Кодовый замок состоит из трех узлов: клавиатуры с пъезокерамическим зуммером, системного узла и узла питания с исполнительным устройством. В данной статье рассматривается только два первых узла. Клавиатура представляет собой панель с 10-ю кнопками, пронумерованными "0"..."9". Набор кода производится последовательными нажатиями этих кнопок.


Код состоит из четырех цифр от 0 до 9, которые нужно набирать в определенной последовательности. Например, если код установлен 2458, то набор кода 4825 не приведет к открыванию замка, не смотря на то что все набранные цифры взходят в состав кодового числа. В этом существенное преимущество данного замка, поскольку большинство простых кодовых замков рассчитаны на набор цифр кодового числа в любой последовательности, что снижает секретность.

Данный же замок реагирует только на строго определенное кодовое число. При нажатии на любую кнопку клавиатуры раздается негромкий звуковой сигнал подтверждающий замыкание контактов клавиатуры. Связь между клавиатурой и системным блоком при помощи 12-ти жильного жгута. Код устанавливается при помощи пайки перемычек на плате системного блока, который располагается внутри помещения или сейфа. Поэтому вскрытие корпуса клавиатуры с целью определения положения кодовых перемычек не приносит успеха.

Ошибочный набор любой цифры приводит к возврату замка в исходное положение закрыто, что усложняет подбор кода. Для перевода замка в запертое состояние нужно нажать кнопку любой цифры, не входящей в кодовое число.

Принципиальная схема клавиатуры и системного блока показана на рисунке 1. Кодовые цифры устанавливаются перемычками, показанными на схеме волнистыми линиями. Последовательность набора цифр обеспечивают RS- триггеры микросхемы D1, имеющие приоритет по входам S. Этот приоритет дает возможность зафиксировать триггер в положении S, если на его вход S постоянно подавать логическую единицу, и сделать его, таким образом, невосприимчивым к изменению уровня на входе R.

В данной схеме этот приоритет используется для обеспечения последовательности переключения триггеров в положение R, а следовательно и последовательности набора цифр. Так, при установке триггера D1.1 в единичное положение (это происходит при ошибочном наборе цифры), единица с его выхода устанавливает в единичное состояние триггер D1.2, единица с выхода D1.2 устанавливает D1.3, а тот, в свою очередь, устанавливает в единичное состояние D1.4.

Набор цифр должен выполняться в той же последовательности. Сначала нужно набрать первую цифру кода и установить в ноль D1.1. Что дает возможность набрать вторую цифру и установить в ноль D1.2, затем можно набрать третью цифру и установить в ноль D1.3, и только после этого можно набрать четвертую цифру и установить в ноль D1.4.

Только после того, как все четыре триггера будут установлены в нулевые состояния на выходе элемента D2.4 появится единица, которая поступает на управляющий вход электронного ключа, управляющего электромагнитной задвижкой привода замка.

Для озвучивания нажатий на кнопки служит мультивибратор на элементах D2.1 и D2.2, вырабатывающий импульсы частотой около 1000-1500 Гц. Импульсы с его выхода, через D2.3 поступают на пьезокерамический зуммер F1, расположенный в корпусе клавиатуры. Когда ни одна из кнопок не нажата все диоды VD1-VD5 остаются закрытыми и на вывод 1 D2.1 поступает, через R1, логический нуль, что приводит к блокировке мультивибратора.

При нажатии на любую кнопку один из диодов VD1-VD5 открывается и уровень на выводе 1 D2.1 меняется на единичный. Это приводит к запуску мультивибратора и из F1 раздается звук высокого тона.

Рис.2
Конструктивно клавиатура выполнена на печатной плате, показанной на рисунке 2. На этом же рисунке показана монтажная схема платы клавиатуры и конструкция кнопок. Подвижный контакт кнопки сделан из пластины пружинной контактной латуни, неподвижный контакт — винт М4 с круглой головкой.

Сами кнопки сделаны из тыльных частей фломастеров. От корпуса фломастера или толстой капилярной ручки, на длину 15-20 мм, отрезается тыльная торцевая часть, в которой имеется пробка.

Со стороны, противоположной пробке, в стенках полученной трубки сверлятся два отверстия, в которые туго вставляется фиксатор из толстой проволоки, который не дает кнопке выпадать из отверстия передней панели клавиатуры. Затем, корпус кнопки, желательно, для жесткости, залить эпоксидной смолой.

Передняя панель сделана из оргстекла или пластмассы толщиной не менее 5 мм. В ней просверлены отверстия по диаметру кнопок, так, чтобы кнопки в отверстиях двигались свободно но не перекашивались. Возле каждой кнопки нужно любым способом (лучше гравировкой) сделать изображение соответствующей цифры.


Рис.3
Детали системного блока смонтированы на одной печатной плате, показанной на рисунке 3. На схеме (рисунок 1) показано положение перемычек для кодового числа "2539".

При установке кода провода идущие от кнопок с цифрами кода соединяются с соответствующими входами R триггеров. А провода от всех остальных кнопок (цифры которых не входят в кодовое число) соединяются между собой и с входом S триггера D1.1.

Никакой настройке замок не требует, и при безошибочном монтаже работает сразу после первого включения. Источник питания должен вырабатывать постоянное напряжение 5... 15В, схема потребляет ток не более 3 mА.

Базовая цепь транзисторного ключа, управляющего электромагнитом запорного механизма (или управляющий реле включения запорного механизма) должен потреблять ток от выхода элемента D2.4 не более 3 mА.