Однокнопочный кодовый замок высокой степени защищенности

Texas Instruments CD4017B CD4019B CD4072B CD4093B CD4538BC

Журнал РАДИОЛОЦМАН, июль 2019

Maxwell Strange

EDN

На Рисунке 1 изображена блок-схема легко программируемого однокнопочного кодового замка. Вы управляете замком, используя серию коротких и длинных импульсов от нефиксируемой кнопки, замаскированной под кнопку дверного звонка. В устройстве используются недорогие микросхемы КМОП логики. Перезапускаемый таймер T1 блокирует вводы, сделанные после окна ввода кода T1, тем самым значительно повышая степень секретности. Схема на Рисунке 2 работает следующим образом. Счетверенный логический элемент «И-НЕ» с триггером Шмитта (IC1) устраняет дребезг контактов кнопки ввода кода и с помощью простой аналоговой схемы распределяет на отдельные выходы импульсы длительностью менее и более 0.3 с. Эти выходы подключены к счетверенному логическому элементу «И-ИЛИ» (IC5). Начальный ввод также устанавливает таймер T1, разрешающий работу десятичного счетчика-дешифратора IC3. Кроме того, каждый ввод тактирует микросхему IC3.

Горстка таймеров и счетчиков образует однокнопочный кодовый замок с высокой степенью секретности.
Рисунок 1. Горстка таймеров и счетчиков образует однокнопочный кодовый замок с высокой
степенью секретности.

По мере того, как IC3 проходит через свои состояния, некоторые из его выходов представляют «короткие» импульсы ввода и воздействуют на входы IC4. Неподключенные к IC4 выходы соответствуют «длинным» импульсам. Таким образом устанавливается кодовая комбинация для разблокировки. Короткие импульсы изменяют адрес IC5 для выбора короткого входного импульса; в противном случае IC5 выбирает вход с длинным импульсом. Короткие и длинные входные импульсы, если они присутствуют в запрограммированной последовательности, формируют выходной сигнал микросхемы IC5. Микросхема IC6 ведет счет выходных импульсов IC5 и вырабатывает команду разблокировки только тогда, когда подсчитает все импульсы. Схема сброса по включению питания в любых условиях гарантирует отсутствие угрозы безопасности после аварийного отключения питания. Таймеры имеют решающее значение для высокой безопасности системы. Вы должны ввести код в 8-секундном окне T1. Если вы сделали ошибку, сначала надо подождать не менее 10 секунд, пока отработает таймер T1, после чего сделать следующую попытку. Если ввод производится непрерывно и с интервалом менее 10 секунд, как может попытаться сделать нарушитель, T1 будет постоянно блокировать счетчик IC6.

Свою кодовую комбинацию вы программируете путем фиксированных соединений между входами и выходами IC3-IC4. В данном примере установлена комбинация LLSSLSSL, где L и S - длинные и короткие нажатия, соответственно.
Рисунок 2. Свою кодовую комбинацию вы программируете путем фиксированных соединений между
входами и выходами IC3-IC4. В данном примере установлена комбинация LLSSLSSL,
где L и S – длинные и короткие нажатия, соответственно.

Несколько лет эксплуатации подтвердили высокую надежность замка. В схеме на Рисунке 2 использована 8-символьная комбинация, которую можно ввести очень быстро. Короткий импульс – это быстрый удар по кнопке; длинный импульс – лишь немного более продолжительный. Более короткая последовательность также будет безопасной. Чтобы реализовать более короткий код, достаточно просто взять импульс разблокировки с более младшего выхода IC6. Выход IC6 возвращается к низкому уровню через 10 секунд после сброса T1. При желании сгенерировать команду блокировки, которая не обязательно должна быть секретной, можно добавить простую схему, показанную на Рисунке 3.

Горстка таймеров и счетчиков образует однокнопочный кодовый замок с высокой степенью секретности.
Рисунок 3. С помощью этой дополнительной схемы, быстро введя четыре или более
коротких импульса, можно сформировать команду блокировки.

Материалы по теме

  1. Datasheet Texas Instruments CD4017B
  2. Datasheet Texas Instruments CD4019B
  3. Datasheet Texas Instruments CD4072B
  4. Datasheet Texas Instruments CD4093B
  5. Datasheet ON Semiconductor CD4538BC

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Single-button lock provides high security

CD4017B на РадиоЛоцман.Цены
ИС, счетчики CMOS Decade Counter
ПоставщикПроизводительНаименованиеЦена
ТриемаSTMicroelectronicsCD4017B, (HCF4017M013TR) SO1613,00 руб.
ЭлектроПластTexas InstrumentsCD4017B3Aпо запросу
ЭлектроПласт- ЕкатеринбургTexas InstrumentsCD4017Bпо запросу
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя