Кодовый замок из дерева

Из этой статьи вы сможете узнать, как сделать простой кодовый замок с небольшими финансовыми затратами. Если речь не идет о дерзком взломе при помощи грубой физической силы, то подбор комбинации к этому кодовому замку может занять годы.
Схема этого кодового замка была найдена на просторах интернета, но после сборки прибор не функционировал из-за двух базовых резисторов. Их сопротивления пришлось снизить, чтобы все заработало, как следует.

Сердцем данной схемы является микросхема CD4017, которая является счетчиком с десятью рабочими выводами.


Для подачи импульсов на эту микросхему будут служить кнопки, которые будут работать по принципу: одно нажатие — один входной импульс. Кнопки S1-S4 – это рабочие или правильные кнопки. S5 -S12 – это ложные кнопки, количество которых может быть любым.

При подключении схемы к источнику питания на 3-м выводе микросхемы будет присутствовать логическая единица. При нажатии первой правильной кнопки S1 единица поступает на вывод 14 микросхемы, который является входом.

При подаче на вход первого импульса, счетчик начинает работу – считывание импульсов, и логическая единица появляется уже на выводе 2.

При нажатии на кнопку S2 единица снова поступает на вход 14, и открывается 4-й выход, потом 7-й и последний 10-й. Сигнал с последнего поступает к базе транзистора, и тот срабатывает, и уже можно управлять любой нагрузкой, например, обмоткой электромагнитного реле для коммутации сетевых нагрузок.


В схеме задействованы всего 4 вывода микросхемы. Таким образом, верный код будет состоять из 4 цифр, причем кнопки должны нажиматься в определенной последовательности (S1, S2, S3, S4). Если нарушить порядок нажатия кнопок, то замок не сможет открыться.
Микросхема снабжена функцией сброса, за которую отвечает 15-й вывод. Если нажать одну из восьми неверных кнопок, то логическая единица окажется на 15-м выводе. Произойдет сброс до первоначального состояния, и комбинацию потребуется ввести заново.
В роли устройства ввода выступила клавиатура от старого телефона. Но после разборки выяснилось, что с такой клавиатурой будет много возни. В данном телефоне подключение контактов в последовательно-параллельном исполнении. Лучше воспользоваться обычными кнопками, чтобы не путаться при подключении.


После сборки прибор необходимо проверить. Для этого можно использовать провод. Сначала можно набрать правильную комбинацию и убедиться, что на базе транзистора появился сигнал, то есть загорелся светодиод, затем несколько ложных. И в конце проверить функцию сброса.

Следует заметить, что микросхема имеет 10 рабочих выводов, и при желании можно установить девятизначный код.
В режиме ожидания плата потребляет всего несколько мА, и амперметр блока питания даже не среагировал на них во время замеров.


Главной особенностью этого кодового замка является универсальность. Несмотря на простоту, здесь имеется все, что нужно надежному кодовому замку.

Прикрепленные файлы:

АКА КАСЬЯН

Представьте, что вы — феодал, земли которого постоянно подвергаются набегам очень недружелюбно настроенных коллег. Дабы обезопасить себя и свое имущество, вы решаете построить надежную крепость, которая послужит вам и вашей свите как домом, так и оборонительной точкой на случай осложнения отношений с завистливыми соседями. Но замок — не сарай и не баня, его так просто не построишь! В прошлый раз мы поговорили о том, как лучше всего захватить вражескую крепость, а сегодня пойдем обратным путем. Как правильно возводить крепостные стены? Какие факторы надо учитывать во время осады? Чем барбакан отличается от донжона? Начнем с самых азов.

Что такое замок

Замок — это комплекс зданий, сочетающих в себе оборонительно-фортификационные и жилые задачи. В отличие от обнесенных стенами полисов, замки не являются общественным сооружением, а принадлежат феодалу и предназначены для него самого, его семьи и свиты, а также гостящих у него сюзеренов. Часто замок путают с крепостью, но вам, как будущему королю, следует их различать: если крепость — это просто участок земли с разнообразными постройками, обнесенный стеной (к примеру, знаменитые крепости датских викингов, одну из которых недавно откопали археологи), то замок — это единое здание, в котором башни, стены, мосты, жилые и прочие сооружение объединены в единый архитектурный ансамбль.

Схема замка Карлштейн, Прага, Чехия

Чем больше замок — тем выше престиж его владельца. Крепостной двор, зона внутри замковых стен, может быть плотно застроен: тут и жилые дома для прислуги, и казармы, и складские помещения и, разумеется, свои собственные церквушки. При этом красота самого замка и высота его стен не всегда говорят о его оборонительных качествах. История знает примеры, когда приземистые и совсем небогатые на вид замки становились настоящей костью в горле именитых завоевателей.

Выбираем участок под строительство

Казалось бы, какая разница, где строить свою крепость? Толстые стены, высокие башни, глубокий ров — и не страшны никакие армии. Но вспомним о том, что замок — это не просто фортификационная единица, а еще и жилище, и потенциальный центр будущего города. Для того, чтобы ваш замок отвечал всем необходимым требованиям, следует учесть целый ряд немаловажных особенностей местности:

Рельеф. Первое, на что стоит обратить внимание при выборе участка под строительство — это характер окружающей местности. Идеальной точкой будет высокий холм или любая другая возвышенность, на которой физически возможно возвести комплекс оборонительных сооружений. Высота крайне важна по целому ряду причин. Во‑первых, чем выше ваш замок — тем тяжелее будет добраться до него потенциальному врагу. Крутые склоны — непроходимое препятствие для конницы и осадных орудий, а в некоторых случаях и для тяжелобронированной пехоты. Даже если нападающие каким-то чудом вскарабкаются по горным кручам, сбросить их не составит никакого труда. Идеальным вариантом станет высоки й холм, взобраться на который можно будет по одному-единственному узкому серпантину: такая дорога, дополнительно защищенная кольцами крепостных стен и несколькими секциями ворот, станут даже для огромной армии тяжелейшим испытанием: за каждый метр, пройденный под градом стрел, камней и раскаленного масла, враг будет платить жизнями своих бойцов.

Замок Лихтенштайн стоит на скале высотой 817 метров!

Ресурсы. Другой важный фактор — это доступ к чистой родниковой или колодезной воде, а также логистическая связь замка с окружающими постройками, если таковые имеются. Как ни странно, наиболее популярная тактика взятия крепости — это не штурм, который сам по себе является весьма рискованным предприятием, а длительная осада. Ваш замок может превратиться из надежной крепости в самый настоящий склеп: если вашу армию надолго изолируют от доступа к пище и питьевой воде, ждите голодных смертей, массового упадка духа и, в экстремальных условиях, даже вспышек каннибализма. Замок — сооружение Средних веков, до изобретения консервирования продуктов еще как минимум пара столетий. Если вам позволяет территория — разбейте внутри замковых стен сад или огород: постная каша из брюквы и жаркое из крыс, кормящихся в замковых складах, в какой-то момент могут стать единственным источником калорий.

Удачное расположение Гейдельбергского замка позволило основать у его подножья огромный город

Вода является не только питьевым ресурсом, но также может выступать в качестве альтернативного транспортного пути. Замок, стоящий на холме близ реки, всегда имеет доступ к проточной воде, которая послужит как дополнительной защитой от набегов (штурмовать укрепления вплавь намного сложнее, чем посуху), так и путем отступления на случай экстренных мер. Помните, замок — это ваш престиж, но личная безопасность превыше всего!

  • Технологии

    Кружево империи: секреты античных дорог

  • Технологии

    Дом оторвался от корней: как переносят здания

Немаловажным станет и наличие источников строительных материалов хотя бы в относительной близости от строительного участка. Если лес еще худо-бедно сплавляется по реке (хотя это дополнительные риски), то волочь из далеких каменоломен блоки для строительства крепостных стен — занятие не только неблагодарное, но и в высшей степени затратное. А вам еще надо на какие-то шиши закатывать пиршества и попойки — иначе вассалы засмеют и уйдут к более щедрому лорду.

Лайфхаки на каждый день

Но что делать, если на ваших землях нет подходящих возвышенностей, а замок все равно хочется? На помощь придут насыпные холмы: если крепости часто окружали земляным валом (рукотворной насыпью, затрудняющей подходы к стенам), то ради замка не грех будет заставить батраков и рабов насыпать и полноценный холм, смешав почву с торфом, гравием и известняком. Для того, чтобы вся эта земля не расползлась в стороны от дождей и под весом каменных строений — промажьте холм несколькими слоями глины, а еще лучше — обложите деревянным настилом. Даже такое примитивное армирование сделает конструкцию в разы надежнее.

Замок Жизор в Нормандии: высота насыпного холма — 20 метров, а диаметр у основания — все 70

Землю можно не только насыпать, но и рыть. В следующий раз мы подробно поговорим про каждый тип оборонительного элемента замка, но старый-добрый ров — отличный способ защитить участок еще на стадии застройки. Если получится отвести в него речную или грунтовую воду, то поздравляем: теперь у вас есть не только дополнительная защита, но и источник пресной воды. Если нет — не расстраивайтесь: сам по себе ров является в высшей степени труднопроходимым препятствием, и чтобы засыпать его, у противника уйдет немало времени. В крайнем случае можете понатыкать в него острых кольев, чтобы сбрасывать на них зарвавшихся воинов во время штурма.

Заключение

На этом наш рассказ подходит к концу. В следующий раз подробно разберем то, из каких сооружений состоит замок и как лучше спроектировать его, исходя их особенностей местности. И помните: замок — это универсальное жилище на все случаи жизни, так что к его постройке следует подойти, продумывая каждую мелочь.

Простейший кодовый замок на реле, для начинающих


Начну с того, что на работе у меня стоял какой-то древний самодельный кодовый замок, который уже не работал. Дверь можно было открыть одновременным нажатием всех кнопок.

И тут мне начальство не то чтобы приказало, но предложило мне из имеющихся в наличии ресурсов разобраться с этим замком, т.к. оно (начальство) знало, что я радиолюбитель.
Я решил сделать новый замок. Обычно легче собрать нечто с нуля, чем чинить, не имея ни схемы, ни малейшего понятия об устройстве.
Начал с простейших транзисторных ключей с временной задержкой. Собрал схему. В теории все работало, на практике нет.
Перерыл в Гугле много разной информации, но ничего простого так и не нашел. А требовалось собрать бесплатно, из подножных материалов… Отошел от транзисторных ключей. Задумался над созданием замка на триггерах, но подходящих микросхем в наличии не было. И тут я наткнулся на схему триггера на 4-х электромагнитных реле. Уже что-то, но для замка на 4 цифры требовалось аж 16 реле.
Что мне нужно было: код из четырех цифр, которые нажимаются последовательно, а при одновременном нажатии всех кнопок панели замок, естественно, не должен открываться. На основе найденной схемы, была разработана очень простая рабочая схема кодового замка на электромагнитных реле.

Для сборки замка потребуется

Для сборки замка потребуется всего ничего, а именно:
1. 5 электромагнитных реле, любых. Можно больше. Главное что-бы подходили вам по рабочему напряжению. Ну и еще одно условие, у четырех реле должно быть хотя-бы по одной группе нормально разомкнутых контактов, а в пятом реле — нормально замкнутых. Я использовал РЭС-32.
2. Сам механизм замка (электромагнитный, электромеханический, электромагнитная защелка). Короче то, что у вас есть или вы сможете приобрести или сами сделать.
3. Наборная панель кодовых кнопок. Тут уж придется самому делать, но ничего сложного в этом нет.
4. Кнопка для открывания двери изнутри помещения.
5. Геркон с нормально разомкутыми контактами и небольшой магнит. Например, такое используют в сигнализации.

Ну или можно геркон выковырить из старого домашнего телефона (такой геркон можно вытащить из телефона, у которого трубка ложится на корпус и при этом не нажимает никаких видимых рычагов. Там в трубке собственно спрятан магнит, а в корпусе телефона — геркон), а магнит например из старого шкафа. Там на дверках стоят такие маленькие магнитики.
6. Паяльник, провода, припой, канифоль и прямые руки.

Схема простейшего кодового замка на реле

Вот моя схема на четыре цифры.

Принцип работы замка очень прост. На рисунке представлена схема замка в исходном положении при открытой двери.
При закрытии двери геркон замыкается и питание подается через нормально замкнутые контакты Р1 на нормально разомкнутые контакты Р2 (второе реле). Реле Р2 — Р5 включены по схеме самоподхвата.
В наборе кода участвуют кнопки КЛ2 — КЛ5. При нажатии кнопки КЛ2 запитывается реле Р2, и соответственно реле получает питание, и ее контакты замыкаются. При отпускании КЛ2 реле продолжает питаться через собственные контакты. Дальше питание поступает на контакты реле Р3 и таким-же образом до реле Р5. При замыкании контактов реле Р5, питание поступает, но исполняющее устройство (в моем случае это электромагнитная защелка, но может быть и высоковольтное реле, при питании механизма замка от 220В.)

Есть еще кнопки КЛ1 и КЛ6. При нажатии кнопки КЛ1 обесточивается вся дальнейшая схема, все реле сбрасываются в начальное положение. Паралельно КЛ1 включаются все свободные кнопки наборной панели.
Кнопка КЛ6 — это открытие замка изнутри помещения. При нажатии КЛ6 поочередно срабатывают реле р5-р4-р3-р2 и продолжают держать свои контакты, пока не откроется дверь (не разомкнется геркон и вся цепь не обесточится. Тоже происходит и при правильном наборе кода, только реле срабатывают в обратном порядке 2-3-4-5).
К относительным недостаткам этого замка можно отнести следующее:
1. Открытие двери и при одновременном нажатии всех «правильных кнопок».
2. Отсутствие резервного источника питания. При пропадании питания — замок не открыть. Хотя зарезервировать можно с помощью акума и еще одной релюшки.
3. Нельзя выбрать код с повторяющимися цифрами, например такой: 2325.
Вот фото моих двух замков. Работают уже больше года без проблем. Главное — придумать кодовую панель, но это уже дело вкуса.

Электронный кодовый замок — принципиальная схема

Эта схема существует в разных вариациях, и на разных счетчиках (К561ИЕ8, К561ИЕ9, К176ИЕ8, CD4022 и тому подобные). Я доработал схему на основе CD4017 (десятичном счетчике делителе с 10 дешифрированными выходами QO…Q9). Аналогом микросхемы CD4017 (счетчик Джонсона) является К561ИЕ8, К176ИЕ8. У себя нашел микросхему с обозначением EL4017AE, которую и применил в данном устройстве. При повторении девайса, не поленитесь, определите маркировку – они отличаются по характеристикам (рабочее напряжение). Все необходимые файлы проекта — .

Итак, работа схемы электронного кодового замка очень проста. При вводе правильного четырёхзначного последовательного кода на выходе микросхемы (Q4) появляется логическая единица, которая приводит к открыванию замка. При наборе неверной цифры (кнопки S5-S10), не являющаяся частью кода, схема переходит в исходное состояние, то есть обнуляется через 15 вывод микросхемы (RESET). При нажатии S1 единичное состояние на третьем выводе Q0 микросхемы поступает на вход полевого транзистора VT1 открываясь он поддает напряжение на вывод 14 (CLOCK) который переключает единичное состояние на второй вывод Q1, потом при последовательном нажатии кнопок S2, S3, S4, сигнал переходит на Q2, Q3, и в конечном итоге при вводе правильного кода с выхода Q4 сигнал открывает транзистор VT2 на короткое время, определяемое емкостью конденсатора С1, включая реле К1 который своими контактами подает напряжение на исполнительное устройство (электрозамок, защелка, или автомобильный «активатор” (актуатор)).

Есть одно но, код не может состоять из одной и той же цифры. Например: 2244, значения должны быть разными, как: 0294 и т. д. Так или иначе, возможных вариантов кода очень много, примерно один десяток тысяч, что вполне хватит для применения данного кодового замка в быту.

Теперь о конструкции замка

Схема простейшая, испытанная, работает она уже полтора года без проблем, в условиях жары и холода. И самое главное, проста в повторении! Покупаешь радиодетали, плату можно использовать монтажную.

В качестве привода для замка, применил простой автомобильный электропривод (актуатор). В комплект идут и крепления – металлические полоски, которые нужно переделать, так как видно на фотографиях. Все зависит от того, какой замок применяется для переделки. Можно ставить готовую электрозащелку фирмы FASS LOCK Itemno:2369 (8-12V,12W). В таком случае меняется емкость конденсатора С1, так чтобы получить временную задержку таймера в 0,5-1с.

В своем случае, закрепил металлическую полоску на пластмассовую ручку замка, прикрепив ее напрямую саморезами. От нее к приводу, одевается спица (идет в комплекте с активатором), и далее сам электропривод крепится также саморезами к основанию двери. Плата с реле устанавливается на дверь и подводится проводка от кнопочной панели и питания. В качестве корпуса, я применил пластиковую крышку из под кофе, просверлив два отверстия для крепления.

Кнопочная панель для набора кода изготовлена из остатка алюминиевого профиля П-образной формы, для мебельных фасадов, покупается в любом магазине мебельной фурнитуры. Режется профиль исходя из количества кнопок (10шт.). После этого, нужно просверлить отверстия для кнопок, по диаметру немного больше чем диаметр кнопки, так чтобы кнопка с одетым на ней кембриком (трубкой) проходила в отверстие. Таким образом она будет центрирована, и как следствие свободно двигаться при нажатии, без заеданий. Это делается для того, чтобы при заливке кнопок клеем не было смешения, но об этом чуть по позже.

Заливка кнопок

Настало время закрепить кнопки на свое место в заранее просверленных отверстиях. Вставляем кембрик в кнопки и ставим их на свое место, как это видно на фото. После, нужно скрепить их каплями клея или термоклея. Но делать это надо аккуратно, так чтобы не осталось щелей, в том случае если заливать кнопки эпоксидной смолой! Потому что у меня, первая панелька, залитая эпоксидкой, осталась в качестве музейного экспоната. Эпоксидка, очень текучая, и она просочилась в кнопки и склеила их. Вот так. Пришлось делать все по новому и на этот раз, заливал панель термоклеем. Кнопки можно предварительно клеить, так чтобы закрепить их на свои места, двухкомпонентным, мгновенным клеем применяемым мебельщиками для склеивания МДФ, продается там же где и алюминиевые профиля – в магазинах мебельной фурнитуры.

Конечно же перед заливкой надо припаять все провода к кнопкам и светодиодам так как это видно на фотографиях. Все это обеспечивает надежную, водонепроницаемую и неразборную клавиатуру, а также красивый дизайн, который применим к любым входным дверям, сейфам или гаражным воротам. Также, устройство можно применить для охранных систем.

Теперь сверлим два отверстия под шурупы для крепления панели. Также, одно или два отверстия под светодиоды (d=3mm). Один из них (зеленого свечения) справа для индикации открытия замка. Другой не задействовал, его можно подключить к питанию на постоянное свечение или через дополнительную кнопку в целях подсветки клавиатуры при ее нажатии. Соответственно светодиод должен быть белого свечения (ультра яркий), закрепив его так чтобы световой поток был направлен на кнопки. Можно разрезать еще один кусочек профиля, и закрепить его на кнопочную панель сверху, или вообще применить готовую клавиатуру от калькулятора или от других устройств. А если изготовить лицевую панель из плексигласа, тогда будет вам решение для подсветки всей клавиатуры!

И последние, цифры можно нанести готовые, или нарисовать их самому при помощи фломастера, а после покрыть алюминиевый профиль простым скотчем. Это делается сразу же после сверления отверстий под кнопки. Проводов конечно много, относительно устройств на микроконтроллерах, но не все же имеют возможность изготовить подобные девайсы. Суть этого замка в том, что его может собрать даже человек не имеющий особых навыков в радиоэлектронике. Купил детали, собрал на выходных, навесил и подключил. Все. В никаких наладках, это схема не нуждается. И еще, код можно менять в любой момент. Все провода от клавиатуры, подключаются внутри корпуса кодового замка. Не забываем каждый провод промаркировать. Я использовал самоклейки для ценников.

Хочу заметить, что за прошедшее время, на кнопках нет явных следов истирания! Скорее всего, за счет пластмассы черного цвета. Используются они ежедневно. Но, протирать и менять код, время от время, не мешает.

Блок питания устройства

Питание устройства осуществляется, за счет бесперебойного блока, фирмы Dantom. Он имеет встроенный гелиевый аккумулятор на 12В/7А. Вы можете собрать такой же, схема очень проста, она выдает постоянный небольшой ток зарядки (несколько миллиампер – при полностью заряженном аккумуляторе, и 70 – 100 при разряженном). Этого хватит на питание нескольких электрозамков и электрозащелок. Или изготовьте блок по меньше, если у вас всего одна дверь с кодовым замком. Скажем на: L7812CV, LM317, КР142ЕН8Б. Так же, систему можно запитать от импульсных блоков питания.

Схема принципиальная БП РИП

Печатная плата БП РИП

В предложенной схеме резервного источника питания (РИП), применен влагозащитный трансформатор, но можно использовать и любой другой на 20-40 Ватт, с выходным напряжением в 15-18 Вольт. Если под нагрузкой один лишь автомобильный актуатор, то трансформатор подойдет и менее мощный. Для нескольких электрозамков, электролитический конденсатор С1 должен быть с большей емкостью, чем та что указана на схеме – для большего запаса энергии при срабатывании и соответственно, меньшего падения напряжения на нагрузке. Конденсатор С2 – 0,1-0,33mF, С3 – 0,1-0,15mF. Радиатор для IC1 – побольше, примерно на 100-150см2, так как в корпусе с аккумулятором, лишний нагрев не нужен! Выходной ток нагрузки для L7815CV составляет 1,5А. Тем более если используется пластмассовый бокс в качестве корпуса, незабываем про вентиляционные отверстия. Диод D8 и предохранитель FS2, служат защитой от короткого замыкания.

В охранных РИП-ах стоит кнопка (tamper) против несанкционированного взлома прибора – нам она не понадобится. На плате, для подключения проводов лучше воспользоваться пайкой вместо клемм, как наиболее надежном способом крепления. Также, уместно подстраховаться и вывести запасную проводку питания вне помещения, на непредвиденный случай (в жизни разное бывает).