قفل دیجیتال برای اتومبیل

مدار معرفی شده در این بخش سیستم جرقه زنی اتومبیل را قفل می کند تا این که رمز صحیح از طریق صفحه کلید یک ماشین حساب معمولی به مدار داده شود. رمز مدار 4، 7، 0 و 1 است که باید هر عدد در مدت 5 ثانیه پس از وارد کردن عدد قبلی به صفحه کلید داده شود. با تغییر سیم بندی مدار می توان رمز عبور را عوض نمود.

اگر رمز نادرستی به صفحه کلید داده شود، مدار برای 15 دقیقه خود را قفل می کند و هیچ کاری انجام نمی دهد. برای رفع این مشکل هنگامی که شخص ناخواسته کلید اشتباهی را فشار می دهد، یک ورودی پاک کننده در نظر گرفته شده است که با فشار کلید “C” مدرا را از حالت قفل خارج کرده و برای گرفتن رمز صحیح آماده می نماید.

اساس کار مدار 

مدار دارای چهار تراشه زمان سنج 555 است که با هم سری شده اند. به گونه ای که برای تحریک هر تراشه، ابتدا تراشه قبلی باید تحریک شود. برای تحریک IC4 در شکل 2، ابتدا باید IC2 ، IC1 و IC3 تحریک گردد. خروجی IC4 یک رله را که در مسیر سیم بندی استارت ماشین است تحریک می نماید (شکل 1).

شکل 1 نحوه سیم بندی استارت ماشین

شکل 2 نشان می دهد که چگونه کنتاکت های 4، 7، 0 و 1 صفحه کلید پالس تحریک منفی را برای پایه 2 تراشه های IC1 تا IC4 فراهم می نماید. همه کلید های دیگر به پایه 2 از IC5 وصل شده است. خروجی IC5 وطیفه جریان کشی از بوبین یا سیم پییچ رله را به عهده دارد. با تحریک IC5 ، خروجی آن مثبت شده و اجازه نمیدهد که رله قطع نماید. IC5 به عنوان یک منواستابل 15 دقیقه ای به کار رفته است که هرگاه رمز نادرستی وارد شود فعال خواهد شد.

IC1 تا IC4 به عنوان منواستابل 5ثانیه ای به کار رفته اند به گونه ای که همه ICها باید در عرض 5 ثانیه پس از تحریک IC1، تحریک شوند تا رله تحریک گردد. کنتاکت حالت عادی باز (N/O) رله برای قفل کردن رله به هنگامی که در ابتدا این کنتاکت بسته بوده به کار رفته است. تراشه IC5 با فشار کلید C در صفحه کلید reset شده و خروجی پایه 3 آن صفر می گردد.

همه تراشه به طور دایم توسط خط مثبت و منفی مدار تغذیه می شوند. بجز اولین تراشه، تراشه های دیگر در حالت reset هستند. زیرا پایه 4 آنها به خروجی تراشه قبلی که صفر است وصل می باشد. چون تراشه های ماقبل در حالت قطع به سر می برند. بنابراین برای فعال شدن تراشه دوم ابتدا باید تراشه اول تحریک شود.

با یک شدن پایه خروجی 3 از IC2 ، IC1 از حالت reset خارج شده برای مدت 5 ثانیه منتظر می ماند تا عدد صحیح بعدی وارد شود. این فرآیند برای تراشه های بعدی نیز تکرار می شود. در این روش با توجه به سری بودن تراشه ها، افت ولتاژی روی آنها ایجاد نمی شود. خروجی پایه 3 از IC4 ، رله را تحریک می نماید. پایه دیگر بوبین رله به پایه 3 از IC5 وصل است. در حالت عادی، خروجی IC5 صفر است و از بوبین رله جریان می کشد.

شکل 2 نقشه شماتیک قفل دیجیتال برای ماشین

اگر IC5 در اثر یک رمز نادرست تحریک شود، خروجی آن برای مدت 15 دقیقه مثبت می شود. در این مدت رله هرگز قطع نخواهد شد، حتی با وارد کردن رمز صحیح، زیرا IC5 نمی تواند جریان بوبین یا سیم پیچ رله را جذب نماید. فشار کلید C روی صفحه کلید، IC5 را reset می کند و رله دوباره آماده فرمان خواهد شد. دیود زنر، حالت های گذرای ایجاد شده در خط تغذیه را حذف می کند. از هر نوع صفحه کلید که دارای کنتاکت های SPST است می توان استفاده نمود. صفحه کلید نوع ماتریسی قابل کاربرد نیست.

استارت ماشین دارای سه حالت است: ON , OF و START. بین حالت ON و START کنتاکت فنری لحظه ای وجود دارد (شکل 1). نقطه ‘Y’ به ‘Z’ در حالت عادی وصل است و اکنون قطع می گردد تا یک زوج از کنتاکت های رله بین آن دو قرار گیرد. خط مثبت تغذیه برای مدار را می توان از نقطه ‘X’ گرفت.

لیست قطعات پروژه قفل دیجیتال برای اتومبیل

شکل 3 اندازه واقعی مدار چاپی شکل 2

شکل 4 نقشه قطعات مدار چاپی شکل 3

عملکرد و نصب مدار

سوئیچ ماشین را در وضعیت ON قرار داده رمز صحیح را به صفحه کلید وارد کنید. LED روشن خواهد شد و رله عمل می نماید. مادامی که LED روشن است می توان به روش معمول ماشین را روشن نمود. صفحه کلید و LED را می توان در جلوی داشبورد ماشین نصب نمود و بقیه مدار را در زیر داشبورد یا محل مناسب دیگری جاسازی کرد. تنها هفت سیم اتصال دهنده بین صفحه کلید و بقیه مدار وجود دارد. برای زیبایی از کابل های نواری استفاده شود.

اگر سیستم شارژ باتری ماشین ولتاژهای گذرا با دامنه زیاد (spike) را در خط مثبت تغذیه ایجاد می کند، یک خازن صفحه ای 0.01µF را بین پایه تغذیه و زمین هر تراشه قرار دهید. خازن تا حدامکان نزدیک تراشه لحیم شود.

نظر یکی از خوانندگان

:: وجود دیود زنر در مدار ممکن است سبب بروز مشکل شود. اگر به دلیلی دیود زنر بسوزد و اتصال کوتاه گردد، باتری ماشین از طریق آن تخلیه شده و از بین خواهد رفت. اتصال کوتاه شدن دیود زنر را نمی توان تشخیص داد مگر این که مدار بیرون آورده شود. بدین منظور باید از یک فیوز مطابق شکل زیر استفاده نمود. به محض اتصال کوتاه شدن دیود زنر، فیوز در اثر جریان بالای به وجود آمده خواهد سوخت و به باتری آسیبی نخواهد رسید. می توان یک LED با مقاومت محدود کننده جریان با فیوز موازی نمود تا به محض سوختن فیوز LED روشن شود. باتری ماشین گران قیمت است و باید کاملا از آن حفاظت نمود. در عین حال مدار بسیار عالی می باشد.