วิธีการสร้างวงจรล็อคความปลอดภัยบาร์โค้ด

วงจรล็อคความปลอดภัยบาร์โค้ดอย่างง่ายหรือวงจรสแกนบาร์โค้ดมีคำอธิบายในบทความต่อไปนี้โดยใช้ส่วนประกอบธรรมดาเพียงไม่กี่ชิ้นเช่นแอมป์ออปแอมป์ LDR และแสงเลเซอร์

เราทุกคนเคยเห็นและคุ้นเคยกับอาร์เรย์ของเส้นหนาและบางซึ่งสามารถมองเห็นได้บนผลิตภัณฑ์เกือบทุกประเภทการจัดเรียงรหัสเหล่านี้เรียกกันทั่วไปว่าบาร์โค้ด

แถบบาร์โค้ดที่พิมพ์บนผลิตภัณฑ์หนึ่ง ๆ ระบุข้อมูลสำคัญบางอย่างเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ในรูปแบบที่เข้ารหัส

เครื่องสแกนบาร์โค้ดทำงานอย่างไร

เครื่องสแกนบาร์โค้ดเป็นเครื่องมือที่ซับซ้อนซึ่งใช้สำหรับการสแกนบาร์โค้ดเพื่อถอดรหัสข้อมูลที่ซ่อนอยู่ของผลิตภัณฑ์ตามวัตถุประสงค์ที่ต้องการ

โดยปกติอุปกรณ์เหล่านี้ประกอบด้วยลำแสงเลเซอร์ซึ่งถูกโยนข้ามบาร์โค้ดแสงจะสะท้อนจากส่วนสีขาวของบาร์โค้ดในขณะที่มันถูกดูดซับในเส้นสีดำของรหัส

ความเข้มแสงที่แตกต่างกันที่สะท้อนด้านบนถูกจับอย่างเหมาะสมโดยก ตัวถ่ายภาพ และแปลเป็นเอาต์พุตความถี่อะนาล็อกที่แตกต่างกัน

จากนั้นข้อมูลอะนาล็อกข้างต้นจะถูกแปลงเป็นพัลส์ดิจิทัลผ่านวงจรและพัลส์ดิจิทัลเหล่านี้จะถูกแปลงให้อยู่ในรูปแบบไบนารีเพื่อป้อนลงในพีซีหรือซอฟต์แวร์ ในที่สุดซอฟต์แวร์ก็ถอดรหัสข้อมูลโดยรับรู้รูปแบบดิจิทัล / ไบนารีของข้อมูลที่ป้อน

การสร้างวงจรเครื่องสแกนบาร์โค้ด

เครื่องสแกนบาร์โค้ดแบบโฮมเมดแบบง่ายๆจะถูกนำเสนอในการสนทนาต่อไปนี้ซึ่งสามารถใช้สำหรับการทดลองและเล่นกับแถบบาร์โค้ดที่แตกต่างกันและสำหรับการปรับแต่งเป็น ล็อคกุญแจนิรภัย อุปกรณ์

อ้างอิงถึงสองแผนภาพด้านล่างแผนภาพทางด้านซ้ายจะแสดง a เซ็นเซอร์ LED / LDR ซึ่งอาจอยู่ในตำแหน่งใกล้กับแถบบาร์โค้ดภายในกล่องที่เหมาะสมสำหรับการตรวจจับข้อกำหนดบาร์โค้ด

แนวคิดทำงานอย่างไร

เมื่อรูดการ์ดบาร์โค้ดไฟล์ ลำแสงเลเซอร์ จะสะท้อนจากเส้นบาร์โค้ดสีดำ / ขาวที่มีความเข้มต่างกันและ LDR ได้รับ / ตรวจพบผ่านรูรับแสงที่เจาะอย่างเหมาะสมดังที่เห็นได้จากแผนภาพด้านซ้ายด้านบน

วงจรล็อคความปลอดภัยของบาร์โค้ดทางด้านขวาแสดงวงจรเปรียบเทียบ opamp แบบง่ายที่รวมกับเซ็นเซอร์ LDR สำหรับการแปลข้อมูลบาร์โค้ดเป็นสัญญาณดิจิทัลที่แตกต่างกัน

ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า 10 k ถูกตั้งไว้อย่างละเอียดเพื่อให้ opamp สามารถตอบสนองได้แม้กระทั่งความแตกต่างน้อยที่สุดของแสงที่ LDR รับรู้ได้

ดังนั้นความเข้มของแสงที่แตกต่างกันจากการ์ดบาร์โค้ดแบบเลื่อนจะถูกตอบสนองอย่างรวดเร็วโดย opamp และจะถูกแปลงเป็นรูปคลื่นสี่เหลี่ยมที่เปลี่ยนแปลงตามพิน 6

เนื่องจากที่นี่เราสนใจที่จะใช้ข้อมูลที่ถอดรหัสเพื่อเปิดใช้งานการล็อกและการจัดเรียงคีย์ที่เข้ากันได้โดยไม่ซ้ำกันการอ่านเฉพาะความถี่และ RMS จะเพียงพอสำหรับการใช้ข้อมูลบาร์โค้ดเป็นข้อมูลล็อก / ปลดล็อกความปลอดภัย

ในโพสต์ถัดไปเราจะเรียนรู้วิธีสร้างวงจรถอดรหัสบาร์โค้ดหรือเปิดใช้งานกลไกรีเลย์

การออกแบบวงจรล็อคความปลอดภัยที่เปิดใช้งานบาร์โค้ด

จนถึงตอนนี้เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับวงจรเซ็นเซอร์บาร์โค้ดอย่างง่ายแล้วตอนนี้เราจะศึกษาว่าพัลส์ที่รับความรู้สึกสามารถเปลี่ยนได้อย่างไรเพื่อให้ได้ชุดเอาต์พุตสูงต่ำที่ไม่เหมือนใครจาก IC 4033 เพื่อตอบสนองต่อรูปแบบบาร์โค้ดที่แตกต่างกัน จากนั้นคุณสามารถใช้ผลลัพธ์ที่เป็นเอกลักษณ์นี้เพื่อเปิดใช้งานวงจรล็อคความปลอดภัยบาร์โค้ดหรือสัญญาณเตือน

แนวคิดนี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าเส้นของบาร์โค้ดมีความหนาต่างกันและสามารถสแกนเพื่อสร้างช่วงเวลาที่ไม่ซ้ำกันในการออกแบบบาร์โค้ดทั้งหมด

ในรูปด้านล่างเราจะเห็นการออกแบบวงจรสำหรับการสร้างเอาต์พุต 7 เซกเมนต์ที่ไม่ซ้ำใครเพื่อตอบสนองต่อ ฟีดเซ็นเซอร์ opamp .

มันทำงานอย่างไร

ในวงจรล็อคการรักษาความปลอดภัยบาร์โค้ดที่นำเสนอ IC 4033 ซึ่งเป็นตัวถอดรหัส 7 เซกเมนต์จะใช้กับเครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกา IC 555 เพื่อสร้างผลลัพธ์ที่ไม่ซ้ำใครเพื่อตอบสนองต่อบาร์โค้ด

Pin4 ของ IC 555 เชื่อมต่อกับเอาต์พุตเซ็นเซอร์แอมป์ซึ่งหมายความว่า IC 555 จะทำงานและเรียกใช้ IC 4033 เฉพาะสำหรับช่องว่างสีขาวบนบาร์โค้ดเนื่องจากช่องว่างสีขาวควรสร้างพัลส์ลอจิกสูงทั่วทั้ง opamp เอาต์พุตจะทำให้พินรีเซ็ต IC 555 pin4 เปิดใช้งานในช่วงเวลาเหล่านี้

และในขณะที่ IC 555 กำลังตอกบัตร IC 4033 จะยุ่งอยู่กับการสร้างลำดับ BCD บนพินเอาต์พุตและข้ามเส้นสีดำของบาร์โค้ดการสร้างลำดับนี้จะยังคงถูกยับยั้ง

ตอนนี้เพื่อให้ได้เอาต์พุตที่สม่ำเสมอและสม่ำเสมอจาก IC 4033 สำหรับบาร์โค้ดแต่ละอันการ์ดบาร์โค้ดจะต้องถูกปัดโดยใช้กลไกมอเตอร์หรือกลไกโซลินอยด์ที่มีความเร็วคงที่ที่ควบคุมได้ไม่ใช่ด้วยมือ

มอเตอร์สามารถใช้งานได้โดยใช้กลไกการตั้งค่า / รีเซ็ตเพื่อให้ความยาวบาร์โค้ดทั้งหมดเคลื่อนไปด้านหน้าของชุดเลเซอร์ / LDR

สวิตช์มอเตอร์เปิดสามารถเริ่มต้นวงจร opamp ซึ่งจะเริ่มตรวจจับพัลส์บาร์โค้ดเพื่อเปลี่ยนเป็นรูปแบบ PWM

PWM นี้ตอบสนองอย่างรวดเร็วโดยวงจร IC 555/4033 จนกว่าจะอ่านบาร์โค้ดทั้งหมด

ทันทีที่การอ่านสิ้นสุดเอาต์พุตของ 4033 จะยังคงล็อกด้วยชุดเอาต์พุตสูงและต่ำที่เป็นเอกลักษณ์

เอาต์พุตเหล่านี้สามารถกำหนดค่าทีละกลไกด้วยรีเลย์เพื่อเปิดใช้งานล็อคไฟฟ้าประตูหรือระบบรักษาความปลอดภัยที่ต้องการ

4 อินพุต NAND gate IC 4012 สามารถใช้และกำหนดค่าด้วยเอาต์พุตเฉพาะสี่ตัวที่เลือกไว้ของตัวถอดรหัสสำหรับการเปิดใช้งานรีเลย์รักษาความปลอดภัย

หากเลือกเอาต์พุตสูง 3 เอาต์พุตอินพุต NAND ตัวใดตัวหนึ่งอาจถูกลัดวงจรไปยังแหล่งจ่ายไฟบวก