Как сделать кодовую защелку своими руками
Содержание
- 1 Понадобится
- 2 Кодовый замок электронный
- 3 Электромеханический замок с Ардуино
- 4 Электромагнитные модели
- 5 Процесс изготовления автоматического дверного замка-защелки с кодом доступа
- 6 Первый замок:
- 7 220V + АКБ
- 8 АВТОНОМНО
- 9 Заливка кнопок
- 10 220V
- 11 Кодовый замок на микросхемах
- 12 Теперь о конструкции замка
- 13 Детали и инструменты для сборки кодового замка
- 14 Блок питания устройства
- 15 Особенности механических устройств
- 16 Схема простейшего кодового замка на реле
Понадобится
Материалы:
- остатки металлического листа;
- болты, гайки, шайбы и винты;
- разрез арматуры;
- железный гвоздь и др.
Инструменты: линейка и маркер, треугольный напильник, рожковый ключ, сварочный аппарат, болгарка и дрель.
Кодовый замок электронный
Преимущества кодового замка:
- долговечность;
- работа в любых погодных условиях и при перепадах температур;
- доступная стоимость необходимых элементов.
Схема самого простого замка на четыре кнопки
Когда есть все детали, вопрос, как сделать такой замок своими руками, не представляет никакой сложности.
- Приобретается комплект радиодеталей с платой.
- В роли двигателя на реле установлен автомобильный электропривод.
- Запорное устройство подбирается под имеющийся замок.
- На дверную коробку устанавливается печатная плата с реле, к которой подсоединяется электропроводка.
- Для корпуса можно взять пластиковую крышку с просверленными в ней отверстиями для крепления.
- В алюминиевом профиле П-образной формы сверлятся отверстия, в которые вставляются кнопки. Диаметр должен быть равен диаметру кнопки и эксцентрика. Это важно для качественной обработки сигнала, чтобы он был точно отцентрирован.
- К кнопкам и к светодиодам припаяны провода, а вся конструкция залита эпоксидной смолой.
- С помощью шурупов панель крепится к двери.
- Для спецификации предполагаемого питания присоединяйтесь ИБП.
Как электронное устройство выглядит изнутри
Электромеханический замок с Ардуино
ДАЧА у меня, как и у большинства, ассоциируется со словами: отдых, шашлык, уют и прочие приятные движения для души и тела, но есть и обратная сторона: садоводство, копание, ремонт, строительство и тд
Вот уже 10 лет мы с семьей стараемся улучшить и создать максимальный комфорт в нашем доме. Строим, ремонтируем и так далее Дом, сарай, баня…..и ночение дел дошло до уличного бора, калитки и ворот. Делайте это на совесть, бюджет и удобство.
После обсуждения некоторых деталей было принято, что ворота должны быть автоматически откатными и ворота должны обладать некоторыми свойствами СКУД. С воротами проблема решилась покупкой комплекта автоматики (привод, рейка, пульт и т.д.), а с воротами нужно было решить некоторые задачи, о них ниже.
Задачи были следующие:
- Замок должен был работать вместе с ранее установленным видеодомофоном (открывать дверь, не выходя из дома)
- Есть возможность открыть дверь обычным ключом и без ключа с улицы и двора.
- Остаток бюджета 5000 р.
Поиски в руне выдали следующий диапазон цен от 7000 до бесконечности. Покупка готового решения сорвалась и планировалась альтернатива с широкими возможностями, а именно запилить дверь самостоятельно!
После некоторых подсчетов и расчетов было принято купить электрозамок за 2000 рублей, влагозащищенную клавиатуру за 350 рублей и МК, который будет здесь ездить. Так как было несколько плат Arduino nano, реле и рассыпуха и немного проводов, разница между стоимостью готового комплекта составила более 4000 т.р. На мой взгляд, отличный бонус для кошелька и саморазвития.
Ну что же, а теперь от слов к делу:
После покупки всех необходимых комплектующих начал нагромождать.
Схема подключения клавиатуры
Дополнительная индикация светодиодами (белый, зеленый, красный) панели с клавиатурой сигнализирует (ввод, верный пароль доверь открыть, отказано).
- контакт 9 желтый
- контакт 10 зеленый
- контакт 11 красный
Панно (решетка) из оргстекла, вырезанное для коробки конфет и улыбающихся соседей по офису. Но фреза самая малая очень жирнее что жирнее, пачать поработать надфилем.
Ну вот и выходные, я выдвинулся на дачу.
Для отниция электромеханического замка, 12 в. Блок питания, питающий МК был 5 в., решение — поставить повышающий DC-DC преобразователь с мансардным окном для замка. Все подключил начал проверку, работал, но при продаже продал на нолейод замка дуня перезагружалас, кз на блоке питания. Далее больше, после подключения вызывной панели от видеодомофона к замку, при нажатии на кнопку открытия двери ничего не происходило, ток на замок небольшой. Тянуть новые провода не вариант, их уже забетонировали на выходе из дома. Решил добавить еще одно реле на панель и поставить дополнительный блок питания на 12 вольт для замка. После разбора/сбора, все заработало, МК песально перезагрузился. Всю эту работу я спрятал во влагонепроницаемую коробку для пайки, спрятал провода, клей, силикон и готово!
Провод для клавы обычная витуха 8.
Тот же код во вложении.
Электромагнитные модели
Конечно, покупка механического замка – это хороший бюджетный вариант, однако более надежными и эффективными являются электромагнитные модели, которые устанавливаются на входную дверь в квартирах, частных домах, офисах и т д. У таких замков есть основное отличие – они работа от электричества. Расход энергий не больше, а потому не беспокойтесь о лишних киловаттах на счетчике. Кроме того, есть возможность использовать аккумуляторные батареи, чтобы не прокладывать кабель до ближайшей сети.
Данную категорию товаров стоит разделить на две группы:
- Электронный. Базовая модель представляет собой электронный замок, который можно запрограммировать своими руками. Он может работать по другому принципу. В одних изделиях схема получения комбинации основана на ее ручном вводе с клавиатуры. Другие замки работают на основе получения радиосигнала, который обеспечивает специальный ключ, запрограммированный на запоминание необходимого кода. Чтобы система работала, необходимо обеспечить замок электричеством. Для удобства некоторые модели оснащены дисплеем. Кнопки могут быть как обычные кнопочные, так и сенсорные, как в более дорогих и современных изделиях.
- Магнитный. Они также требуют питания от батареек или сети, но при этом принцип действия магнитного замка основан на несколько ином подходе. Основным элементом является магнитный ключ, который также несет в себе код. Он может иметь форму планшетов, брелков или открыток. Чтобы открыть дверь с магнитным замком, необходимо прикрепить ключ к приемной пластине. После обработки сигнала механизм срабатывает и дверь открывается. Устройство магнитного дверного замка наглядно демонстрирует домофон.
Электромагнитные дверные замки считаются самыми надежными с точки зрения безопасности
Магнитный и электромагнитный замки по сути являются одним и тем же устройством. Главное условие – использование магнитного ключа для ввода кода и разблокировки механизма. В исключительно электронных моделях схема основана на подаче электрического импульса.
Процесс изготовления автоматического дверного замка-защелки с кодом доступа
Вырезаем полосу 130×30 мм. На прямоугольной пластине откладываем диаметр шайбы с длинной стороны, проводим линию и наносим на один из ее концов выступ шириной 5 мм. Вырезаем полоску с выступом. Прикладываем планку с выступом к полосе длиной 130х30 мм, выравниваем стороны, размечаем последний контур выступа и выполняем соответствующий вырез.
От верного края проводилась вертикла. Между ней и дальним концом полосы проводим среднюю линию. Отступаем в ров 5 мм и проводим отроную линию. От каждой линии отмерьте 25 мм и просверлите два соединенных отверстия диаметром 10 мм.
На полосе с вырезом по дальнему краю размечаем и сверлим два отверстия диаметром 8 мм. Центр внешнего отверстия находится на расстоянии 10 мм от края полосы. Расстояние между центрами отверстий также равно 10 мм.
Делаем в вырезе полосы выступ и укладываем его на прямоугольную плиту так, чтобы концы полосы стояли на 20 мм от края плиты.
Переносим центры других отверстий в болисах на пластину и сверлим два раза отвертером диаметром 10 мм и верхнее – 8 мм. Убираем перемычки между тремя парами отверстий в планках и получаем три продолговатых отверстия.
Находим середину между двумя отверстиями диаметром 10 мм на пластине, откладываем по 5 мм и сверлим два таких отверстия, и получаем одно продолговатое.
В отверстие полосы с вырезом диаметром 10 мм вставляем короткогранную Г-образную заготовку из арматуры и привариваем ее, а к полосе с выступом — кусок арматуры.
На широких шайбах делаем радиусы и выполняем канавки глубиной 10 мм.
На концы шайб, приваренных под головки болтов, наносим равномерно по окружности 12 меток и напильником делаем канавки, отмечая каждую вторую цифру от «I» до «VI».
Собираем с помощью болтов пластину, планку с выступом и большие шайбы с пазами, ориентированными влево. Отмечаем на полосе точку пересечения линии окружности шайбы и оси канавки.
Просверливаем два отверстия диаметром 4 мм. Вставляем в них штыри со стороны, противоположной секции арматуры, и привариваем.
Полоса с Г-образной ручкой соединена шайбой и болтом, который приварен к пластине с возможностью перемещения относительно друг друга. Выступ планки совмещаем с вырезом второй и сверху вставляем болты с размеченными шайбами.
Две фигурные детали комплектуем вырезом и отверстием диаметром 12 мм из листового металла и уголком. Деталь из списка приваривается вертикально по краю пластины так, чтобы полоса с ручкой свободно перемещалась в пределах выреза.
Устанавливаем планку с выступом на место, болты снизу пластины вставляем в отверстия, сверху надеваем шайбы, затягиваем гайки, затем – большие шайбы с прорезями и затягиваем гайки. Обрезаем выступающие концы болтов.
Собранная конструкция крепится саморезами изнутри к дверному полотну, напротив косяка – деталь из уголка. При закрытии двери защелка скользит по наклонной кромке детали косяка и в итоге попадает в щель.
При несовпадении пазов на больших шайбах с положением штифтов закрытую дверь нельзя открыть снаружи. Если нет добности в защелке, то пластину с ручкой приподнимаем и отодвигаем в право. Чтобы активировать замок, сдвиньте верхнюю пластину влево.
Чтобы открыть дверь снаружи, необходимо правильно набрать код. Для установки другого кода отверните гайки и поменяйте положение шайб с прорезями, затем снова затяните гайки.
Первый замок:
Так скачать фото вид (изнутри). Мы не обращаем внимания на обычный висячий замок, хоть он и рабочий, но ключи от него утеряны с незапамятных времен.
Расположение реле, проводов и кнопок внутри корпуса.
Электромагнитная защелка (врезанная в дверь)
Вот такой вот корпус у меня пальтося.
А это кодовая панель из старого китайского мультиметра и кнопки от телефона (модель телефона — Елетап микро). Дисплей остался просто таким, не активированным.
220V + АКБ
АВТОНОМНО
4.7/5(12 голосов)
Заливка кнопок
Пришло время закрепить пуговицы в заранее просверленных отверстиях. Вставляем кембрик в пуговицы и ставим их на свои места, как показано на фото. После необходимо скрепить их каплями клея или термоклея. Но делать это нужно аккуратно, чтобы не осталось щелей, на случай, если вы будете заливать кнопки эпоксидной смолой! Потому что у меня дома в качестве музейного экспоната осталась первая панель, залитая эпоксидной смолой. Эпоксидная смола, очень жидкая, просочилась в кнопки и склеила их вместе. Вот так. Пришлось все делать по-новому и в этот раз я залил панель термоклеем. Кнопки можно предварительно приклеить, чтобы зафиксировать их на месте с помощью двухкомпонентного моментального клея, используемого мебельщиками для склеивания МДФ, продаваемого там же, где и алюминиевые профили — в мебельных магазинах.
Наконец, перед заливкой необходимо припаять все провода к кнопкам и светодиодам как видно на фотографиях. Все это обеспечивает надежную, водонепроницаемую и неразборную клавиатуру, а также красивый дизайн, который можно применить к любой входной двери, сейфу или двери гаража. Также устройство можно использовать для систем безопасности.
Теперь сверлим два отверстия под шурупы, чтобы прикрепить панель. Также одно или два отверстия для светодиодов (d=3мм). Один из них (зеленый свет) справа указывает на открытие замка. Второй не заработал, есть возможность подключить его к питанию на постоянную подсветку или через дополнительную кнопку подсвечивать клавиатуру при нажатии. Соответственно светодиод должен быть белым (сверхъярким), закрепив его так, чтобы световой поток был направлен на кнопки. Вы можете вырезать еще один кусок профиля, и прикрепить его к панели кнопок сверху, либо воспользоваться уже готовой клавиатурой от калькулятора или вообще от других устройств. Если изготовить лицевую панель из плексигласа, тод будет вам решения для подсветки всей подсветки!
Ну и наконец, цифры можно нанести уже готовыми, или нарисовать их самостоятельно с помощью фломастера, а затем обклеить алюминиевый профиль простым скотчем. Делается это сразу после сверления отверстий под кнопки. Проводов конечно много, относительно устройств на микроконтроллерах, но не все из них имеют возможность делать подобные устройства. Суть этого замка в том, что его может собрать даже человек, не имеющий специальных навыков в радиоэлектронике. Купил детали, на выходных собрал, повесил и соединил. Все. В любых настройках эта схема не нужна. Кроме того, код можно изменить в любой момент. Все провода от клавиатуры подключаются внутри корпуса кодового замка Не забываем маркировать каждый провод. Я использовал самоклеющуюся пленку для ценников.
Хочу заметить, что за предыдущее время, на кнопках не явных сред истирания! Скорее всего, из-за черного пластика. Они используются ежедневно. Но, протирать и менять код, время от времени, не мешает.
220V
Кодовый замок на микросхемах
Недостатком схемы на рисунке 1 является то, что кодовые кнопки необходимо нажимать одновременно. Более удобный вариант, при котором кнопки нажимаются последовательно согласно последовательности цифр в кодовом номере.
Такая схема показана на рисунке 2. Схема построена на двух микросхемах К561ТР2 и К561ЛА7. Помимо последовательного набора кода, есть еще и звуковая индикация нажатия каждой кнопки.
Клавиатура включения состоит из десяти кнопок S0-S9 (кнопки для удобства пронумерованы теми же цифрами, что и подписаны). Код состоит из четырех цифр, кнопки которых нужно нажимать последовательно.
В этом случае код: 0478, соответственно нужно сначала нажать кнопку S0, потом S4, потом S7 и закончить нажатием S8. Только в таком порядке. Естественно, код тоже может быть разным, в зависимости от открытия кнопок.
Инжир. 2. Принципиальная схема кодового замка на микросхемах К561ТР2 и К561ЛА7.
Микросхема К561ТР2 имеет такую особенность, что ее RS-триггеры имеют приоритет над входами «S». То есть, при этом на входе «S» присутствует единичное состояние триггера «1», и оно не меняется при подаче единицы на его вход «R». Все четыре триггера микросхемы соединены так, что выход одного триггера соединен с входом «S» другого.
В результате всю эту систему из четырех RS-триггеров можно обнулить на выходе D1.4, только последовательно установив в ноль сначала D1.1, затем D1.2, затем D1.3 и только после этого D1. 4 . И иначе.
Для установки триггеров в нулевые состояния необходимо подать на вход «R» логическую единицу. Здесь это делается четырьмя кнопками, выбираемыми цифрами по коду. В данном случае код: 0478, соответственно это кнопки SO, S4, S7, S8.
Эти кнопки включены таким образом, что при их нажатии на вход «R» соответствующего триггера подается логическая единица. После последовательного нажатия кодовых кнопок на выходе D1.4 появляется логический ноль. Он инвертируется элементом D1.4 и ток открывания подается на управляющий электрод тиристора VS1 через резистор R9. Тиристор открывается и реле К1 включает своими контактами нагрузку или оборудование.
Для того что вставления удинту на уход D1.4 недвижимость найти удинту на вид «S» D1.1. При этом все четыре триггерные микросхемы D1 будут последовательно устанавливаться в единичное состояние.
Все кнопки, номера которых не соответствуют коду, соединены параллельно и подключены к выводу 14 D1.1. При нажатии на любую из них все триггеры возвращаются в исходное состояние.
Для звуковой сигнализации на нажатий путковый мультивибратор на логических элементах D1.1 и D1.2. При нажатии любой из кнопок один из диодов VD1-VD5 открывается и подает напряжение логической единицы на вывод 2 D1.1. При этом запускается мультивибратор и звучит пьезоэлектрический генератор звука БФ1.
Звук длится до тех пор, пока нажата кнопка.
Для автоматического запуска цигеров песле подключение реле К1, концессира на контактсандер С1, резистор R7 и логический элемент D1.3.
Выключение нагрузки или оборудования производится кнопкой S10. При этом цепь питания размыкается и тиристор закрывается, после отпускания S10 он остается закрытым до следующего правильного набора кода.
Теперь о конструкции замка
Самая простая, проверенная схема работает уже полтора года без проблем, в условиях жары и холода. И самое главное, просто повторить! Покупаешь радиодетали, плату можно установить монтажную.
В качестве привода замка использовался простой автомобильный электропривод (актуатор). Крепления и комплект и крепления — металические проски, которые переделываются, как видно на фотографиях. Все зависит от того, какой замок используется для преобразования. Можно ставить готовую электрозащелку фирмы FASS LOCK Артикул:2369 (8-12В,12Вт). При этом емкость конденсатора С1 изменяется, так что задержка таймера составляет 0,5-1с.
В своем случае он прикрепил металлическую планку к пластиковой ручке замка, прикрепив ее непосредственно саморезами. От него к приводу одевается спица (идет в комплекте с активатором), а далее сам электропривод также крепится саморезами к основанию двери. Плата с реле устанавливается на дверь и подводится проводка от панели кнопок и блока питания. В качестве чехла применил пластиковую крышку из-под кофе, просверлив два отверстия для крепления.
Кнопочная панель для набора кода изготовлена из остатков П-образного алюминиевого профиля, для мебельных фасадов, который можно приобрести в любом мебельном магазине. Режется профиль исодя из контактов профиль (10шт.). После этого необходимо просверлить отверстия для пуговиц, диаметром чуть больше диаметра пуговицы, чтобы пуговица с надетым на нее кембриком (трубкой) прошла через отверстие. Таким образме она будет центрирована, и как комплектующая может быть выполнена при зажатии, без заеданий. Это сделано для того, чтобы не было перемешивания при заливке пуговиц клеем, но об этом позже.
Детали и инструменты для сборки кодового замка
Прежде чем приступить к изучению схемы электронного кодового замка, вам потребуется подготовить детали. Для разных моделей используются свои элементы, перечислим основные:
- Специальный электрозамок с выходящими из него жгутами проводов для подачи электронных импульсов;
- Внешний пульт для считывания магнитного кода с носителя: при совпадении комбинации посылает сигнал на главный блок управления, и замок открывается;
- Блок внутреннего управления – базовая конструкция;
- ИБП (аккумуляторная батарея, питающая прибор электроэнергией в случае отключения электроэнергии);
- Не менее пяти электромагнитных реле, из которых четыре с нормально разомкнутыми контактами и одно с замкнутыми контактами;
- Панель кодовых кнопок: вместо заводской детали подойдет самодельная;
- Тумблеры для открывания дверей изнутри;
- Геркон с нормально открытыми контактами, которые можно найти, разобрал свой старый телефон;
- Небольшой магнит;
- Электропровода;
- Канифоль с припоем;
- Паяльник;
- Отвертка-индикатор проводов, для программ правильности проводов.
Блок питания устройства
Питание продаж продаж, за счет непрерывного блока, фирмы Dantom. Он имеет встроенную гелиевую батарею 12В/7А. Вы можете собрать такой же, схема очень проста, она дает постоянный небольшой зарядный ток (несколько миллиампер – при полностью заряженной батарее, и 70 – 100 при разряженной). Этого достаточно для питания нескольких электрических замков и электрических защелок. Или сделайте блок меньше, если у вас только одна дверь с кодовым замком. Возможно на: L7812CV, LM317, КР142ЕН8Б. Также систему можно задать от импульсных блоков питания.
Принципиальная схема БП РИП
Печатная плата БП РИП
В предлагаемой схеме резервного источника питания (РИП) используется влагостойкий трансформатор, но можно использовать любой другой на 20-40 Ватт, с выходным напряжением 15-18 Вольт. Если автомобильный актуатор под нагрузкой один, то подойдет и менее мощный трансформатор. Для нескольких электрозамков электролитический конденсатор С1 должен иметь большую емкость, чем указанная на схеме — для большего запаса энергии при работе и, соответственно, меньшего падения напряжения на нагрузке. Конденсатор С2 – 0,1-0,33мФ, С3 – 0,1-0,15мФ. Радиатор для IC1 – больше, примерно 100-150см2, как и в случае с аккумулятором, дополнительный подогрев не нужен! Выходная токовая нагрузка для L7815CV составляет 1,5А. При этом, если в качестве кожуха используется пластиковый короб, не забудьте про вентиляционные отверстия. Диод D8 и предохранитель FS2 служат защитой от короткого замыкания.
В защищенных РИПах есть кнопка (тампер) от несанкционированного вмешательства в устройство — она нам не понадобится. На плате вместо клемм для соединения проводов лучше использовать пайку, как самый надежный способ крепления. Также хорошенько подстрахуйте и вынесите запасной шнур питания за пределы помещения, на всякий случай (в жизни бывает по-другому).
Особенности механических устройств
Раньше механические кодовые замки использовались практически повсеместно. Их активно устанавливали на входную дверь подъезда в многоквартирных домах. Также сфера их применения распространялась на входную зону хозяйственных и производственных помещений. Принцип работы механики основан на введении кодовой комбинации из нескольких цифр, которая приводила в движение засовы и открывала дверь при зажатии необходимых кнопок.
Устройство современного кодового механического замка несколько сложно, так как старые модели были не слишком надежны из-за простоты подбора комбинаций, ориентирования по нажатым рабочим кнопкам. Сегодня их схема основана чаще на последовательном вводе цифр, но сам механизм остается примерно таким же.
Преимущества механических моделей в том, что схема их подключения предельно проста. Они не требуют соединения с силовыми элементами, а потому достаточно просто врезать изделие в полотно и закрепить ответную часть на коробе.
С перепрограммированием механического замка своими руками, тоже не отвершить очень прочностные характеристики. Для этого нужно сделать следующее: разобрать корпус и сбросить код доступа на новую комбинацию, совместив кнопки с защелками.
Преимуществом механического кодового замка считается простота подключения
Схема простейшего кодового замка на реле
Это моя четырехзначная схема
Принцип работы замка очень прост. На рисунке показана 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 самозапуска.
В наборе кода основания кнопки КЛ2 — КЛ5. При нажатии кнопки КЛ2 на реле Р2 подается питание, соответственно реле получает питание и его контакты замыкаются. При отпускании КЛ2 реле продолжает питаться через собственные контакты. Далее питание подается на контакты реле Р3 и таким же образом на реле Р5. При заказе заказа реле Р5, питание поступит, но исполнительное устройство (в моем случае это электромагнитная защелка, но может быть и высоковольтное реле, при питании механической компании от 220В.)
Также есть кнопки KL1 и KL6. При нажатии на кнопку КЛ1 вся дальнейшая цепь обесточивается, все реле сбрасываются в исходное положение. Параллельно KL1 включаются все свободные кнопки панели.
Кнопка КЛ6 — это открытие замка изнутри помещения. При нажатии КЛ6 реле р5-р4-р3-р2 срабатывают поочередно и продолжают удерживать свои контакты до открытия двери (геркон не размыкается и вся цепь не обесточивается. Это происходит и при вводе кода правильно, только реле активируются в обратном порядке 2-3 -4-5).
К относительным недостаткам этого замка можно отнести следующее:
1. Открытие дверей и одновременное нажатие всех «правильных кнопок».
2. Отсутствие резервного источника питания. При пропадании питания — замок не открывается. Хотя можно зарезервировать с помощью акума и другого реле.
3. Нельзя выбрать код с повторяющимися цифрами, например: 2325.
Вот фото двух моих замков. Работают уже больше года без нареканий. Главное придумать кодовую панель, но это уже дело вкуса.