Haus und Wohnung: Automatischer Türöffner mit Zugangsschutz
Haus und Wohnung: Automatischer Türöffner mit Zugangsschutz
     


Aufgabe

Nach dem Betätigen einer Haustürklingel soll ein elektrischer Türöffner betätigt werden. Die Anzahl der Klingelimpulse soll dabei berücksichtigt werden.


Lösung

Diese Schaltung ermöglicht es, die Anzahl der Klingelimpulse einer Haustürklingel auszuwerten und dann bei einer bestimmten, festgelegten Anzahl einen elektrischen Türöffner zu betätigen. Die Anschaltung an die Hausanlage erfolgt galvanisch getrennt über Optokoppler (Eingang) und Relais (Ausgang), so daß Störungen in der Anlage ausgeschlossen werden können.

Die Anzahl der notwendigen Klingelimpulse kann zwischen 2 und 10 (Ausgang 1 bis 9 des Zählers 4017) fest eingestellt werden.


Funktion

Als Eingangsstufe dient ein Optokoppler und ein Monoflop zur Entprellung der Klingelimpulse.

An den Ausgang des Entprell-Monoflops sind die Clock-Eingänge zwei weiterer Monoflops und eines Dekadenzählers angeschlossen. Das erste Monoflop gibt beim ersten Impuls für eine bestimmte Zeit (z.B. 10 Sekunden) den Dekadenzähler frei, indem der RESET-Eingang des Zählers auf logisch Low gesetzt wird. Das zweite Monoflop sperrt ab dem ersten Klingelimpuls einen pnp-Transistor.

Jeder weitere Klingelimpuls verlängert die Kippzeiten der beiden Monoflops und schaltet den Zähler weiter. Nach 3 Klingelimpulsen würde Ausgang "2" logisch High sein und den dort angeschlossenen npn-Transistor durchschalten.

Das Sperrmonoflop kippt nun wieder zurück und schaltet damit den pnp-Sperrtransistor wieder durch. Das Relais wird nun solange durchgeschaltet, bis der Dekadenzähler zurückgesetzt wird. Dies passiert durch Zurückkippen des ersten Monoflops, dessen Kippzeit daher einige Sekunden länger sein muß als die des Sperrmonoflops. Im Ruhezustand ist also der RESET-Eingang des Zählers auf logisch High und der Ausgang "0" ist aktiv.

Es ist zu beachten: Die Zeit des ersten Monoflops sollte ca. 2-3 Sekunden länger sein als die des zweiten Monoflops. Die Differenz beider Kippzeiten ergibt dann die Dauer, für die das Relais angesteuert bzw. der Türöffner betätigt wird.

Achtung: Die notwendigen Stützkondensatoren für die Betriebsspannung sind in dieser Schaltung nicht aufgeführt.

Betriebsspannung: 9 Volt =
Stromaufnahme: Ruhe: weniger als 2mA, Aktion: ca. 20mA (abhängig vom Relais)


Bauteile
AnzahlBauteilWertBeschreibung
1OptokopplerCNY17Eingangsstufe
1Dekadenzähler4017CMOS
3Monoflop4047CMOS
1npn-TransistorBC 548BAnsteuerung des Relais
1pnp-TransistorBC 558BSperrtransistor
1Elko10µF/16VEntprell-Monoflop
2Elko100µF/16VMonoflop 1 und 2
1Folienkondensator0,33µFEntprell-Monoflop
1Widerstand1kOhm, 1/4 WattVorwiderstand LED im OK
2Widerstand15kOhm, 1/4 WattVorwiderstände Transistoren
2Widerstand100kOhm, 1/4 WattPulldown/Entprell-Monoflop
2Diode 1A1N4001Verpolungsschutz OK/Freilaufdiode Relais
2Trimmer47kOhmMonoflop 1 und 2
1Relais9-12 Volt, 1xEINmax. Spulenstrom: 100mA
1IC-Fassung6poligfür Optokoppler
3IC-Fassung14poligfür Monoflops 4047
1IC-Fassung16poligfür Zähler 4017

Schaltbild
Schaltplan autom. Türöffner

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Aufbau
autom. Türöffner

Hinweis

Zum Aufbau von zwei unabhängigen Monoflops kann anstelle von zwei 4047-Schaltkreisen auch das CMOS-IC 4538 verwendet werden.



Letzte Aktualisierung dieser Seite: 29.09.2013, 17:15 Uhr