Книга Электроника для начинающих (2-е издание) - Чарльз Платт

трем элементам И требуется высокий уровень на выходе для обратной связи и фиксации состояния на входе. Поэтому я должен сохранить эти элементы И для первых трех кнопок. Я мог бы заменить элементом И-НЕ лишь элемент для последней кнопки, чтобы обеспечить правильный выход на таймер. Это означает, что вам по-прежнему была бы нужна микросхема 74НС08, а также дополнительная микросхема 74НС00, причем будет задействован только один из ее элементов. Транзистор проще и занимает меньше места.

Тогда еще один вопрос. Зачем я добавил в схему два светодиода? Потому что когда вы нажимаете кнопки, чтобы разблокировать компьютер, вам нужно четко знать, что происходит. Светодиод питания сообщает, что батарея не разрядилась. Светодиод срабатывания реле сообщает, что система теперь разблокирована (на тот случай, если вы не услышите щелчок реле).

И наконец, главный вопрос: как в реальности установить это устройство в компьютер, при условии что вы готовы это сделать? Это гораздо проще, чем кажется, далее я все объясню.

Стыковка с компьютером

Прежде всего, убедитесь в том, что вы правильно собрали схему кодового замка. Одно ошибочное соединение может привести к тому, что ваша схема будет подавать напряжение 9 В через контакты реле слева, вместо замыкания переключателя. Это важно!

Чтобы быть абсолютно уверенным, установите ваш мультиметр на измерение напряжения и введите правильный код с помощью кнопок. Если зеленый светодиод загорается, но мультиметр не показывает наличие напряжения, то все хорошо. В противном случае у вас ошибка в монтаже.

Теперь давайте рассмотрим, как обычно работает компьютер, когда вы собираетесь его включить.

У старых компьютеров на задней стенке корпуса обычно размещается большой переключатель, связанный с блоком питания внутри компьютера, который преобразует ток бытовой электросети в стабилизированное напряжение для нужд компьютера. Большинство современных компьютеров устроены иначе: сетевой шнур всегда подключен, а для запуска компьютера нужно замкнуть небольшую кнопку на передней панели системного блока (если это не компьютер Мае) или на клавиатуре (если это Мае). Эта кнопка соединена с материнской платой.

С нашей точки зрения это идеальное решение, потому что не придется иметь дело с высоким напряжением. Не пытайтесь открывать металлический кожух с вентилятором, содержащий источник питания для компьютера. Просто отыщите провод, который идет от кнопки включения к материнской плате. Чаще всего этот провод содержит только две жилы, но на некоторых компьютерах он является частью плоского кабеля. Главное – отыскать контакты кнопки, которые подключены к необходимому вам проводу.

Вначале убедитесь в том, что ваш компьютер не подключен к сети, заземлите себя (поскольку компьютер содержит КМОП-микросхемы, которые очень уязвимы к статическому электричеству), и очень аккуратно разрежьте один из проводников, идущих от кнопки. Теперь подключите компьютер к сети и попробуйте нажать кнопку включения. Если ничего не происходит, то, вероятнее всего, вы разрезали правильный провод. Даже если вы ошиблись, но компьютер все равно не запускается, что, по сути, тоже подходит, то вы можете продолжать использовать этот провод.

Вспомните о том, что мы не собираемся подавать какое-либо напряжение на этот провод. Мы всего лишь собираемся возобновить соединение жилы, которую вы разрезали, с помощью контактов реле. У вас не должно возникнуть проблем, если вы сохраняете самообладание, когда ищете тот единственный провод, который запускает все. Сверьтесь в онлайн-источниках с руководством по эксплуатации вашего компьютера, если вы в самом деле обеспокоены возможностью что-либо испортить.

После того, как вы найдете требуемый провод и разрежете только один из его проводников, на протяжении следующих шагов ваш компьютер должен оставаться неподключенным к сети.

Найдите место, где провод от кнопки подключается к материнской плате. Обычно это небольшой разъем. Вначале пометьте его так, чтобы вы знали, как правильно вставить его обратно. Еще лучше, сфотографируйте. Затем отключите его, пока вы будете выполнять следующие операции.

Снимите изоляцию с обоих концов провода, который вы разрезали, и припаяйте дополнительный отрезок двухжильного провода, как показано на рис. 4.105, с термоусадочной трубкой для защиты паяных соединений. (Это очень важно!)

Соедините удлинительные провода с контактами реле, убедившись в том, что эта пара контактов, которая замыкается, когда реле будет получать питание в процессе разблокировки. Вы же не хотите допустить ошибку и заблокировать компьютер, думая, что разблокируете.

Рис. 4.105. При соединении кодового замка с обычным настольным компьютером нужно перерезать один проводник кабеля от кнопки включения питания, припаять удлинительные провода и защитить соединения термоусадочными трубками

Соедините заново разъем с материнской платой, подключите компьютер к сети и нажмите кнопку запуска. Если ничего не происходит – это хорошо! Теперь введите секретную комбинацию на клавиатуре (удерживая кнопку питания, чтобы подавать его от батареи), должен зажечься зеленый светодиод. Теперь попробуйте снова нажать кнопку запуска на компьютере, и все должно заработать – если вы успели нажать кнопку в течение 30 секунд, как это предусмотрено нашей схемой.

После проверки работоспособности схемы осталось лишь смонтировать ее. Не забудьте только полностью снять корпус с компьютера, если вы задумали сделать в нем отверстия, как показано на рис. 4.106.

Рис. 4.106. Вариант установки кнопочной панели (не обязательно повторять)

Возможные усовершенствования

После завершения любого проекта всегда можно что-то улучшить.

Использование клавиатуры. В предыдущем издании этой книги для этого устройства я предлагал использовать цифровую клавиатуру. Некоторые читатели сетовали, что такая клавиатура стоит очень дорого, другие же сталкивались с трудностями при поиске правильного типа клавиатуры. Поразмыслив немного, на этот раз я решил применить обычные кнопки. Их легко устанавливать в макетную плату, а при изготовлении законченного устройства можно просто смонтировать восемь кнопок на квадратной панели из металла или из пластика. Но промышленная клавиатура все же предпочтительнее, если только в ней нет матричного кодирования с микроконтроллерным управлением. Подходящая для вас клавиатура имеет столько же контактов, сколько кнопок, плюс еще один.

Питание реле. Возможно, вы задаетесь вопросом, хватит ли напряжения на выходе таймера 555 для надежной работы реле. Этот же вопрос я обсуждал в эксперименте 15, когда решил не подавать питание через комбинацию «транзистор-диод». Проблема в том, что напряжение от таймера 555 изменяется в зависимости от величины нагрузки на выходе. Именно поэтому я рекомендовал для этого эксперимента реле с высокой чувствительностью. Обычно оно потребляет в три раза меньший ток по сравнению с реле стандартного типа. Мне показалось, что этого достаточно для проверки работоспособности. Примите во внимание, что я хотел подобрать один тип реле для всех экспериментов этой книги. Тем не менее, если вы планируете