56

Elektronika dla Wszystkich

Analogowy zamek szyfrowy? – takiego dzi-
woląga chyba jeszcze nikt nie widział! Czas
więc to nadrobić i udowodnić, że w elektro-
nice nie ma rzeczy niemożliwych, a układy
w Elektronice dla Wszystkich są tego najlep-
szym dowodem.

Opisany zamek charakteryzuje się prostą

budową i składa się z tanich i łatwo dostęp-
nych elementów. Można go zbudować w kil-
kanaście minut. Otwarcie zamka polega na
przyłożeniu do czytnika klucza szyfrowego.
Ze względu na sposób szyfrowania, zamek
ten przeznaczony jest głównie do ochrony
szafek i szuflad biurkowych, gdzie bezpie-
czeństwo oferowane przez niego nie musi
być najwyższych lotów. Niemniej zapewnia
on na tyle wysoki poziom bezpieczeństwa, że
osoby nieznające zasady jego działania i bę-
dące elektronicznymi analfabetami nie będą
w stanie go otworzyć.

Opis układu

Schemat ideowy zamka przedstawiony jest
na rysunku 1. Wzmacniacze operacyjne
U1A i U1B pracują jako tzw. dyskryminator
okienkowy. Brzmi to poważnie, ale zasada
działania jest bardzo prosta. Gdy napięcie na

nóżce 2 i 5 jest takie samo jak na nóżce 3 i 6
– wyjścia wzmacniaczy operacyjnych prze-
chodzą w „stan wysoki”. Rezystor R4 wpro-
wadza swoistą histerezę, czyli tolerancję dla
porównywanych napięć. Jest to konieczne,
ponieważ zastosowane rezystory mają tole-
rancję 5%. Wartości rezystorów R1 i R2 są
takie same, dobierane indywidualnie przez
użytkownika. W modelu mają one wartość
22k

Ω. Wybierając ich wartość, dokonujemy

jednocześnie wyboru klucza otwierającego
zamek.

Gdy rezystor R1 będący klu-

czem będzie miał taką samą war-
tość jak rezystor R2, na wyj-
ściach wzmacniaczy operacyj-
nych U1A i U1B pojawią się
równocześnie stany wysokie.
Spowoduje to przejście wyjścia
bramki U2C w stan niski.

Elementy C1 i R7 pełnią bar-

dzo ważną rolę. Stan wysoki na
wyjściu bramki musi utrzymy-
wać się przez jakieś 2 sekundy.
Tyle czasu potrzeba na naładowa-
nie kondensatora C1 do poziomu
przełączenia się bramki U2B.

Eliminuje to prosty chwyt na otwarcie zamka
przez ładujący się kondensator i sprawia wra-
żenie, że zamek po włożeniu klucza „myśli”
sprawdzając kod klucza.

Gdy klucz „pasuje” do zamka, kondensa-

tor C1 zostanie naładowany i zadziała prze-
rzutnik monostabilny zbudowany na bram-
kach U2B i U2A. Załączy on przekaźnik
RL1 sterujący ryglem na prawie 2 sekundy.
Czas ten wyznaczają wartości elementów C2
i R8. Proces otwierania zamka sygnalizowany

FF

FF

oo

oo

rr

rr

uu

uu

m

m

m

m

CC

CC

zz

zz

yy

yy

tt

tt

ee

ee

ll

ll

nn

nn

ii

ii

kk

kk

óó

óó

w

w

w

w

AA

AA

nn

nn

aa

aa

ll

ll

oo

oo

gg

gg

oo

oo

w

w

w

w

yy

yy

zz

zz

aa

aa

m

m

m

m

ee

ee

kk

kk

ss

ss

zz

zz

yy

yy

ff

ff

rr

rr

oo

oo

w

w

w

w

yy

yy

Rys. 2 Schemat montażowy

Rys. 1 Schemat ideowy

57

Forum Czytelników

Elektronika dla Wszystkich

jest przez zaświecenie diody D2. Dioda D1
świeci cały czas, sygnalizując zasilanie ukła-
du.

Montaż i uruchomienie

Na początek miła wiadomość. Układ nie wy-
maga uruchamiania i działa od razu po zmon-
towaniu. Oczywiście warunkiem zadziałania
jest użycie sprawnych elementów i uniknię-
cie pomyłek przy montażu. Rozmieszczenie
elementów na płytce przedstawia rysunek 2.
Lutowania elementów dokonujemy według
znanych reguł, tzn. od elementów najmniej-
szych do największych.

Programowanie zamka ogranicza się do

wyboru wartości pary elementów R1, R2, przy
założeniu, że R1 = R2. W modelu rezystory te
mają wartość 22k

Ω, ale mogą się zawierać

w przedziale 300

Ω - 510kΩ. Są to wartości

bezpieczne, z przedziału których możemy
wybrać dowolną wartość. Zastosowanie rezy-

storów o wartości spoza podanych granic jest
nie wskazane. Jeżeli ktoś by chciał ominąć
wartości z szeregu E24, może zastosować parę
rezystorów precyzyjnych lub nawet dwa po-
tencjometry montażowe z ustawioną „niestan-
dardową” wartością rezystancji (spoza szeregu
E24).

Rezystora R1 nie montujemy na płytce,

tylko we wtyku typu chinch. W miejsce ozna-
czone na płytce R1 lutujemy na dwóch prze-
wodach gniazdo chinch. Będzie ono czytni-
kiem klucza, czyli wtyku. Wybranie właśnie
złącza chinch, a nie np. jack, podyktowane
jest obiektywnymi względami. Jest ono zde-
cydowanie bardziej odporne na uszkodzenia
mechaniczne od złącza typu jack, a przy tym
charakteryzuje się niską ceną.

Dariusz Drelicharz

[e-mail]

Wykaz elementów

Rezystory
R1,R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22kΩ (patrz tekst)
R3,R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100kΩ
R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7,5kΩ
R6,R9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .680Ω
R7,R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .300kΩ
R10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10kΩ

Kondensatory
C1,C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10µF/16V
C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/16V
C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny

Półprzewodniki
D1,D2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED, dowolne kolory
D3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LM358
U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4011
T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC548

Inne
RL1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .RM81P
S1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Wtyk cinch
S2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Gniazdo chinch