Jak vyrobit obvod bezpečnostního zámku čárového kódu

Jednoduchý obvod bezpečnostního zámku čárového kódu nebo obvod čtečky čárových kódů je vysvětlen v následujícím článku pomocí několika běžných komponent, jako je operační zesilovač, LDR a laserové světlo.

Všichni jsme viděli a jsou obeznámeni s těmito řadami silných a tenkých čar, které lze vidět vytištěné téměř na všech typech produktů, toto kódované uspořádání je obecně známé jako čárový kód.

Pás čárového kódu vytištěný na konkrétním produktu identifikuje několik zásadních informací týkajících se produktu v zakódované podobě.

Jak fungují snímače čárových kódů

Čtečky čárových kódů jsou sofistikované nástroje, které se používají ke skenování čárových kódů pro dekódování skrytých informací o produktu pro požadovaný účel.

Normálně se tato zařízení skládají z laserového paprsku, který je vržen přes čárový kód, světlo se odráží od bílých částí čárového kódu, zatímco je absorbováno v černých čarách kódu.

Výše uvedené odražené měnící se intenzity světla jsou vhodně zachyceny a fotosenzor a přeloženy do výstupu s analogovou frekvencí.

Výše uvedená analogová data jsou poté konvertována na digitální pulsy přes obvodový stupeň a tyto digitální pulsy jsou dále převedeny do binární formy pro napájení do PC nebo softwaru. Software nakonec dekóduje informace rozpoznáním digitálního / binárního vzoru přiváděných dat.

Vytvoření obvodu čtečky čárových kódů

V následující diskusi je uveden jednoduchý domácí snímač čárových kódů, který lze použít k experimentování a hraní s různými proužky s čárovými kódy a k jeho přizpůsobení jako bezpečnostní zámek přístroj.

S odkazem na několik diagramů níže, diagram vlevo ukazuje a Senzor LED / LDR které mohou být umístěny blízko proužku čárového kódu uvnitř příslušného krabicového krytu pro snímání specifikace čárového kódu.

Jak koncept funguje

Když kartu s čárovým kódem přejedete prstem, ikona laserový paprsek se odráží napříč černo-bílými čarami čárových kódů s různou intenzitou a je přijímán / detekován LDR prostřednictvím vhodně vyvrtaného otvoru, jak je vidět na levém diagramu výše.

Obvod bezpečnostního zámku čárového kódu vpravo ukazuje jednoduchý obvod komparátoru operačních zesilovačů integrovaný se snímačem LDR pro převod dat čárového kódu do odpovídajících různých digitálních signálů

Předvolba 10 k je jemně nastavena tak, aby operační zesilovač byl schopen reagovat i na nejmenší rozdíl ve světle snímaný LDR.

Operační zesilovač tedy rychle reaguje na měnící se intenzitu světla z karty s čárovým kódem, který se posouvá, a převádí se na odpovídající měnící se obdélníkový tvar vlny přes svůj kolík6.

Protože zde nás zajímá pouze použití dekódovaných informací k jedinečné aktivaci kompatibilního uspořádání zámku a klíče, čtení pouze frekvence a RMS by bylo dostatečné pro použití informací o čárovém kódu jako potenciálních bezpečnostních údajů pro zamykání / odemykání.

V dalším příspěvku se naučíme, jak vytvořit obvod dekodéru čárových kódů nebo aktivovat reléový mechanismus.

Navrhování obvodu bezpečnostního zámku aktivovaného čárovým kódem

Zatím jsme se dozvěděli o jednoduchém obvodu snímače čárového kódu, nyní budeme studovat, jak lze snímané impulsy transformovat, aby se získaly jedinečné sady vysokých nízkých výstupů z IC 4033 v reakci na různé vzory čárových kódů. Tyto jedinečné výsledky lze poté použít k aktivaci obvodu bezpečnostního zámku čárového kódu nebo alarmu.

Myšlenka je založena na skutečnosti, že čáry čárového kódu mají různou tloušťku, což lze skenovat a vytvářet jedinečné časové intervaly napříč celým designem čárového kódu.

Na obrázku níže vidíme návrh obvodu pro vytváření jedinečných 7 segmentových výstupů v reakci na napájení senzoru operační zesilovače .

Jak to funguje

V navrhovaném obvodu bezpečnostního zámku čárového kódu se používá 4033 IC, což je 7 segmentový dekodér, s generátorem hodin IC 555 pro generování jedinečných výsledků v reakci na čárový kód.

Pin4 IC 555 je spojen s výstupem snímače op operačního zesilovače, což znamená, že IC 555 bude aktivní a bude IC 4033 spouštět pouze pro mezery v čárovém kódu, protože mezery mají vytvářet vysoké logické impulsy přes operační zesilovač výstup udrží aktivovaný resetovací kolík IC 555 pin4 během těchto období.

A zatímco IC 555 taktuje, IC 4033 by byl zaneprázdněn vytvářením sekvencí BCD napříč svými výstupními piny a přes černé čáry čárového kódu tato generace sekvence zůstane potlačena.

Nyní, aby bylo možné získat jednotné a konzistentní výstupy z IC 4033 pro jednotlivé čárové kódy, je třeba kartu s čárovým kódem přetáhnout pomocí motorového mechanismu nebo solenoidového mechanismu s regulovanou konstantní rychlostí a ne rukou.

Motor by mohl být provozován s mechanismem nastavení / resetování tak, že posune celou délku čárového kódu před sestavu laseru / LDR.

Zapnutí motoru ON může iniciovat obvod operační zesilovače, který poté začne snímat impulsy čárového kódu a transformovat jej do formy PWM.

Tento PWM rychle reaguje obvodem IC 555/4033, dokud není přečten celý čárový kód.

Jakmile čtení skončí, výstupy 4033 zůstanou zavřené s jedinečnou sadou vysokých a nízkých výstupů.

Tyto výstupy lze individuálně konfigurovat pomocí reléových mechanismů, aby se aktivoval elektrický zámek, brána nebo jakýkoli zamýšlený bezpečnostní systém.

Mohl by být použit a nakonfigurován 4 vstup NAND gate IC 4012 a konfigurován s libovolnými čtyřmi vybranými jedinečnými výstupy dekodéru pro aktivaci bezpečnostního relé.

Pokud jsou vybrány 3 vysoké výstupy, pak by jeden ze vstupů NAND mohl být zkratován na kladný zdroj.