Mais um versão de cofre de combinação usando potenciômetro…
Esta montagem adicional visa a construção de um cofre eletrônico com senhas de combinação usando um PIC16F628A. Note que se refere apenas a parte eletrônica, sendo a parte física por conta do usuário. Esta montagem também pode ser utilizada para uso em portas e portões de casas, além de outros usos inusitados.
Veja o esquema abaixo:
Esta versão é mais aprimorada. Podemos ver que tem um par de displays de sete seguimentos para a visualização do número a ser inserido. São usados displays de 7 seguimentos do tipo ânodo comum. O portB do PIC atualiza os seguimentos enquanto o pino 13 alterna os ânodos para mostrar o dígito da dezena ou a unidade.
Como o PIC 16F628A não dispõe de conversor analógico/digital interno foi feito a leitura do valor do potenciômetro por um método alternativo. O método usado é através da medida do tempo de carga de um capacitor. Basicamente descarregamos o capacitor e em seguida permitimos que seja carregado pelo potenciômetro em série. Enquanto este carrega contamos o tempo incrementando um registrador. Quando o capacitor atinge uma tensão suficiente para mudar o estado do pino de entrada do PIC de 0 para 1 então paramos o processo e guardamos a contagem. Ela é proporcional ao valor da resistência em série. Escolhendo bem os valores da resistência e do capacitor é possível obter valores entre 0 e 99. Estes são os valores que precisamos para usar na senha.
Quando estava em pesquisa do uso deste método fiquei preocupado com a variação das leituras obtidas. Era extremamente importante ter uma apresentação estável dos números obtidos pelo movimento do potenciômetro. O uso de médias de leituras não foi satisfatório, além de aumento nos tempos. Foi necessário inserir um filtro de anti-flickering feito por software do tipo dinâmico. Após o que foi resolvido o problema.
Também foi necessário ajustar o valor da capacitância para a escala ficar centrada de 0 a 99. Para isso foi acrescentado mais um capacitor de 47 nF em paralelo com o de 220nF. Ele pode ser alterado na hora de ajustes práticos por um valor superior ou inferior conforme o que se vê quando o potenciômetro está em seu valor máximo (5k). Para se obter o zero foi necessário subtrair uma constante, pois no mínimo sempre mostrava um valor baixo como 5 ou 6. Feito isto o movimento do potenciômetro passou a excursionar de 0 a 99, conforme se pretendia.
O uso de um cristal externo visava mais estabilidade da leitura do potenciômetro, mas por si só não resolveu, tendo-se de usar o filtro por software citado anteriormente.
Como na versão anterior com PIC12F675 temos 3 leds indicadores. O led ‘open’ indica quando a senha é correta e que a fechadura elétrica abriu. A fechadura ficará acionada por cerca de 5 segundos e depois desligará. O led ‘inser’ mostra quando estamos na operação de inserir senha. Ele apaga quando se acaba de inserir toda a sequência da senha. O led ‘prog’ mostra quando o programa está em modo de programação de uma senha nova pelo usuário. O botão ‘sw_prog’ deve ser apertado para entrar em modo de programação. Mas tem uma sequencia certa. Primeiro se desliga a alimentação , depois se aperta este botão e o mantenha pressionado, enquanto se religa a alimentação do circuito. Somente depois o botão deve ser liberado.
O botão ‘sw_enter’ deve ser usado para entrar o valor mostrado nos displays como uma sequência da senha.
Antes de usar uma senha de 5 dígitos com números de 00 a 99 deve ser gravada na EEprom para comparação. Exemplo de senha: 13-44-27-32-98
Para gravar a senha: Desligue a alimentação, aperte ‘sw_prog’ e com ele apertado religue a alimentação. O led ‘prog’ acende e entra em modo de programação de senha. Gire o knob do potenciômetro até o número que deseja da sua sequencia de senha. Quando chegar no número escolhido aperte o botão ‘sw_enter’. O led ‘inser’ piscará para indicar que este número foi gravado na EEprom. Prossiga com os outros 4 números restantes da mesma forma. Ao fim dos 5 números gravados o led ‘prog’ e o led ‘inser’ se apagam.
Para usar a senha programada: Insira cada um dos números gravados anteriormente na sequência correta. A cada número aperte o botão ‘enter’ para inserir. Ao final dos 5 números inseridos, se a senha for correta acenderá o led ‘open’ e abrirá a fechadura elétrica.
A alimentação poderá ser feita com um carregador de celular de 5 volts regulados, ou mesmo uma fonte convencional com transformador, diodos, capacitores e regulador de voltagem LM 7805.
Adicionalmente temos a seguir a versão sem o botão de inserção. A senha entra pelo tempo que o potenciômetro fica sem movimento após ter sido ajustado para o valor desejado. Veja o esquema bem similar, excetuando a falta do botão:
Nesta versão muda a forma de iniciar a inserção. Primeiro o usuário precisa colocar o potenciômetro todo a esquerda ( mínima resistência). Ao fazer isto o led ‘inser’ liga e os displays que estavam apagados começam a mostrar um valor correspondente a posição do potenciômetro. Imediatamente se deve girar o potenciômetro para o número desejado da sequência da senha. Ao chegar no valor aguarde sem mover o potenciômetro. Em pouco tempo o led ‘inser’ piscará indicando que foi inserido o número mostrado. Gire para o próximo valor da senha. Aguarde pisca o led ‘inser’ e repita com cada número da senha na sequencia correta. Ao término da inserção o led ‘inser’ se apaga. Sempre para iniciar a inserção se deve posicionar o potenciômetro em zero.
Obs. Sempre mantenha o potenciômetro fora do zero quando acabar de abrir. Senão ficará entrando em modo de inserção a todo instante!
Ambas as versões tem um tempo máximo de inserção e de programação. quando se erra a senha basta aguarda o led ‘inser’ apagar e recomeçar a inserção da senha.
Obs. Esta montagem é experimental, sendo de caráter didático, sujeita a “bugs” ainda não detectados. Está sendo fornecido os arquivos para que cada hobista possa alterar o programa segundo suas necessidades.
Abaixo temos uma pasta zipada para download, com os arquivos destas duas versões de montagem. Baixe e descompacte em uma pasta de seu computador:
Manuais:
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Até o próximo artigo!
