Cheie optică

Se poate uşor construi, cu ajutorul unor fototranzistoare de producţie proprie şi cu două circuite integrate MOS, o broască electronică ce poate fi deschisă cu o cheie optică, codificată binar. Principiul este extrem de simplu. Broasca constă dintr-o serie de fototranzistoare care sunt luminate cu un bec de bicicletă. Cheia constă dintr-o fâşie de plastic transparent pe care au fost trasate benzi opace pentru a se rea­liza astfel codificarea binară dorită. În fig. 1 este prezentat montajul broaştei optice. Pentru a se simplifica schema cât mai mult posibil, a fost figurat doar un singur fototranzistor. Fiecare fototranzistor are o rezistentă de colector de circa 1 M. Atunci când un tranzistor este luminat, curentul rezidual creşte si tensiunea pe colector scade. Dacă tranzistorul' nu este lumi­nat, curentul rezidual rămâne foarte mic şi tensiunea pe colector este practic identică cu tensiunea de alimentare. Prin urmare, stările de lumină şi întuneric corespund stărilor logice 0 şi 1.

Atunci când cheia este introdusă în broască, capătul apasă un microcomutator (S1) care conectează lampa (fig. 2).

Fototranzistoarele de sub părţile opace ale cheii nu sunt luminate; ieşirea lor se află în „0" logic. În acest mod este realizat un număr bi­nar care este aplicat unei porţi NAND (4068). Dacă este utilizată cheia (codul) corespunzătoare, atunci la ieşirea porţii NAND apare un „0" logic. Deoarece poarta NAND generează un „0" logic la iesire doar atunci când toate intrările sunt în „1" logic, înaintea fiecărui fototranzistor este montat un inversor şi un comutator, astfel încât nivelul logic al tranzistoarelor luminate să fie inversat şi să poată fi aplicat porţii NAND 4068.

Saltul 1 - 0 la ieşirea porţii triggerează un multivibrator monostabil, la a cărui ieşire Q (ieşirea nr. 1) apare pentru scurt timp un „1" logic cu care este comandat dispozitivul de deschi­dere a usii.

Deoarece în circuitul integrat 4098 (sau 4528) sunt disponibile două multivibratoare monostabile, cel de al doilea multivibrator poate fi utilizat pentru un circuit de alarmare.

Dacă, după introducerea cheii (S 1 este închis), nu este transmis numărul de cod corect, atunci este declanşată o alarmă (ieşirea nr. 2). Dacă însă multivibratorul monostabil este triggerat de poarta NAND 4068, atunci cel de al doilea multivibrator monostabil este resetat prin dioda DUS de la ieşirea Q negat a primului multivibrator. Alarma poate fi de asemenea întreruptă cu butonul reset S2. Observatie:

Numărul de cifre posibile pentru cod depinde de numărul de biţi (numărul de fototranzistoare). În acest montaj avem la dispoziţie 8 biţi. Sunt posibile prin urmare 2⁸ - 2 = 254 combinaţii, atunci când se exclud cele două combinaţii 00000000 si 11111111.

Combinaţia care constă doar în zerouri poate fi simulată cu o sârmă, cu care se acţionează microîntrerupătorul; combinaţia formată numai din 1 nu produce frontul negativ al impulsului necesar pentru triggerarea multivibratorului monostabil.

Mai rămâne de clarificat cum se pot realiza fototranzistoare din tranzistoare normale de tip BC 108. Pentru aceasta, se taie cu bomfaierul partea de sus a carcasei şi se umple tranzistorul până la marginea de sus cu o răşină transparentă!

Deoarece fototranzistoarele sunt ieftine, de regulă putem evita efortul de a construi dintr-un tranzistor BC 108 un fototranzistor, utilizând TIL 78 sau alte fototranzistoare echivalente. Rezistenţele de colector pot fi reduse în această situatie la o valoare de 15 k, ceea ce este con­venabil din punctul de vedere al siguranţei în funcţionare a cheii optice.