i sprawia wrachodzą w „stan wysoki”. Rezystor R4 wpro- żenie, że zamek po włożeniu klucza „myśli”
wadza swoistą histerezę, czyli tolerancję dla sprawdzając kod klucza.
Gdy klucz „pasuje” do zamka, kondensaporównywanych napięć. Jest to konieczne,
ponieważ zastosowane rezystory mają tole- tor C1 zostanie naładowany i zadziała przerancję 5%. Wartości rezystorów R1 i R2 są rzutnik monostabilny zbudowany na bramtakie same, dobierane indywidualnie przez kach U2B i U2A. Załączy on przekaźnik
użytkownika. W modelu mają one wartość RL1 sterujący ryglem na prawie 2 sekundy.
22kΩ. Wybierając ich wartość, dokonujemy Czas ten wyznaczają wartości elementów C2
jednocześnie wyboru klucza otwierającego i R8. Proces otwierania zamka sygnalizowany
zamek.
Gdy rezystor R1 będący kluczem będzie miał taką samą wartość jak rezystor R2, na wyjściach wzmacniaczy operacyjnych U1A i U1B pojawią się
równocześnie stany wysokie.
Spowoduje to przejście wyjścia
bramki U2C w stan niski.
Elementy C1 i R7 pełnią bardzo ważną rolę. Stan wysoki na
wyjściu bramki musi utrzymywać się przez jakieś 2 sekundy.
Tyle czasu potrzeba na naładowanie kondensatora C1 do poziomu Rys. 2 Schemat montażowy
przełączenia się bramki U2B.
Rys. 1 Schemat ideowy
56
E l e k t ro n i k a d l a Ws z y s t k i c h
Forum Czytelników
jest przez zaświecenie diody D2. Dioda D1
świeci cały czas, sygnalizując zasilanie układu.
Montaż i uruchomienie
Na początek miła wiadomość. Układ nie wymaga uruchamiania i działa od razu po zmontowaniu. Oczywiście warunkiem zadziałania
jest użycie sprawnych elementów i uniknięcie pomyłek przy montażu. Rozmieszczenie
elementów na płytce przedstawia rysunek 2.
Lutowania elementów dokonujemy według
znanych reguł, tzn. od elementów najmniejszych do największych.
Programowanie zamka ogranicza się do
wyboru wartości pary elementów R1, R2, przy
założeniu, że R1 = R2. W modelu rezystory te
mają wartość 22kΩ, ale mogą się zawierać
w przedziale 300Ω - 510kΩ. Są to wartości
bezpieczne, z przedziału których możemy
wybrać dowolną wartość. Zastosowanie rezy-
storów o wartości spoza podanych granic jest
nie wskazane. Jeżeli ktoś by chciał ominąć
wartości z szeregu E24, może zastosować parę
rezystorów precyzyjnych lub nawet dwa potencjometry montażowe z ustawioną „niestandardową” wartością rezystancji (spoza szeregu
E24).
Rezystora R1 nie montujemy na płytce,
tylko we wtyku typu chinch. W miejsce oznaczone na płytce R1 lutujemy na dwóch przewodach gniazdo chinch. Będzie ono czytnikiem klucza, czyli wtyku. Wybranie właśnie
złącza chinch, a nie np. jack, podyktowane
jest obiektywnymi względami. Jest ono zdecydowanie bardziej odporne na uszkodzenia
mechaniczne od złącza typu jack, a przy tym
charakteryzuje się niską ceną.
Dariusz Drelicharz
[email protected]
Wykaz elementów
Rezystory
R1,R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22kΩ (patrz tekst)
R3,R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100kΩ
R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7,5kΩ
R6,R9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .680Ω
R7,R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .300kΩ
R10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10kΩ
Półprzewodniki
D1,D2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED, dowolne kolory
D3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LM358
U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4011
T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC548
Kondensatory
Inne
C1,C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10µF/16V
C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/16V
C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny
RL1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .RM81P
S1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Wtyk cinch
S2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Gniazdo chinch
E l e k t ro n i k a d l a Ws z y s t k i c h
57

Podobne dokumenty