Zaloguj się
Wszystkie
25 listopada 2024
45
W życiu nie raz zdarzają się denerwujące sytuacje, gdy złośliwe osoby, czasem dzieci, znajdują sobie zabawę w uprzykrzanie życia przypadkowym osobom. Na przykład poprzez naciśnięcie na przycisk dzwonka do czyjegoś mieszkania i szybkie ukrycie się w miejsce bezpiecznego oczekiwania na reakcję właściciela. Im większe poirytowanie właściciela, tym większa uciecha żartownisia. Podobne intrygujące zachowania możliwe są z dwóch powodów użycie pojedynczego przycisku do aktywacji dzwonka oraz brak możliwości zidentyfikowania osoby wywołującej.
Zaproponowana tu koncepcja z użyciem hasła zaradzi nie tylko takim sytuacjom, lecz także zabezpieczy sterowanie urządzeń, gdzie nieautoryzowane włączenie może mieć o wiele poważniejsze konsekwencje. W zależności od indywidualnych potrzeb, zaproponowane tu rozwiązanie można także traktować jako przełącznik zabezpieczony hasłem, zdecydowanie podnosząc poziom bezpieczeństwa takiego przełącznika.
W wielu przypadkach pomysł sterowania urządzeń elektrycznych z wykorzystaniem hasła wydaje się bardzo sensowny. Nasz projekt bazuje na prostych elementach. Wykorzystano jedynie bramki logiczne oraz prosty układ scalony dla sterowania cewki wykonawczego przekaźnika. Na fotografii otwierajacej pokazano prototyp przetestowany w laboratorium redakcji „Electronics For You”. Dla testów wystarczy aby sterowanym urządzeniem był zwykły brzęczyk. Ponadto, zamiast przełączników wystarcza konfiguracja odpowiednio połączonych zworek.
Opis obwodu i jego działanie
Konstrukcja bazuje na czterech układach scalonych zawierających bramki: OR (74LS32 – IC1), NAND (74LS00 – IC2), negację NOT (74LS04 – IC3) oraz bramkę NOR w układzie scalonym 74LS02 (IC4). Połączenie bramek konfiguruje samo hasło, natomiast driverem przekaźnika jest układ scalony ULN2003. Bramki w technologii TTL zasilane są napięciem 5 V, dlatego przekaźnik RL1 wykorzystano także z cewką na napięcie stałe 5 V. Hasło ustawiane jest siedmioma przełącznikami S1 do S7. Na schemacie ideowym jako sterowane urządzenie przewidziano żarówkę 60 W/230 V.
Wyjściowym sygnałem logiki bramek jest tu pin 10 negacji IC3E. Wyjście to steruje wzmacniaczem w układzie scalonym ULN2003, który także wnosi negację na ścieżce sterowania przekaźnikiem. Do styków NO przekaźnika, w miejsce żarówki można podłączyć np. buzzer lub dowolne inne obciążenie spełniające wytrzymałość prądową zastosowanego przekaźnika. Jeśli system chcemy zaadoptować jako dzwonek drzwiowy zabezpieczony hasłem, wtedy można użyć dowolnego dzwonka zasilanego napięciem 230 V AC.
Od Red. EdW: Współcześnie preferuje się stosowanie niskonapięciowych instalacji dzwonkowych (np. 8…12 V AC lub DC), co jest bezpieczniejsze i pozwala na łatwiejszą integrację z nowoczesnymi dzwonkami elektronicznymi, które zazwyczaj wymagają niższego napięcia. Taki system wymaga zastosowania transformatora obniżającego napięcie, co dodatkowo zabezpiecza użytkownika bądź serwisanta instalacji przed ryzykiem porażenia prądem.
Obsługa takiego dzwonka zamiast naciśnięcia tradycyjnie jednego przycisku, wymaga ustawienia prawidłowej sekwencji hasła przełącznikami S1 do S7. To niewielkie utrudnienie skutecznie ograniczy przypadkowe lub złośliwe uruchomienie dzwonka. W naszym systemie jako hasło użyliśmy kodu 7-bitowego, dlatego mamy tu siedem przycisków S1…S7. Otwarty przełącznik oznacza zero logiczne, natomiast zwarty logiczną jedynkę. W naszym przypadku jest to stały kod 0010110.
Od Red. EdW: wydaje się, iż w tym zastosowaniu należy użyć przełączników stabilnych ON/OFF. Aczkolwiek, jeśli przełączniki te będą blisko siebie, mogą to być przyciski niestabilne. Dzwonek zostanie wywołany, gdy naciśniemy równocześnie trzy spośród siedmiu przycisków: S3, S5 i S6. Każda inna konfiguracja naciśnięć (spośród 128 możliwych kombinacji) nie wywoła dzwonka (lub nie załączy innego odbiornika).
Patrząc na schemat zauważymy, iż tylko taki kod wymusi zero logiczne na bramkach OR i NOR oraz stan wysoki (jedynkę logiczną) na wejściach bramek zanegowanego iloczynu NAND. Tylko taka konfiguracja skutkuje stanem wysokim na wejściu 1 drivera ULN2003 i tylko wtedy przekaźnik zostanie uruchomiony. Jeśli w przekaźniku użyjemy styków NO, to tylko w tej konfiguracji przycisków (hasła) napięcie zasilające zostanie podłączone do użytego urządzenia (obciążenia).
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
