Электронный замок на входную дверь своими руками

↑ 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.

Установка электромагнитного замка

Этот вид запорного устройства продается с подробной инструкцией по установке. Отметим основные шаги, которые следует выполнить:

  • произвести разметку, приложив замок к дверному полотну на нужной высоте;
  • закрепить на полотне трафарет пластины;
  • взять сверло нужного размера и обустроить отверстия для крепежа;
  • установить якорь на специальные элементы, которые есть в комплекте;
  • воссоздать место для посадки элемента;
  • провести проводку от электромагнитной коробки, и соединить по схеме, которая приложена к замку;
  • закрепить коробку, и проверить на работоспособность.


Варианты установки электромагнитного замка

Эти запорные устройства могут быть присоединены к пульту управления охранных систем, но в этом случае установку придется доверить профессионалам.

Источник питания

Для питания конструкции необходимо использовать бесперебойный блок питания. Можно сделать его также самостоятельно, достаточно просто следовать инструкции по сборке. Схема блока бесперебойного питания выдаёт постоянный небольшой ток, достаточный для работы нескольких подобных устройств.

https://youtube.com/watch?v=9dDRZiFgVPw

Подведем итоги

Для людей без опыта в радиолюбительстве такое устройство сделать своими руками первый раз может быть сложно, но это реальная, осуществимая задача. Данная в статье инструкция по сборке достаточно проста поэтому если всё делать внимательно, неторопливо и аккуратно, можно собрать электронный кодовый замок, не обладая какими-то особыми навыками в области радиолюбительства.

Купите необходимые для схемы детали, соберите механическую часть, установите замок на дверь и произведите необходимый монтаж. Желательно периодически менять код электронного механического замка. Это поможет избежать несанкционированного проникновения посторонних людей в ваше помещение.

Виды врезных замков

Все замки можно классифицировать двумя способами:

  1. по назначению;
  2. по типу механизма.

Классификация врезных замков по назначению

По назначению замок врезной металлический может быть:

запирающим. В устройстве отсутствует дополнительный фиксатор, придерживающий дверь в закрытом состоянии. Замок блокирует открывание двери только при помощи ключа;

Первый тип замка – запирающий

запирающее-фиксирующий. Кроме закрытия двери ключом можно дополнительно ее блокировать язычком-фиксатором, который работает при нажатии на дверную ручку. Называется такое устройство – замок врезной фалевый.

Второй тип замка – фалевый

Запирающее устройство используется как дополнительный механизм защиты, а фалевый замок может применяться в качестве основного механизма входной двери.  

Классификация врезных замков по типу механизма

По типу запирающего механизма все врезные замки можно разделить на следующие виды:

  • сувальдные;
  • цилиндровые;
  • ригельные;
  • кодовые;
  • электронные.

Замок врезной сувальдный имеет несколько кодовых пластин (сувальд) при совмещении которых ключом в определенном порядке и происходит его фиксация. Такие замки считаются наиболее надежными.

Устройство сувальдного механизма

Чем больше бороздок на ключе замка, тем большее количество сувальд расположено внутри замка, следовательно, тем более надежным считается запирающее устройство.

К недостаткам сувальдных замков относятся:

  • большой размер замочной скважины, через которую внутрь замка попадает мусор, затрудняющий работу устройства;
  • невозможность изготовить дополнительные или новые ключи. При утрате ключей придется поменять механизм или перекодировать его (если у замка имеется такая функция).

На выпуске сувальдных замков специализируется российская компания «Зенит». Замок врезной Зенит отличается высокой степенью защиты, так как конструкцией устройства предусмотрено от 4 до 8 сувальд.

Замок врезной цилиндровый работает за счет выставления небольших элементов (пин) в определенном порядке. Пины расположены внутри небольшого цилиндра (отсюда и название замка), называемого личиной (личинкой). Отличительной особенностью цилиндровых замков является возможность замены личин, в случае утраты ключа. При этом заменять весь замок не требуется.

Устройство цилиндрового механизма

Чем больше пинов расположено внутри цилиндра, тем надежнее считается замок.

Качественные цилиндровые замки изготавливаются фирмой «Булат». Замок Булат врезной в большинстве случаев имеет 6 пин.

Врезной замок от компании «Булат»

Ригельные замки открываются при воздействии ключа на рейки, являющиеся фиксирующими элементами. Рейки подпружинены. Они возвращаются в исходное положение, как только останавливается работа ключа.

Образец ригельного замка

Ригельные замки не отличаются высокой надежностью, поэтому могут использоваться только в качестве дополнительных устройств.

Кодовые замки также не отличаются высокой надежностью. Такие устройства чаще всего устанавливаются на металлические двери, ведущие в подъезд жилого дома или офисное помещение, где не требуется повышенная секретность.

Кодовый врезной замок

Электронные замки бывают двух типов:

  1. электромеханические;
  2. электромагнитные.

Врезной электромеханический замок можно открыть при помощи обычного ключа или устройства, подающего электрический сигнал. Для подключения такого механизма к двери требуется подвести источник электроэнергии.

Электромеханический замок

Врезной электромагнитный замок можно открыть дистанционно при подаче к устройству электрического тока. Для удерживания двери в закрытом положении используются мощные магниты.

Электромагнитный замок

Электрические замки являются надежными устройствами для защиты любой двери. В случае утраты или хищения ключей замки можно перекодировать и тем самым защитить помещение от несанкционированного вторжения.

Материалы для самоделки:

  • -две батарейки на 9 В типа «крона».
  • -коннекторы для батареек.
  • -небольшой фанерный кусочек.
  • -мотор редуктор из Китая.
  • -обычный медицинский шприц.
  • -дистанционное реле на 2 или 4 канала с пультом управления (заказать так же можно из Китая если такого нет, стоит в районе 200-500
  • рублей.
  • -провода в резиновой или силиконовой изоляции.
  • -металлическая гайка.
  • -длинный болт под гайку.
  • -дверной «шпингалет».
  • -самозатвердевающий пластик для рукоделия (существует много видов, можно купить и в Китае, но так же стоит поискать в своем городе в магазинах для рукоделия).

Необходимо вырезать из фанеры основу для нашего замка, размер делайте удобный для вас, но так, чтобы на нем могла уместиться вся электроника. Затем берём «шпингалет», прикладываем его к фанерной заготовочке и отмечаем карандашом или маркером отметки под места крепежа «шпингалета»:

Затем прикручиваем «шпингалет» к фанерке.

Берём наш модуль беспроводного управления реле и вынимаем из его оригинальной коробочки (если в комплекте с вашим реле не шла коробочка для использования, то сделайте такую самостоятельно, на ваш вкус и цвет), после чего проверяем на работоспособность:

Устанавливаем реле на предназначенные ей «ножки» и так же прикручиваем с помощью винтов и отвёртки:

Затем берём самозатвердивающийся пластик, который кстати очень похож на пластилин и в начальном виде по свойствам очень с ним похож, благодаря этому его можно превратить в практически любую форму использую только свои руки, что очень удобно. Следующим инструкции вашего пластика, формируем небольшое колечко и наносим его на гайку, так как показано на фото. После чего приклеиваем его к ручке «шпингалета» всё тем же самозатвердивающимся пластиком так, как показано на фото, и ждём нужное количество времени пока пластик не застынет:

Берём длинный болт под гайку и вкручиваем его в нашу заготовочку, примерно на треть:

Теперь необходимо взять мотор редуктор, стоит он всего лишь в районе 60 рублей и припаять к его контактам пару проводов, желательно разного цвета, чтобы не допустить ошибки при подключении:

Приклеиваем отрезок от колпачка шприца к оси мотора, а оставшуюся половину надеваем на болт так, как показано на фото:

Тестируем наш механизм для открытия «шпингалета». Подключаем мотор-редуктор к источнику питания, который в нашем случае является кроной на 9 вольт, после подключения мотор начинает вращать болт вокруг своей оси, тем самым выкручивая его из гайки, но поскольку болт в горизонтальной плоскости находится в неподвижном состоянии, то гайка начинает движение в противоположную сторону выкручивания и из-за этого «шпингалет» двигаться вперёд. Если же поменять кантакты местами (изменяя этим полярность) мотор начнет движение в другую сторону и «шпингалет» начнет движение обратно. Если вы всё сделали правильно и у вас всё работает, то можно продолжать сборку:

К модулю с реле необходимо подключить всю нашу внешнюю электронику так как показано на фото ниже, синий и зелёный провод это провода от мотора, а красные и черные это провода питания. В данном модуле установлены зажимы для подключения проводов, что упрощает их подключение, так что берём отвёртку и начинаем сборку:

Вот теперь наш самодельный дверной электрозамок готов и осталось только его протестировать. Для этого просто берём пульт от модуля и нажимаем на кнопку отвечающую за реле, которое запускает мотор таким образом, чтобы он вкручивал болт в гайку, а затем которая отвечает за то реле, которое заставляет вращаться мотор в противоположную сторону. Таким образом получается так, что одна кнопка на пульте отвечает за открытие замка, а вторая за закрытие.

В итоге у нас получился вот такой электрозамок, его можно установить на входную дверь или калитку, по такому же принципу можно сделать замок по мощнее, например для гаража.

В этом видео, подробно показан процесс изготовления данной самоделки.

Работа схемы

В нашем проекте мы будем использовать встроенную в плату Arduino память EEPROM для хранения пароля. Поэтому когда мы будем подавать питание на нашу схему первым делом программа будет считывать остаточные данные из памяти EEPROM, сравнивать их с введенным паролем и выдавать сообщение на ЖК дисплей что доступ запрещен (Access Denied) потому что пароли не совпадают. Для устранения этой проблемы нам необходимо установить пароль по умолчанию (default password) на первый раз (начальное включение) с помощью следующего кода:

Arduino

for(int j=0;j<4;j++)
EEPROM.write(j, j+49);
lcd.print(«Enter Ur Passkey:»);
lcd.setCursor(0,1);
for(int j=0;j<4;j++)
pass=EEPROM.read(j);

1
2
3
4
5
6

for(intj=;j<4;j++)

EEPROM.write(j,j+49);

lcd.print(«Enter Ur Passkey:»);

lcd.setCursor(,1);

for(intj=;j<4;j++)

passj=EEPROM.read(j);

Этот код установит пароль “1234” в EEPROM платы Arduino.

После первого запуска нам необходимо удалить этот код из программы и снова записать код в Arduino и запустить программу на выполнение. Теперь наша система запустится без ошибок. Для второго запуска теперь у нас будет пароль “1234”. Теперь вы можете изменить его при помощи нажатия клавиши #, после этого вам будет нужно ввести текущий пароль, а потом ввести новый пароль.

В дальнейшем, когда вы будете вводить ваш пароль, система будет сравнивать введенный пароль с паролем, который хранится в памяти EEPROM платы arduino. Если пароли совпадают, то на ЖК дисплей выдается сообщение “access granted” (доступ разрешен), а если пароль неправильный, на ЖК дисплей выдается сообщение “Access Denied” (доступ запрещен) и буззер будет выдавать звуковой сигнал некоторое время. Также буззер будет выдавать одиночный (короткий) звуковой сигнал всегда когда вы будете нажимать какую-нибудь клавишу на клавиатуре.

Характеристики

Запоры механические кодовые – решение для металлической или деревянной двери подъезда, ворот, гаража, хозяйственных построек. По принципу работы устройства данного ряда отпираются с улицы, например, одновременным нажатием кнопок или иным способом, согласно конструкции конкретной модели.

Чтобы открыть дверь изнутри помещения, достаточно нажать на ручку. Механизмы часто оснащаются системой переставляющейся защелки, что дает возможность устанавливать их, на правую или левую дверь. Производители прилагают к товару инструкцию, которая позволяет домашним мастерам самостоятельно разобраться в работе прибора и его установке.

Теперь о конструкции замка

   Схема простейшая, испытанная, работает она уже полтора года без проблем, в условиях жары и холода. И самое главное, проста в повторении! Покупаешь радиодетали, плату можно использовать монтажную.

   В качестве привода для замка, применил простой автомобильный электропривод (актуатор). В комплект идут и крепления – металлические полоски, которые нужно переделать, так как видно на фотографиях. Все зависит от того, какой замок применяется для переделки. Можно ставить готовую электрозащелку фирмы FASS LOCK Itemno:2369 (8-12V,12W). В таком случае меняется емкость конденсатора С1, так чтобы получить временную задержку таймера в 0,5-1с.

   В своем случае, закрепил металлическую полоску на пластмассовую ручку замка, прикрепив ее напрямую саморезами. От нее к приводу, одевается спица (идет в комплекте с активатором), и далее сам электропривод крепится также саморезами к основанию двери. Плата с реле устанавливается на дверь и подводится проводка от кнопочной панели и питания. В качестве корпуса, я применил пластиковую крышку из под кофе, просверлив два отверстия для крепления.

   Кнопочная панель для набора кода изготовлена из остатка алюминиевого профиля П-образной формы, для мебельных фасадов, покупается в любом магазине мебельной фурнитуры. Режется профиль исходя из количества кнопок (10шт.). После этого, нужно просверлить отверстия для кнопок, по диаметру немного больше чем диаметр кнопки, так чтобы кнопка с одетым на ней кембриком (трубкой) проходила в отверстие. Таким образом она будет центрирована, и как следствие свободно двигаться при нажатии, без заеданий. Это делается для того, чтобы при заливке кнопок клеем не было смешения, но об этом чуть по позже. 

Комплектация замка

Электронные замки состоят из нескольких узлов:

Запирающее устройство. Если этот элемент врезной, он крепится непосредственно в самом полотне, а накладной – поверх конструкции. Замок оснащен корпусом, внутри него располагаются ригели, которые удерживают створки в положении «закрыто». Здесь же присутствует электрический двигатель, который приводит в движение ригели. На корпусе у некоторых моделей располагаются дверные ручки.

Электрические замки разделяются на:

  • кодовые;
  • биометрические;
  • встроенные замки-невидимки.

Электронное кодовое устройство открывает дверь при наборе кода с помощью специальных кнопок на панели. Биометрический замок срабатывает, когда распознает отпечаток пальцев либо сетчатки глаза. Замок-невидимка открывается при помощи подачи сигнала от специального ключа-брелка.

Электронная замки нередко снабжаются специальным доводчиком, который позволяет створкам закрываться плавно и бесшумно. Эта система увеличивает эксплуатационный период запорного механизма, соединяется с домофоном, а он, в свою очередь, может открыть двери дистанционно.

Конструкция кодовых электронных замков

Механизм электронного запирающего устройства состоит из частей, которые в совокупности действуют как единое целое.
I часть. Механизм запирания. Он подключается к электросети или же действует от небольшой подачи амперов (аккумуляторное устройство). Напряжение подается в виде одного короткого импульса, во время ввода кода.
II часть. Пульт управления или читатель кода. Это непосредственное направление введенного кода на блок управления.

III часть. Блок управления проверяет введенный код на наличие ошибок. В случае неправильного кода, блок управления не подаст электроимпульс для открытия замка. При этом если дверь открыта, блок управления находится в режиме «ожидания» на команду закрыть замок.

Внутреннее устройство блока управления замка

Устройство кодового замка и установка своими руками

Устройство кодовых замков состоит в том, что они не имеют замочную скважину, за счет чего становятся более надежными, износоустойчивыми и долговечными. Вероятность взлома существенно снижается. При помощи установки определенной кодировки цилиндров и роликов, из которых состоит замок, можно сделать настройку замка под себя самостоятельно, а монтаж можно проводить на двери из различных полотен, например: металлических, пластиковых и деревянных.

Желательно, чтобы толщина двери была не меньше 3 см, что также усложнит процесс взлома для злоумышленников.

Схема установки замка на входную дверь своими руками очень проста, так как для этого нужно:

  • Подобрать механизм для запора двери относительно ширины и толщины конструкции;
  • Сделать разметку места будущего расположения изделия;
  • Дрелью просверлить отверстия в двери, чтобы установить корпус замка;
  • Установить кодовую панель;
  • Собрать замочный механизм;
  • Провести монтаж и фиксацию сборных частей механизма;

В заключение нужно настроить кодовую комбинацию и проверить работоспособность изделия.

Какими бывают кодовые дверные замки

В профессиональной среде принято классифицировать подобную продукцию по двум признакам:

  • тип замка
  • способ управления запирающим устройством

Остановимся на каждом пункте подробнее:

Тип замка с кодом. Определяется методом его установки. Выделяют два вида замков для установки в дверях – модели, которые при монтаже навешиваются и врезаются.

Навесной кодовый замок с крутящимися элементами

Навесные конструкции чаще всего используются для создания надлежащей защиты в гаражах, хозяйственных постройках, кладовых, складских и подсобных помещениях.

Накладной вариант

Если говорить о жилой недвижимости, то в данном случае более уместны и востребованы другие варианты – кроме врезных моделей есть еще и накладные.

Врезные замки монтируются внутри дверного полотна, а накладные устанавливаются на поверхности, однако изнутри помещения.

Особенность месторасположения накладной конструкции обуславливает ее главное отличие от обычных навесных моделей. Разница между всеми тремя вариантами весьма значительная. Она проявляется более глубоко при монтаже замка в деревянной двери. Однако входные дверные конструкции из дерева в настоящее время используются очень редко.

Весьма распространенный тип кодового замка — кнопочный

По принципу действия запирающего механизма. Кодовые замки бывают механическими и электронными. Механические модели, по мнению экспертов, несколько уступают электронным аналогам по ряду параметров. К примеру, механические конструкции быстрее ломаются. К ним проще всего подобрать «ключ» при попытке взлома, несмотря на массу инноваций и усовершенствований, которые эти механизмы претерпели за последнее время.

В кодовых моделях используются три варианта кодового механизма:

  • кнопочный
  • поворотный
  • роликовый

Худшие эксплуатационные характеристики продемонстрировал кнопочный замок. Регулярное, интенсивное давление на одни кнопки приводит к истиранию цифровых обозначений на поверхности. К тому же со временем кнопки, которые нажимаются постоянно, начинают западать. О безопасности жилья в данном случае говорить не приходится. Потому что любой посторонний человек без труда «разгадает» нужную комбинацию цифр, просто взглянув на немного вдавленные внутрь кнопки.

Поворотный запирающий механизм

Поворотная модель напротив проявила себя в этом плане с самой лучшей стороны. В попытках подобрать нужную комбинацию вы можете бесконечно крутить ручку или тереть цифровые обозначения. Результат вряд ли изменится на положительный, если вы точно не знаете, какое количество раз и каким образом нужно поворачивать ручку.

Кодовые замки, оснащенные электронной схемой, представляют собой довольно сложную конструкцию, поэтому их следует рассмотреть отдельно.

Правила ухода

Уход прост – нужно своевременно производить профилактические мероприятия, и тогда конструкция не даст сбоев.


Вариант на калитку

Для ухода используется машинное масло. Им смазывается ответная часть. Периодичность – 1 раз в 6 месяцев или с учетом ситуации. Определенные модели могут подвергаться замерзанию клавиш при пониженных температурах зимой. Чтобы этого не допустить, можно использовать смазку WD-40.

Коррозия кодовым устройствам почти не страшна. Изготовители покрывают замки антикоррозийными составами. Запорные механизмы рассчитаны для работы на улице. В механизме изначально закладывается стойкость к атмосферным явлениям и пониженным температурам.


Виды и варианты

Виды замков

Каждая входная дверь должна быть оснащена замком. При правильно подобранном запорном механизме будут выполняться требования по безопасности жилища. Важными критериями при выборе устройства являются:

  • степень взломоустойчивости;
  • тип механизма и схемы замка;
  • надежность;
  • уровень секретности.

На сегодня ассортимент товаров настолько огромен, что можно отыскать хороший замок в любой ценовой категории. Особого внимания заслуживают сложные механизмы. Некоторые люди не находят лучшего решения для своего дома, кроме как сделать на входе кодовый замок.

Эта категория дверной фурнитуры также имеет множество подвидов. Различают следующие вариации:

  • Механические. Стандартный механизм, основанный на применении физической силы для активации запорных ригелей.
  • Электронные и магнитные. Питаются от электросети или аккумулятора. Для приведения в действие требуется подача радиосигнала или наличие магнитного ключа.
  • Комбинированные. Могут работать как электромагнитные модели, а в случае отсутствия питания переходят в режим обычного замка с ключом.
  • Врезные. Устанавливаются на дверное полотно с наружной стороны двери и имеют видимую торцевую пластину.
  • Вложенные. Монтируются на этапе изготовления двери непосредственно внутрь полотна.

Разновидности дверных кодовых замков в зависимости от принципа работы

Шаг 4. Программа Arduino для управления замком защищенным паролем через Bluetooth

Код для управления умным замком через Bluetooth довольно прост. Я разработал приложение для Android, так что оно отправляет команду с паролем.

На самом деле я установил две команды: одна «OPEN =» (Открыть), а другая «CLOSE =» (Закрыть), пароль может содержать любую цифру, букву или символ или комбинацию из них по вашему усмотрению.

В приложении я использовал две кнопки – для открытия двери и для закрытия двери. Когда пароль вводится в нужное поле и нажимается кнопка «открыть» приложение соединяет команду «OPEN =» с паролем и отправляет его в Arduino.

Мы добавили знак ‘=’ с командой для того, чтобы разделить команду и пароль, используя ‘=’. После получения строки из телефонной программы Arduino отделяет команду и пароль от строки приема и сохраняет их в две отдельные переменные.

Затем сначала проверяет пароль, и если пароль совпадает с сохраненным паролем открывается дверь командой «ОТКРЫТЬ» и закрывается дверь командой «ЗАКРЫТЬ». «=» помогает отделить команду и пароль. Ниже приведен полный скетч (эскиз) для Ардуино.

Если Arduino получил неверный пароль, он отправит на телефон Android сообщение о том, что пароль неверен. Фактически Ардуино отправил строку «WRONG». Затем программа на Android показывает неправильное сообщение с паролем.