Электронный замок на входную дверь своими руками

ЭЛЕКТРОННЫЙ ЗАМОК СВОИМИ РУКАМИ

Данный крупный проект посвящён изготовлению электронных замков своими руками, ниже вы найдёте ссылки на компоненты (Aliexpress), схемы подключения и файлы прошивок. Проект задуман как модульный, то есть руководствуясь приведёнными ниже схемами и инструкциями вы сможете сделать электронный замок любой нужной конфигурации и с удобным вариантом питания. Схемы разделены на схемы питания + подключения управляющего механизма, и отдельно показаны схемы подключения модулей. Комбинируя любые две схемы вы получите удобное для вас решение.
Кто ещё не сталкивался и не работал с Arduino, обязательно прочтите статью по подключению и настройке, ссылка выше.
Ваш AlexGyver.

КОНЦЕПТ И ЛОГИКА РАБОТЫ

Данный проект является модульным, т.е. можно подключать/отключать разные элементы и получить разную функциональность. На картинках выше показан вариант с полной функциональность, а именно:

  • Запирающий механизм. Служит для ОТКРЫТИЯ и ЗАКРЫТИЯ двери. В этом проекте рассмотрено использование трёх разных механизмов:
    • Сервопривод. Бывают большие, бывают маленькие. Очень компактный, и вкупе с тяжёлым засовом – отличный вариант
    • Электропривод замка дверей автомобиля. Большая и мощная штука, но жрёт просто безумные токи
    • Соленоидная щеколда. Хороший вариант, так как сама захлопывается

    В настройках прошивки можно выбрать любой из трёх типов (настройка lock_type)

  • Кнопка внутри. Служит для ОТКРЫТИЯ и ЗАКРЫТИЯ двери изнутри. Может быть размещена на ручке двери (со стороны ладони или со стороны пальцев), на самой двери, либо на косяке
  • Кнопка снаружи. Служит для ЗАКРЫТИЯ двери, а также для ПРОБУЖДЕНИЯ из энергосбережения. Может быть размещена на ручке двери (со стороны ладони или со стороны пальцев), на самой двери, либо на косяке
  • Концевик на закрытие двери. Служит для автоматического закрытия замка при закрывании двери. Им может быть:
    • Тактовая кнопка
    • Датчик холла + магнит на самой двери
    • Геркон + магнит на самой двери
  • Секретная кнопка сброса доступа. Служит для сброса пароля/ввода нового пароля/запоминания нового ключа/комбинации и т.д. Может быть спрятана где-то в корпусе
  • Светодиод для индикации работы. Светодиод RGB, используются красный и зелёный цвета (при смешении дают жёлтый):
    • Горит зелёный — замок ОТКРЫТ. Горит чтобы не забыть закрыть дверь
    • Горит жёлтый — система проснулась и ожидает ввод пароля
    • Мигает красный — сел аккумулятор

Любой из этих элементов можно исключить из системы:

  • Убираем концевик. В прошивке в настройках тоже его отключаем (настройка tail_button). Теперь чтобы закрыть замок, нужно нажимать кнопку
  • Убираем наружную кнопку. В прошивке в настройках тоже её отключаем (настройка wake_button). Теперь систему не нужно будить, она просыпается сама (потребление энергии чуть больше). А также у нас теперь нет кнопки закрыть на передней части двери, и нужен концевик. Либо замок – щеколда
  • Убираем внутреннюю кнопку. Этот вариант годится для шкафов и сейфов. В настройках ничего менять не нужно
  • Убираем светодиод. В настройках ничего менять не нужно
  • Кнопку сброса доступа можно отпаять после первого использования, либо переписать код под себя

ЛОГИКА РАБОТЫ СИСТЕМЫ

  • Дверь закрыта, нажато СНАРУЖИ — проснуться, ждать ввод пароля/RFID метку/электронный ключ/отпечаток пальца
  • Дверь закрыта, система проснулась, ждёт ввод пароля. Время можно настроить (настройка sleep_time)
  • Дверь закрыта, введён пароль/метка/ключ и т.д. — открыть
  • Дверь закрыта, нажато ВНУТРИ — открыть
  • Дверь открыта, нажато СНАРУЖИ — закрыть
  • Дверь открыта, нажато ВНУТРИ — закрыть
  • Дверь открыта, нажат КОНЦЕВИК — закрыть

В замке предусмотрена работа от аккумулятора в режиме пониженного энергосбережения (включить выключить: настройка sleep_enable), а именно:

  • Просыпаться каждые несколько секунд, следить за СОБЫТИЕМ (опциональный вариант, если снаружи нет кнопки. Включить можно в настройке wake_button)
  • Каждые несколько минут следить за напряжением акума (вкл/выкл настройка battery_monitor)
  • Если акум разряжен (напряжение устанавливается в настройке bat_low):
    • открыть дверь (опционально, можно настроить в прошивке open_bat_low)
    • запретить дальнейшее открытие и закрытие
    • при нажатии на кнопки мигать красным светодиодом
    • перестать следить за СОБЫТИЕМ (т.е. ввод пароля/метка и т.д.)

ЛОГИКА РАБОТЫ С КЛАВИАТУРОЙ

Когда система не спит, нажать кнопку смены пароля (скрытая кнопка). Попадаем в режим смены пароля:
Вводим пароль из цифр (МАКСИМУМ 10 ЦИФР. )

  • При нажатии * пароль записывается в память и система выходит из смены пароля
  • При нажатии # пароль сбрасывается (можно вводить заново)
  • Если ничего не нажимать 10 секунд, автоматически выйдем из режима смены пароля, пароль останется старый

Когда система не спит (проснулись по кнопки или сон отключен), нажать * для входа в режим ввода пароля
Если система спит и периодически просыпается проверять СОБЫТИЕ, то нажимаем * и удерживаем, пока не загорится красный светодиод
Режим ввода пароля:

  • Обработка пароля сделана таким образом, что правильный пароль засчитывается только при наборе правильной последовательности цифр, то есть если пароль 345, то вводить можно любые числа до тех пор, пока не появится последовательность 345, т.е. 30984570345 откроет замок, так как оканчивается на 345.
  • Если пароль введён верно, дверь откроется
  • Если ничего не нажимать, через 10 секунд система вернётся в обычный (дежурный) режим
  • Если нажать #, сразу выйдем из режима ввода пароля
  • Если нажать секретную кнопку смены пароля в режиме ввода пароля, то тоже из него выйдем

Как поставить электрозамок на дверь

Обеспечение защиты жилья – вопрос, который был и остаётся актуальным для большинства людей. С развитием технологий появляется множество новых способов решения этой задачи. Электрозамок на дверь в последнее время стал очень популярным средством безопасности. Он обладает многими преимуществами, одно из которых – недостаточная изученность подобного оборудования злоумышленниками. Для взлома необходима особая аппаратура, механическое воздействие бесполезно. К тому же электрозамок чрезвычайно удобен – его можно расположить в любом месте на створке без потери при этом защитных функций. Часто для открытия двери не нужны ключи, достаточно запомнить код.

К электрозамкам относят запирающие устройства, работающие на основе электрического тока. Обычно, чтобы их установить, обращаются в оказывающие подобные услуги фирмы или к частным умельцам. Но при желании вмонтировать такой механизм в дверь можно и самостоятельно. Потребуются минимальный набор инструментов и внимательное следование инструкции.

Виды современных электронных замков

Все типы электрозамков, доступные сегодня, относятся к двум группам: электромеханические и электромагнитные. Тип устройства определяет принцип его работы.

Электрозамки могут использоваться по-разному. В промтоварных магазинах представлены следующие варианты.

  • Электронный замок. Вместо ключа используется карточка. Такой вид популярен в гостиницах и офисах, позволяет контролировать перемещение людей, что упрощает работу системы безопасности.
  • Электромеханический с кодом. Открывает дверь только при условии введения верной комбинации. Используется на дверях подъездов.
  • Комбинированный. Автоматическая защита дополнена, для открытия замка нужны ключ или карта, иногда сразу два ключа. Считается самым надёжным, поскольку в его основе – двухуровневая защита.
  • Биометрический. Включает опцию распознавания отпечатков пальцев. Открыть такой замок можно только после идентификации отпечатка, внесённого в память устройства. Очень удобен, ведь для его открытия не придётся запоминать шифры. Вскрыть подобный механизм практически невозможно.

    Преимущество таких механизмов – их непритязательность. Их разрешено эксплуатировать не только в помещениях, но и за их пределами. Температурные колебания, осадки, влажность не влияют на функциональность устройства.

    Работа электромеханического замка происходит за счёт ригеля, который приходит в движение при подаче напряжения на соленоид. При закрытии основной ригель перемещается и сдавливает пружину, попадая при этом в область замка. При открытии напряжение уходит на соленоид, он снимает фиксирующий ригель элемент.

    Запирающий механизм такого типа представляет собой гибрид классического механического затвора и электрического привода. Этим и определяется его конструкция. Покупной комплект состоит из следующих элементов:

    • корпуса, в котором содержатся запирающие ригели, личинка (как механическая составляющая), электродвигатель (соответственно, как электрическая);
    • ответной планки;
    • крепежей;
    • электрических проводов;
    • ключей;
    • руководства по установке.

    Монтировать конструкции такого типа лучше в помещении, поскольку механизм восприимчив к влаге. Если альтернативы нет, то корпус рекомендуется укрыть кожухом, козырьком или другим защитным приспособлением.

    В комбинированных конструкциях сочетается сразу несколько механизмов, в зависимости от видов которых и происходит работа замка. Чем больше механизмов, тем сложнее открывается дверь.

    В основе работы биометрического замка кроется процесс сканирования. Сканированный отпечаток сравнивается с образцом, внесённым в память. При совпадении дверь будет открыта.

    Невидимые устройства работают с использованием электродвигателя и редуктора, производящих открытие и закрытие. Они спрятаны внутри двери, для открытия которой нужен дистанционный пульт.

    Преимущества и недостатки

    • надёжность;
    • долговечность;
    • практичность;
    • экономичность;
    • устойчивость к климатическим условиям (магнитный электрозамок).
    • необходимость использования электроэнергии;
    • дорогой монтаж;
    • восприимчивость к погодным условиям (кроме электромагнитных).

    Безопасно ли использовать такой замок

    Большая часть модификаций электрозамков работает от электросети 220 вольт, но сила тока может отличаться. Это стоит учесть при покупке блока питания. Чтобы увеличить уровень безопасности, нужно добавить на дверь ещё один запорный механизм, принцип работы которого должен кардинально отличаться от первого.

    В комплект к электронному замку входит батарея, которая обеспечит работу даже при отсутствии электричества. Когда она разрядится, на телефон владельца поступит сообщение.

    Любая замочная система нуждается в сервисном обслуживании. Благодаря этому электрозамок прослужит дольше и сохранит свои защитные свойства, что, в свою очередь, положительно скажется на безопасности.

    Как выбрать электрозамок

    Выбирая подобное оборудование, обязательно нужно обратить внимание на его характеристики. Покупая вариант для квартиры или дома, лучше остановиться на модели с аккумулятором, который позволит устройству функционировать даже при отсутствии электричества. Чем больше его мощность, тем дольше работа. Существуют образцы с повышенной мощностью, однако они предназначены для дверей из прочного материала.

    Ещё одна важная характеристика – сила удержания створки. Для лёгких дверных полотен это значение равно 150 кг. Уличные двери имеют показатель в 300-500 кг. Чем дверь тяжелее, тем более сильным должен быть замок.

    При выборе электрозамка учитывается, будет ли он использоваться вместе с домофоном или нет.

    Важную роль играет бренд. Самые известные и хорошо зарекомендовавшие себя производители – Олевс, Аккорд, Openers and Closers.

    Приобретая данную продукцию, полезно ознакомиться с отзывами покупателей в интернете.

    Дополнительное оборудование для любого вида электрозамков

    Чтобы механизм любого электрического замка работал без проблем, нужны дополнительные составляющие.

    1. Контроллер. Необходим для осуществления процессов открытия и закрытия. «Управляющий» элемент, который размещается в отдельном закрытом блоке.
    2. ИБС (источник бесперебойного питания). С ним замок будет функционировать даже при отсутствии электричества. Подача напряжения на замок происходит от розетки или аккумуляторной батареи, находящейся в АБС. В свою очередь, аккумулятор заряжается от сетевого адаптера.
    3. Считыватель кодов. Устанавливается с наружной стороны дверного полотна. Идентифицирует персональные данные с брелка или карты.
    4. Прибор для открытия двери изнутри. Дополнительное приспособление для комфорта пользователей.
    5. Доводчик для плавного закрытия.

    Монтаж электронного замка

    Чтобы установить дверной электрозамок, нужно пройти два предварительных этапа.

    1. Выбор подходящего замка. Необходимо при этом учесть особенности двери и её расположение (квартира, дом, калитка).
    2. Подготовка нужных инструментов.

    После установки можно проводить подключение электрозамка.

    По способу установки различают накладной и врезной электрозамки.

    Накладной электронный замок

    В процессе установки данного вида можно выделить такие этапы.

    1. Подготовка инструментов. Потребуются маркер, рулетка, карандаш, электрическая дрель и шуруповерт.
    2. Нанесение разметки. В том месте, куда замок будет монтироваться.
    3. Подготовка отверстий для крепления. Здесь понадобится дрель.
    4. Сверление сквозного отверстия. Благодаря нему соединяются корпус и считыватель.
    5. Установка и закрепление механизма.
    6. Фиксация запорной планки.
    7. Монтаж считывателя.

    Врезной электронный замок

    Установка такого запорного механизма несколько сложнее. Алгоритм монтажа – следующий.

    1. Снятие двери с петель.
    2. Разметка размера ниши. Она должна быть чуть больше, чем замковый корпус.
    3. Вырезка ниши.
    4. Зачистка неровностей в нише.
    5. Установка и фиксация замка в подготовленном пространстве.

    Подключение замка к домофону

    Для осуществления данной операции к оборудованию прилагается специальная инструкция, в которой содержится схема подключения электрозамка.

    Сначала требуется установить блок управления и блок питания, подающий к замку напряжение. От домофона проводится кабель к панели, а от батареи – к замку.

    Один из кабелей размыкается, другой – остаётся свободным. При нажатии на кнопку происходит управление запирающим устройством. С контроллера идёт импульс к вызывной панели, с помощью которой происходит замыкание внутреннего реле, к замку идёт напряжение, и он отпирается.

    Установка электрозамков – работа, требующая внимательности и точности. Нужно плотно затягивать все винты. После монтажа оборудование необходимо протестировать. Если действие происходит некорректно, что-то не срабатывает, то стоит обратиться к специалистам.

    Цена установки электрозамка на дверь

    Если установить своими руками не получается или просто не хочется, то на помощь придут профессионалы.

    Обычно услугу монтажа замка можно заказать при его покупке. Цена зависит от вида устройства и колеблется от 5 до 27 тысяч рублей.

    Если оборудование уже приобретено, то его установка обойдется в 2500 рублей (самый простой вариант). За монтаж более сложных моделей придётся заплатить от 10 тысяч рублей. Настройка включается в стоимость.

    Электрозамок на входную дверь – отличная альтернатива его простым аналогам. Он обеспечит безопасность дома и при соблюдении правил эксплуатации прослужит долго.

    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

    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.

    ↑ Вот видео работы моих замков по этой схеме.

    Прошу прощения за темные секунды, но там не хватало света.

    Источники:

    http://domnamne.ru/zabory/zamki/kak-postavit-elektrozamok-na-dver

    http://datagor.ru/nachinajushhim/2503-prosteyshiy-kodovyy-zamok.html

    http://ventilationpro.ru/ochistitel_vozduha/ehlektrostaticheskijj-ochistitel-vozdukha-panaceya-ili-vred.html

Ссылка на основную публикацию