Простейший кодовый замок на реле, для начинающих
Начну с того, что на работе у меня стоял какой-то древний самодельный кодовый замок, который уже не работал. Дверь можно было открыть одновременным нажатием всех кнопок.
И тут мне начальство не то чтобы приказало, но предложило мне из имеющихся в наличии ресурсов разобраться с этим замком, т.к. оно (начальство) знало, что я радиолюбитель.
Я решил сделать новый замок. Обычно легче собрать нечто с нуля, чем чинить, не имея ни схемы, ни малейшего понятия об устройстве.
Начал с простейших транзисторных ключей с временной задержкой. Собрал схему. В теории все работало, на практике нет.
Перерыл в Гугле много разной информации, но ничего простого так и не нашел. А требовалось собрать бесплатно, из подножных материалов.
Содержание / Contents
Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
�� Полезные и проверенные железяки, можно брать
Опробовано в лаборатории редакции или читателями.
Отошел от транзисторных ключей. Задумался над созданием замка на триггерах, но подходящих микросхем в наличии не было. И тут я наткнулся на схему триггера на 4-х электромагнитных реле. Уже что-то, но для замка на 4 цифры требовалось аж 16 реле.
Что мне нужно было: код из четырех цифр, которые нажимаются последовательно, а при одновременном нажатии всех кнопок панели замок, естественно, не должен открываться. На основе найденной схемы, была разработана очень простая рабочая схема кодового замка на электромагнитных реле.
↑ Для сборки замка потребуется
Для сборки замка потребуется всего ничего, а именно:
1. 5 электромагнитных реле, любых. Можно больше. Главное что-бы подходили вам по рабочему напряжению. Ну и еще одно условие, у четырех реле должно быть хотя-бы по одной группе нормально разомкнутых контактов, а в пятом реле — нормально замкнутых. Я использовал РЭС-32.
2. Сам механизм замка (электромагнитный, электромеханический, электромагнитная защелка). Короче то, что у вас есть или вы сможете приобрести или сами сделать.
3. Наборная панель кодовых кнопок. Тут уж придется самому делать, но ничего сложного в этом нет.
4. Кнопка для открывания двери изнутри помещения.
5. Геркон с нормально разомкутыми контактами и небольшой магнит. Например, такое используют в сигнализации.
Ну или можно геркон выковырить из старого домашнего телефона (такой геркон можно вытащить из телефона, у которого трубка ложится на корпус и при этом не нажимает никаких видимых рычагов. Там в трубке собственно спрятан магнит, а в корпусе телефона — геркон), а магнит например из старого шкафа. Там на дверках стоят такие маленькие магнитики.
6. Паяльник, провода, припой, канифоль и прямые руки.
↑ Схема простейшего кодового замка на реле
Принцип работы замка очень прост. На рисунке представлена схема замка в исходном положении при открытой двери.
При закрытии двери геркон замыкается и питание подается через нормально замкнутые контакты Р1 на нормально разомкнутые контакты Р2 (второе реле). Реле Р2 — Р5 включены по схеме самоподхвата.
В наборе кода участвуют кнопки КЛ2 — КЛ5. При нажатии кнопки КЛ2 запитывается реле Р2, и соответственно реле получает питание, и ее контакты замыкаются. При отпускании КЛ2 реле продолжает питаться через собственные контакты. Дальше питание поступает на контакты реле Р3 и таким-же образом до реле Р5. При замыкании контактов реле Р5, питание поступает, но исполняющее устройство (в моем случае это электромагнитная защелка, но может быть и высоковольтное реле, при питании механизма замка от 220В.)
Есть еще кнопки КЛ1 и КЛ6. При нажатии кнопки КЛ1 обесточивается вся дальнейшая схема, все реле сбрасываются в начальное положение. Паралельно КЛ1 включаются все свободные кнопки наборной панели.
Кнопка КЛ6 — это открытие замка изнутри помещения. При нажатии КЛ6 поочередно срабатывают реле р5-р4-р3-р2 и продолжают держать свои контакты, пока не откроется дверь (не разомкнется геркон и вся цепь не обесточится. Тоже происходит и при правильном наборе кода, только реле срабатывают в обратном порядке 2-3-4-5).
К относительным недостаткам этого замка можно отнести следующее:
1. Открытие двери и при одновременном нажатии всех «правильных кнопок».
2. Отсутствие резервного источника питания. При пропадании питания — замок не открыть. Хотя зарезервировать можно с помощью акума и еще одной релюшки.
3. Нельзя выбрать код с повторяющимися цифрами, например такой: 2325.
Вот фото моих двух замков. Работают уже больше года без проблем. Главное — придумать кодовую панель, но это уже дело вкуса.
↑ Первый замок:
Так сказать внешний вид (изнутри). На обычный накладной замок не обращаем внимания, он хоть и рабочий, но ключи от него потеряны еще до начала времен. 
Расположение реле, проводов и кнопки внутри корпуса.
Электромагнитная защелка (врезана в дверь) 
Вот такой вот корпус у меня получился. 
А это кодовая панель, сделана из старого китайского мультиметра и кнопок от телефона (модель телефона — Элетап микро). Дисплей остался просто так, не задействован. 
↑ А вот второй замок:
Все реле вот в такой вот коробочке и блок питания 
А это кодовая панель, здесь уже посложнее изготовление. 
Механические кодовые замки: устройство и инструкция
Сочетание комбинационных алгоритмов шифрования и механических устройств повышает эргономику и надежность защитных систем. Данная концепция, в частности, широко применяется в средствах автомобильной безопасности, где классические противоугонные механизмы дополняются высокотехнологичными модулями управления. Для защиты частного дома по этой же системе многие устанавливают кодовый замок на дверь. Механический принцип действия запорной системы контролируется панелями набора, что делает эксплуатацию устройства удобнее и безопаснее. Но у такого решения есть и слабые стороны.
Устройство механизма
При всей внешней технологичности кодовые модели замков достаточно просты. Их конструкция формируется набором механических компонентов, которые, в свою очередь, активизируются под действием электроники. Защелка, пружина, обойма с рычагом и набор штифтов – техническая основа, которая образует механический кодовый замок. Устройство также предусматривает наличие высокопрочной оболочки в виде корпуса, выполненного на основе стальных сплавов. Хотя бывают и комбинированные решения металлического формирования корпусов нестандартных моделей.
При этом надо различать непосредственно электронные и механические устройства. Разница заключается в том, что полностью электронные модификации хранят кодовые комбинации в контроллере запорной системы. В свою очередь, механические кодовые замки хранят правильную кодовую последовательность в виде особого расположения вышеупомянутых штифтов и колец. При нажатии на кнопку срабатывает сдвиг, и соответствующая защелка освобождает обойму замка.
Разновидности моделей
Выделяют замки врезного, накладного и навесного типа. Врезные механизмы считаются наиболее надежными, поскольку образуют вместе с объектом установки единую конструкцию. Такой механизм интегрируется в дверную нишу, исключая возможность физического разбора. С наружной стороны остается лишь панель, предназначенная для ввода информации, то есть кода. Однако для целого ряда конструкций этот способ установки в принципе недопустим. В таких ситуациях поможет накладной механизм, расширяющий монтажные возможности. К примеру, по накладной схеме устанавливается кодовый замок на калитку. Механический блок со всей начинкой в данном случае будет размещен снаружи, что снижает уровень безопасности, но зато облегчает монтажные работы. Что касается навесных моделей, то они и вовсе не требуют установки и являются мобильными. Объектом запора в этом случае выступает прочная петля или цепь.
Монтажные работы
Перед установкой производится разметка точки фиксации. На целевом полотне осуществляется выборка с пазами, а в самой нише формируется свободное пространство для засова-защелки. Для выполнения операций резки по дереву желательно использовать не ручной инструмент, а электрические или аккумуляторные модели лобзиков и пил средней мощности. Желательно, чтобы аппарат поддерживал возможность фигурной резки. Это обеспечит возможность получения более точного и чистого проема. Далее замок устанавливается на дверь, а планка запора – на короб. Важно, чтобы промежуток между торцом замочного механизма и планкой составлял не более 3-5 мм – эта величина определяется конструкцией конкретной модели. После монтажа механические кодовые замки обязательно проверяются на работоспособность в состоянии открытой и закрытой двери. Если защелка корректно входит в нишу планки и так же свободно из нее выходит, значит, устройство установлено правильно.
Общие рекомендации по использованию
В процессе эксплуатации кодовых моделей особенно важно поддерживать их оптимальное рабочее состояние. Дело в том, что по сравнению с традиционными сувальдными и цилиндрическими устройствами, такие модели отличаются более тонкой настройкой секретных элементов. Рядовой пользователь может поддерживать их рабочее состояние с помощью смазки. Рекомендуется использовать специальные средства, предназначенные для обработки обоймы и засова-защелки. В качестве альтернативы специализированным составам можно применять и машинное масло. Соблюдение этого правила позволит в течение многих лет без ремонта эксплуатировать механический кодовый замок. Инструкция также указывает на необходимость соблюдения и правил обращения с системой набора кода. Данный механизм может отличаться у разных модификаций, но есть и общие рекомендации. Например, производители не рекомендуют пытаться открывать дверь уже в процессе набора комбинации.
Установка и смена кода
В зависимости от модели пользователь может устанавливать комбинации, состоящие из 3-х и более цифр. Обычно для смены кода требуется отвернуть специальные винты и снять пружинный блок с самим рычагом. Непосредственно кодировка реализуется посредством постановки сувальдных элементов в замочный корпус в определенной позиции. Собственно, таким образом и достигается секретность механизма. Сувальды кнопок устанавливаются под углом в направлении от замочной оси. С обратным скосом фиксируются сувальды, которые не привязаны к кодовым кнопкам. Затем можно обратно собирать пружинный блок с корпусом, совмещая при этом отверстие рычага с приводной осью. После этого механические кодовые замки вновь проверяются на работоспособность. Начинать проверку также следует сначала при открытой двери, а затем – в закрытом положении. Обновление кода желательно выполнять с частотой не менее раза в год.
Плюсы кодовых замков
В основном преимущества данного решения обусловлены исключением необходимости применения ключа. Это способствует повышению не только эргономики, но и уровню безопасности. Владельцу не потребуется заказывать дубликат в мастерской, привлекая дополнительное внимание. Не нужно будет также каждый раз менять замок при потере ключа и т. д. Есть и другое преимущество, связанное с высокой степенью защиты как таковой. Дело в том, что механические кодовые замки практически невозможно взломать без силового воздействия. По крайней мере, это касается возможностей, которыми обладают средние злоумышленники. Физическая же защита таких замков соответствует по уровню традиционным моделям.
Минусы кодовых замков
Недостатки замков такого типа также связаны уже с обратной стороной применения кодовой комбинации как замены обычного ключа. Код можно элементарно забыть, если долго не пользоваться устройством. Конечно, всегда существуют и способы резервного хранения комбинации, но само по себе это решение является дополнительным риском угрозы взлома, если кто-то еще узнает о коде. Помимо этого, если кодовый механический замок на входную дверь используется на открытой площадке порога в частный дом, то есть вероятность, что секретная комбинация будет считана в результате стороннего визуального наблюдения. Этот нюанс тоже следует иметь в виду.
Заключение
При рассмотрении разных способов обеспечения безопасности дома могут возникнуть и мысли о переходе на более развитые электромеханические исполнения кодовых моделей. Такой вариант может себя оправдать в том случае, если планируется расширение перечня охранных функций. Электроника, в частности, позволяет сопрягать устройство с системами сигнализации. Но, с другой стороны, есть немало причин, по которым целесообразнее все же использовать стандартный кодовый замок. Накладной механический принцип установки, в частности, не предусматривает зависимость от электроснабжения. В итоге сохраняется оптимальный уровень надежности, хотя и с ограниченной по современным меркам функциональностью. Кроме того, обычные механические устройства с кодом обеспечивают немало возможностей именно для поддержания высокой степени секретности – остается лишь определить подходящую модификацию. Такие модели очень популярны среди владельцев небольших загородных домов, где нет смысла подключать сложную электронную систему.
Как устроен кодовый механический замок?
Кодовый замок механический – устройство достаточно популярное и востребованное. Отличие такого запора заключается в первую очередь в том, что открывается от не при помощи ключей, а посредством набора определенных числовых комбинаций.
По конструктивным особенностям кодовые замки могут быть
- механическими;
- электромеханическими;
- электрическими.
Действие кодового запора основано на применении определенного безопасного кода, который был введен на предприятии при изготовлении замка, либо запрограммирован самим домовладельцем. При этом и набор кода может осуществляться различными способами. И если для того чтобы открыть электронный запор с кодом, потребуется набрать комбинацию цифр на клавиатуре устройства, то для открытия замка механического нужно выставить цилиндры в определенной последовательности.
Особенность кодового механического замка, как и электронного, заключается в том, что здесь отсутствует скважина для ключа. А это значит, что при установке именно такого запора вы обеспечиваете стопроцентную защиту от вероятности взлома при помощи традиционных способов: например, отмычек, свертышей и так далее. И, следовательно, подобный запор будет намного безопаснее и надежнее, нежели замок обыкновенный, без кода.
Однако и здесь есть одно достаточно слабое место. В том случае, если вы случайно забудете ваш секретный код, открыть замок будет уже невозможно без приглашения мастера. К тому же, этот секретный код могут узнать и злоумышленники. Сегодня даже существуют устройства, позволяющие подобрать код к практически любым замкам. Но стоят такие устройства недешево, а значит, и доступны они далеко не всем.
Сфера применения
В настоящее время механические запорные устройства с кодом используются довольно-таки широко. В частности, можно установить такие замки:
- на входные двери квартир или частных домовладений;
- на сейфы в доме или в вашем офисе;
- на кейсы, дорожные чемоданы и так далее.
Характеристики
Важный плюс кодового механического замка заключается в том, что набирать код вы можете любое количество раз каждый день. В случае с замками электронными, количество наборов кода, как правило, бывает ограниченным. Устанавливать подобные запорные устройства можно на самые различные двери: как деревянные, так и сделанные из металла.
Кодовые механические замки делятся на несколько категорий, согласно особенностям конструкции. Это, в частности:
- кнопочные механические с кодом;
- запоры с наборными кругами (может быть различное количество кругов).
Чем больше наборных кругов у данного изделия – тем оно считается больше уязвимым. Кроме того, такие замки имеют не так уж много секретных цифровых комбинаций, а потому нередко код злоумышленникам бывает несложно подобрать. Наиболее устойчивые к попыткам вскрытия замки – это те, которые имеют всего один наборный круг. Но здесь есть и существенный минус – это то, что такое изделие перепрограммировать очень сложно. А набирать числовой код – долго и чаще всего неудобно.
В механическом замке с кодом информация – это то или иное положение колец или штифтов. Что же касается кнопочных замков с кодом, то они характеризуются наличием совсем небольшого количества комбинаций цифр. Такие устройства можно назвать оптимальными в том случае, если вы подбираете надежный запор для дверей в подъезде или ищете вариант замка для подсобных помещений.
Среди важнейших преимуществ кодового замка механического типа можно назвать следующие:
- нет надобности брать с собой ключи;
- можно надежно защитить свой дом, любое здание, территорию от тех, кого бы вы не хотели пускать;
- большого количества дубликатов ключей не потребуется.
Наиболее распространенными разновидностями механических запоров с кодом следует назвать:
- замки кнопочного типа;
- роликовые.
Кнопочные кодовые запоры – недорогой вариант, подходящий для монтажа, например, в подъездах домов. Но открыть такой замок довольно-таки просто. Например, вы установили код: 123. И даже в том случае, если вы наберете эти цифры в любой другой последовательности – к примеру, 231, 312 и т.п., замок все равно будет открыт. На многих таких замках кнопки с подходящими цифрами нужно нажать одновременно. И это значит, что число вероятных комбинаций существенно уменьшается, по сравнению с аналогичными электронными замками. Единственное, что вы в силах сделать для того чтобы повысить надежность замка, это периодически менять код. Причем перекодировку возможно осуществлять при уже установленном замке.
Также не стоит использовать как код явные числа, которые несложно будет угадать. Например, среди таких чисел – даты рождения, домашние телефоны, номера автомобилей и так далее.
Не менее распространенный вид механических запоров с кодом – это роликовые замки. В таком случае комбинация будет набираться методом поворачивания специальных роликов. На каждом таком ролике есть заданный набор из цифр или символов, такой набор варьируется, в зависимости от производителя и от модели устройства. Ролики необходимо поворачивать по своей оси, и после того, как выставлена заданная комбинация символов, штифты замка попадают в свои пазы. А замок, соответственно, открывается.
Стоит заметить, что такие замки не отличаются значительной устойчивостью к попыткам взлома путем подбора комбинаций. И потому устанавливать такие замки стоит только на те двери, за которыми нет особенно ценного имущества. Открыть роликовые запоры путем подбора подходящих наборов символов можно достаточно быстро. Разумеется, чем больше роликов на изделии, тем больше времени придется потратить злоумышленнику на то, чтобы его взломать. Однако если защита должна быть очень надежной, стоит выбрать все-таки какой-то другой вид замков – благо, различных вариантов на рынке в настоящее время предостаточно.
На самом деле, «механика» не может рассматриваться как очень надежный и полноценный способ защитить себя, свое имущество и дом от вероятности проникновения. Такой тип изделий больше будет подходить для того, чтобы ограничить доступ посторонних лиц в помещение, на время. А если нужна полноценная защита, стоит обратить свое внимание на более дорогостоящие, но и более надежные электронные модели замков с кодом.
Монтаж — особенности
Кодовые замки механического типа настоящее время можно приобрести двух разновидностей – либо врезные, либо накладного типа. Для того чтобы установить такой замок, потребуется соблюдение определенного ряда требований. Так, например, толщина дверного полотна должна быть не менее 30 мм. Для того чтобы провести грамотную установку замка механического с кодом, стоит обращаться к специалистам. Но если у вас есть определенные навыки монтажа, то можно попробовать установить такой вид замка собственноручно.