Elektroninio užrakto klaviatūra: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Tai paprastas programuojamas 4 mygtukų derinio kodas.

sąsajos modulį ir gali būti naudojamas daugelyje projektų, kai gali prireikti užrakto be rakto valdymo. Rodoma tik tokia PCB, kuri generuoja reikiamą signalą užrakto mechanizmui inicijuoti, užrakinimo mechanizmas paliekamas vartotojui.

PCB naudojamas paviršiuje sumontuotų ir lengvai prieinamų skylių komponentų derinys, norint sumontuoti SMT komponentus, reikės tvirtos rankos ir smulkaus lituoklio. Kad būtų lengviau statyti, DIP yra sumontuoti į lizdus. Sraigtiniai gnybtai naudojami 9V baterijai (nuo 5V min. Iki 15V maks.) Ir išėjimui prijungti.

PCB maketą sukūriau naudodamas „Eagle Cad“ir jis buvo pagamintas OSH parke.

Prekės

Komponentų sąrašas

3 × 10 k rezistorius 1206

2 × 20 k rezistorius 1206

4 × JUNGIKLIS SPST-NO

1 × 3 krypčių PCB gnybtų blokas 2,54 mm žingsnis

1 × 2 krypčių PCB gnybtų blokas 2,54 mm žingsnis

2 × 16 kontaktų IC lizdas neprivalomas

1 × 14 kontaktų IC lizdas neprivalomas

1 × 8 kontaktų IC lizdas neprivalomas

1 × PCB 2 sluoksnių plokštė

2 × 47 k rezistorius 1206

1 × 10n kondensatorius 1206

1 × 100n kondensatorius 1206

2 × BSS123 NFET SOT23

2 × CD4027 „Dual JF Flip Flop 16DIP“

1 × CD4081 keturių įėjimų IR 14DIP

1 × 555 laikmatis 8DIP

1 × LED RED 3 mm

16x gnybtų kaiščiai 2,54 mm atstumu

1 žingsnis: grandinės aprašymas

Grandinė realizuojama naudojant CMOS loginius vartus, laikmačio mikroschemą ir keletą diskrečių komponentų.

Pagrindinis elementas yra „JK“šlepetė, iš kurios naudojamos keturios, tam reikalingas CD4027, kuriame yra du šlepetės, todėl reikia dviejų iš jų.

CD4027 galima įsigyti su 16 kaiščių DIP ir SMD, kaištis ir funkcionalumas yra vienodi, nepriklausomai nuo pakuotės.

Tiesos lentelė rodo veikimo būklę.

LH = Perėjimas nuo žemo iki aukšto, HL = perėjimas nuo aukšto iki žemo, NC = nesikeičia, X = nesvarbu.

Šioje programoje S ir R įvestys yra mažos, todėl šiuo atveju paskutinės trys tiesos lentelės eilutės gali būti ignoruojamos.

Todėl „Flip Flop“(FF) išėjimo būseną lems aukštas J arba K įvesties lygis, kai laikrodis (CLK) yra ant kylančio krašto (LH).

Kiekvienas iš pirmųjų trijų klaviatūros klavišų yra prijungtas prie FF J įvesties, kuri aptinka klavišo būseną, nepaspaudus klavišo, įvestis yra maža (numatytoji reikšmė yra maža rezistoriaus), kai klavišas paspaudžiamas J įvestis padidėja, kai CLK keičia LH. Priežastys, dėl kurių padidėja Q išėjimas.

Antrasis FF yra sujungtas su ankstesnio 1 -ojo FF ir CLK būsenos deriniu per AND vartus.

„CD4081 quad 2“įvestis IR yra prieinama su 14 kaiščių DIP ir SMD, kaištis ir funkcionalumas yra vienodi, nepriklausomai nuo pakuotės

Jei 1 -ojo FF išėjimas buvo didelis, antrojo FF išėjimas bus aukštas, kai bus rodomas laikrodis, jei bus paspaustas antrasis klavišas.

Trečiasis FF yra uždarytas 2 -uoju IR vartu (per 2 -ojo FF išvestį) ir CLK.

Visų FF K įėjimai yra sujungti per ketvirtąjį klavišą, paspaudus šį mygtuką, pasiekiamas aukštas lygis, kuris kitą įvesties CLH LH priverčia Q išėjimus žemai ir iš naujo nustato visus FF. Jei klavišas yra nepaspaudžiamas, įvestis laikoma žemai (numatytoji reikšmė yra maža rezistoriaus).

Be rankinio atstatymo, kurį teikia 4 klavišas, įjungimo atstatymą (POR) teikia kondensatorius/rezistorius (CR), tinklas, kurį sudaro kondensatorius per 4 jungiklį ir ištraukiamas rezistorius ant K įėjimų.

Kai maitinimas yra įjungtas, CR tinklas suteikia HL impulsą K įėjimams, o kai J įėjimai yra žemai paspausti rezistoriumi (J = L, K = H), visi Q išėjimai yra žemi.

Trečiojo FF išėjimas yra prijungtas prie vieno įėjimo iš 2 įvesties EXOR, kitas įėjimas yra prijungtas prie POR tinklo.

Galimi pavieniai vartai EXOR, tačiau jų maksimali darbinė įtampa yra 5,5 V, kuri yra žemiausioje CMOS darbinės įtampos pusėje. Bet kokiu atveju ketinama veikti 9 V grandine

Šiuo tikslu buvo sukurtas EXOR, naudojant rezistorius, NFET ir 3 -ąjį AND vartus.

EXOR vartų CLK išėjimas per 4 -ąjį ir vartus į 4 -ojo FF įvestį buvo J = H, o K = LH perjungia FF išėjimą. Kai Q = L užraktas nustatytas, kai Q = H, užraktas yra nenustatytas.

Laikrodis generuojamas naudojant 555 laikmatį, sukonfigūruotą „Astable“režimu.

2 žingsnis: Surinkimas

Pirmiausia pritvirtinkite ant paviršiaus tvirtinamus įtaisus, kad šie komponentai nebūtų užblokuoti didesniais skylių komponentais, ir šiame etape plokštė yra plokščia, o tai supaprastina surinkimą.

Toliau lituokite IC lizdus, nebent tvirtinate IC tiesiai prie plokštės.

Tačiau IC lizdai gali supaprastinti derinimą ir pakeitimą iškilus problemoms.

Sumontuokite gnybtų kaiščius, nebent kreipiatės į vielos jungtis.

Gnybtų blokai paskutiniai lituojami, nes jie yra aukščiau už kitus komponentus.

3 žingsnis: veikimas

Sąlyga, ar įrenginys yra įjungtas, ar išjungtas, parodomas šviesos diodu, tai galima išplėsti aukščiau arba nuotoliniu būdu nuo pagrindinės plokštės pagal reikalavimus.

Šviesos diodas lieka įjungtas, kai nustatytas. (taip pat numatytasis įjungimo režimas).

Nustatymas ir išjungimas atliekamas įvedus 4 mygtukų derinį, teisingas kodas įjungia šviesos diodą, rodantį, kad sistema nustatyta, ir teisingas kodas išjungia šviesos diodą.

Neteisinga kodų seka taiko sistemai atstatymą, reikalaujantį iš naujo įvesti kodų seką.

Reikiamą kodą nustato trumpikliai (leidžiantį kodą lengvai pakeisti) arba nuorodos (koduotas, mažiau lankstus).

Sunkus kodavimas paneigia terminalo stulpelius, supaprastina konstrukciją, tačiau kodo keitimas tampa mažiau patogus

Nuorodos išdėstytos grupėmis po du 4 x 4 matricoje.

Stulpelis sutampa su atitinkamu jungikliu, po vieną stulpelį per jungiklį.

Eilė sutampa su jungiklių tvarka nuo 1 iki 4.

Kaip pavyzdį paimkime S1.

Pagal S1 atitinkamame stulpelyje yra 4 nuorodos, jei sukuriama pirmoji nuoroda, ji priskiria tai kaip 1 kodo sekos mygtuką, Jei sukurta antroji nuoroda, ji priskiria S1 kaip antrąjį sekos mygtuką ir pan.

Ta pati metodika taikoma visiems mygtukams.

4 žingsnis: trikčių šalinimas

Gali kilti problemų ir, jei tai padarys, kaip jas išspręsti.

Pirmas dalykas, kurį reikia padaryti, yra ieškoti akivaizdžių dalykų.

IC netinkamoje vietoje, netinkama orientacija arba kaištis (-ai) ne lituojamas arba blogai lituojamas, blogas lizdo įdėjimas arba sulenktas kaištis.

Komponentas netinkamoje padėtyje, neteisinga vertė, neteisinga orientacija arba blogas litavimas.

Lituoklinis tiltas, Maitinimo įtampa netinkamuose gnybtuose, maitinimo laidai pakeisti, neteisinga įtampa.

Net PCB gali būti atviras arba trumpas takelis (-ai)

Nesakykite sau, kad tai negali būti tam tikra problema, nepatikrinus