2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-13 06:58
Os bloqueios de código digital são muito populares em eletrônicos, onde você precisa inserir um 'Código' específico para abrir o cadeado. Este tipo de fechadura precisa de um microcontrolador para comparar o código inserido com o código predefinido para abrir a fechadura. Existem esses tipos de fechaduras digitais usando Arduino, usando Raspberry Pi e usando 8051 microcontroladores. Mas hoje aqui estamos construindo o Code Lock sem nenhum microcontrolador.
Neste circuito simples, estamos construindo 555 Timer IC Code Lock. Nesta fechadura, haverá 8 botões e um precisa pressionar quatro botões específicos simultaneamente para desbloquear a fechadura. O 555 IC é configurado como um vibrador monoestável aqui. Basicamente, neste circuito, teremos um LED na saída do pino 3 que acende quando o gatilho é aplicado ao pressionar esses quatro botões específicos. O LED permanece aceso por algum tempo e depois apaga automaticamente. O tempo On pode ser calculado com esta calculadora monoestável 555. O LED representa a fechadura elétrica aqui, que permanece travada quando não há corrente e é destravada quando a corrente passa por ela. A combinação de quatro botões específicos é o “Código”, que precisa abrir a fechadura.
Este projeto é patrocinado pelo LCSC. Tenho usado componentes eletrônicos do LCSC.com. LCSC tem um forte compromisso em oferecer uma ampla seleção de componentes eletrônicos genuínos de alta qualidade ao melhor preço. Inscreva-se hoje e ganhe $ 8 de desconto em seu primeiro pedido.
Etapa 1: Coisas que você precisa
- 555 Timer x 1
- Resistor 470 ohm x 1
- Resistor 100 ohm x 2
- Resistor 10k ohm x 1
- Resistor 47k ohm x 1
- Capacitor 100 uF x 1
Etapa 2: Circuito explicado
Como mostrado no circuito, temos um capacitor entre o PIN6 e o SOLO, este valor do capacitor determina o tempo de ativação do LED depois que um gatilho é passado. Este capacitor pode ser substituído por um valor mais alto por mais tempo de ativação para um único gatilho. Com a diminuição da capacitância, podemos diminuir o tempo de ativação após um disparo. A tensão de alimentação aplicada no circuito pode ser qualquer tensão de + 3 V a + 12 V e não deve exceder 12 V, pois isso resultará em danos ao chip. O resto das conexões são mostradas no Diagrama de Circuito.
Etapa 3: Como funciona?
Como mencionado anteriormente, aqui o 555 IC está configurado no modo Multivibrador monoestável. Assim, uma vez que o gatilho é dado pressionando o botão, o LED acenderá e a saída permanecerá ALTA até que o capacitor conectado no PIN6 carregue no valor de pico. O tempo para o qual a SAÍDA será alta pode ser calculado pela fórmula abaixo.
T = 1,1 * R * C onde, R = 47k ohms e C = 100 uF
Portanto, de acordo com os valores em nosso circuito, T = 1,1 * 47000 * 0,0001 = 5,17 segundos.
Portanto, o LED ficará LIGADO por 5 segundos.
Podemos aumentar ou diminuir esse tempo alterando o valor do capacitor. Agora, por que esse tempo é importante? Este tempo de duração é o tempo durante o qual a fechadura permanecerá aberta após inserir o código correto ou pressionar as teclas corretas. Portanto, precisamos fornecer tempo suficiente para que o usuário entre pela porta após pressionar as teclas corretas.
Agora, sabemos que no IC do temporizador 555, não importa qual seja o TRIGGER, se o pino RESET for puxado para baixo, a saída será BAIXA. Portanto, aqui usaremos os pinos Trigger e Reset para construir nosso Code Lock.
Conforme mostrado no circuito, usamos botões de pressão de forma confusa para confundir o acesso não autorizado. Como no circuito, os botões da camada TOP são “Linkers”, todos eles precisam ser pressionados juntos para que o TRIGGER seja aplicado. Os botões da camada INFERIOR são todos RESET ou “Minas”; se você pressionar um deles, a SAÍDA será BAIXA mesmo se LINKERS forem pressionados simultaneamente.
Observe aqui que o pino 4 é o pino de reinicialização e o pino 2 é o pino acionador no IC do temporizador 555. O pino 4 de aterramento reinicializará o IC 555 e o pino 2 de aterramento fará com que a saída seja alta. Portanto, para obter a Saída ou para abrir o Bloqueio de Código, deve-se pressionar todos os botões na camada SUPERIOR (linkers) simultaneamente, sem pressionar nenhum botão na camada Inferior (Minas). Com 8 botões teremos 40K combinações e a menos que os LINKERS corretos sejam conhecidos, levará uma eternidade para obter a combinação correta para abrir a fechadura.
Agora, vamos discutir o funcionamento interno do circuito. Vamos supor que o circuito está conectado na placa de ensaio de acordo com o diagrama de circuito e a alimentação fornecida. Agora o LED estará DESLIGADO porque o TRIGGER não é fornecido. O TRIGGER PIN no chip do temporizador é muito sensível e determina a saída de 555. Uma lógica baixa no pino TRIGGER 2 CONFIGURA o flip-flop dentro do 555 TIMER e obtemos a saída alta e quando o pino do gatilho recebe a lógica alta a saída permanece BAIXO.
Quando todas as chaves na camada superior (linkers) são pressionadas juntas, então apenas o pino do gatilho é aterrado e obtemos a saída como HIGH e a trava é destravada. No entanto, este estágio alto não pode ser retido por muito tempo depois que o gatilho é removido. Uma vez que os LINKERS são liberados, o estágio HIGH de saída depende apenas do tempo de carga do capacitor conectado entre o pino 6 e o terra, como discutimos anteriormente. Portanto, a fechadura permanecerá destravada até que o capacitor seja carregado. Uma vez que o capacitor atinge um nível de tensão, ele descarrega através do pino THRESHOLD (PIN6) de 555, que puxa para baixo a SAÍDA e o LED desliga quando o capacitor descarrega. É assim que o 555 IC funciona no modo monoestável.
Então é assim que esta fechadura eletrônica funciona, você pode substituir o LED por uma fechadura elétrica real usando um relé ou transistor.