Кодовый замок повышенной секретности

В статье предлагается простое техническое решение, повышающее секретность замка, построенного по традиционной схеме последовательного включения RS-триггеров.

Схема кодового замка, опубликованная в [1], обладает недостаточной секретностью. Например, если установлен код 6–8–1–3, то замок открывается и при наборе кода 6–1–8–1–6–8–6–1–3. Обусловлено это тем, что повторное и преждевременное нажатие кнопок правильного кода не приводит к изменению состояния выходных сигналов триггеров. Замок, собранный по такой схеме, можно открыть, нажимая случайным образом клавиши в течение 1…2 мин. Исключает такую возможность схема, основанная на том же принципе последовательного включения RS7триггеров (рис.1).

Рис.1. Схема кодового замка повышенной секретности

Принцип действия

При нажатии кнопки первой цифры кода SA1 триггер DD1.1 переключится и на входе D триггера DD1.2 появится напряжение высокого уровня. Поэтому при нажатии очередной кнопки кода SA2 триггер DD1.2 изменяет свое состояние и подготавливает к переключению следующий триггер. В случае дальнейшего правильного набора последним сработает триггер DD2.2, и напряжение низкого уровня через резистор R7 запустит одновибратор на элементах DD3.3, DD3.4. С его выхода импульс напряжения продолжительностью 2…3 с откроет транзисторы VT1 и VT2, что вызовет срабатывание исполнительного устройства. Напряжение высокого уровня через диод VD6 установит триггеры и счетчик DD4 в исходное состояние.

Нажатие любой кнопки с цифрой, не входящей в состав кода и подключенной к разъему XT6–XTN, приводит к переключению триггеров в нулевое состояние.

При нажатии любой кнопки на вход одновибратора DD3.1–DD3.2 через диоды VD1–VD5 поступает напряжение высокого уровня. Одновибратор вырабатывает короткий импульс, который, поступая на вход CN, изменяет состояние счетчика DD4. После четвертого нажатия напряжение высокого уровня с выхода счетчика через диод VDпереключит триггеры и счетчик в исходное состояние. Таким образом, предотвращается срабатывание замка при повторном нажатии кнопок правильного кода.

Если четвертой нажата кнопка с правильной цифрой кода, то на вход CP счетчика некоторое время поступает напряжение высокого уровня с конденсатора C1, поэтому переключение счетчика и генерация импульса сброса произойдет с задержкой, необходимой для того, чтобы успел переключиться триггер DD2.2 и запуститься одновибратор DD3.3, DD3.4.

Кнопка SA13 предназначена для открытия замка изнутри помещения.

Если после набора правильного кода замок не сработал, значит, ранее была предпринята неудачная попытка его открытия, счетчик и триггеры находятся не в исходном состоянии. В этом случае необходимо перед открытием замка нажать любую кнопку с цифрой, не входящей в состав кода.

Детали и конструкция

Разъемы ХТ1–ХТ5 и ХТ6–ХТN часто используются в бытовой аппаратуре ОНП7КГ. Микросхемы К176ТМ2 можно заменить К176ТМ1, а серию 176 – серией 561. В качестве кнопок SA1–SAN можно использовать контактную клавиатуру старых калькуляторов. Печатная плата односторонняя, с использованием перемычек (рис.2).

Рис.2. Печатная плата

Настройка

Емкость конденсатора C4 и сопротивление резистора R8 определяют время работы исполнительного механизма, а конденсатор C2 и резистор R6 – длительность импульса одновибратора. Она должна быть достаточной для предотвращения дребезга контактов кнопок, слишком большая длительность ограничит скорость набора кода.

Литература

1. Дайджест по цифровым схемам. Кодовый выключатель//Радіоаматор. – 2004. – №2. – С.41–42.

В.А. Верещагин, г. Конотоп Радіоаматор 2005 №08