In diesem Kapitel wollen wie ein Codeschloß bauen. Ganz praktisch, wenn man ein oder mehrere Geräte nur dann ein- bzw. ausschalten kann, wenn man den entsprechenden Code kennt.

Wobei es bei dieser Schaltung zwei Einschränkungen gibt:

  • Der vierstellige Code sollte keine doppelten Zahlen direkt hintereinander enthalten. (z.B. 4493, 3551 oder ähnliche)

  • Der Code gilt nur fürs ein- oder ausschalten, nicht beides möglich. Das heißt, daß bei Eingabe des Codes das Gerät ein- und beim drücken einer beliebigen anderen, nicht zum Code gehörigen, Taste ausgeschaltet wird.

Diese Einschränkungen dienen dazu die Schaltung nicht zu komplex werden zu lassen. Ich denke aber, daß wir mit diesen Einschränkungen leben können, zumal sie ja nicht so gravierend sind.

Erwähnen sollte ich vielleicht noch, daß diese Schaltung keineswegs dazu geeignet ist, einen "Hochsicherheitstrakt" abzusichern. Die Schaltung hat drei wesentliche Sicherheitslücken:
  1. Man kann das Relais einfach überbrücken. Dem kann man begegnen, indem man die Schaltung in ein sicheres (abschließbar, Metall) Gehäuse einbaut. Zum ein-/ausschalten einer Alarmanlage am besten durch Trennung von Tastatur (außen) und Schaltung (innen).
  2. Man kann, mit Hilfe eines Multimeters, die zum Code gehörenen Tasten herausfinden, da dort der elektrische Widerstand geringer ist. Dazu ist es notwendig, an die Kontakte der Tastatur heranzukommen und darin besteht dann auch die Gegenmaßnahme: Man muß die Tastatur so in ein Gehäuse einbauen, daß, im Falle einer Demontage, ein Alarm ausgelöst wird.
  3. Eine zum Code gehörene Taste führt nicht zum rücksetzen der Schaltung, wenn sie an der falschen Stelle eingetippt wird. Das läßt sich, zumindest in dieser Schaltung, leider nicht verhindern.

Schaltplan und Erklärung:

Fangen wir wieder oben an: Das gestrichelt umrandete Feld soll die Tastatur darstellen. Diese Tastatur besitzt einen gemeinsamen Anschluß und pro Taste einen extra Anschluß. Auf keinen Fall eine Tastatur mit Matrix-Codierung verwenden. Die können wir hier nicht brauchen.
An den gemeinsamen Anschluß (rot markiert) kommt die Versorgungsspannung (+12V). Dann müssen wir uns überlegen welche Tasten wir für den Code verwenden wollen und diese an die blau markierten Anschlüsse auf der Gegenseite anschließen (hier sind das die Tasten 2, 5, 7 und 9). Wobei die Anschluß-Reihenfolge von links nach rechts auch die Eingabe-Reihenfolge ergibt. Alle anderen, jetzt noch übrigen Anschlüsse (hier grün markiert) müssen auch mit der (grünen) Gegenseite verbunden werden. Das habe ich hier zugunsten der Übersichtlichkeit weggelassen.

Kommen wir nun zur eigentlichen Schaltung: Wir verwenden hier Thyristoren zum "speichern" der Tastatur-Eingaben. Jeder Thyristor schaltet durch sobald die entsprechende Taste gedrückt wird. Dabei ist die Reihenfolge der Code-Eingabe nicht egal, denn nur der Thyristor ganz links liegt mit seiner Kathode (über den Relaiskontakt) an Masse. Das heißt, wenn nicht zuerst dieser Thyristor durchschaltet kann auch keiner der anderen durchschalten.
Wenn nun (in unserem Fall) die Taste 2 gedrückt wird, erhält der Thyristor einen positiven Impuls auf seinen Gate-Anschluß und schaltet durch. Über den Widerstand "R5" fließt ein geringer (Halte-) Strom, damit der Thyristor auch im leitenden Zustand bleibt. Erst jetzt hat ein Druck auf die "5" auch ein durchschalten von "Th2" zur Folge. Über "R6" wird wieder ein geringer (Halte-)Strom abgeleitet und so geht das weiter bis schließlich auch "Th4" durchgeschaltet hat und die LED zum leuchten sowie das Relais "Rel2" zum anziehen bewegt.

Wenn eine der anderen, nicht zum Code gehörenen Tasten, gedrückt wird bekommt das Relais "Rel1" Plus über die gedrückte Taste und schaltet um. Dieses umschalten des Relais bewirkt gleichzeitig, daß die Masseleitung zu den Thyristoren unterbrochen wird und damit alle Thyristoren sofort in den Sperrzustand übergehen (der Haltestrom wird unterschritten). Die LED verlischt und das Relais "Rel2" fällt ab.
Der Umschaltkontakt von Relais "Rel2" kann benutzt werden, um ein Gerät ein-/auszuschalten.

Aber bitte seid sehr vorsichtig, wenn ihr Geräte schalten wollt, die mit Netzspannung betrieben werden. Eine Berührung von Netzspannung führenden Teilen kann tödlich enden. Falls ihr noch zu unsicher seid, so verzichtet lieber darauf und schaltet nur batteriebetriebene Geräte bzw. Geräte, die von einem Steckernetzteil versorgt werden.

Besonderheiten:

  • Aufpassen müßt ihr bei den Widerständen, denn bis auf "R8" unterscheiden sich alle anderen nur durch den dritten Ring (braun, schwarz, rot/orange/gelb, gold). Also besonders gut hinsehen oder im Zweifelsfall lieber nachmessen.

  • Das Relais "Rel1" ist ein 12-Volt-Relais mit Umschaltkontakt (wichtig!), während das Relais "Rel2" ein 9-Volt-Relais mit Umschaltkontakt ist.

  • Bei Relais gibt es leider keine genormten Anschlüsse, sodaß ihr diese selbst herausfinden müßt.
    Am besten geht das mit einem Multimeter im Ohm-Meßbereich. Sucht euch zwei Anschlüsse aus und haltet die beiden Messgeräte-Anschlüsse daran. Wenn jetzt ein Wert von 100...800 Ohm angezeigt wird, dann habt ihr die beiden Spulenanschlüsse des Relais gefunden. Wenn nicht, müßt ihr solange andere Kombinationen ausprobieren, bis ihr die richtigen gefunden habt.
    Danach müßt ihr noch beim 12-Volt-Relais den Ruhekontakt raussuchen. Dazu geht ihr wieder genauso vor, nur sucht ihr jetzt nach zwei Anschlüssen zwischen denen ein Widerstand von 0...1 Ohm angezeigt wird. Das ist dann der Ruhekontakt an den auf der einen Seite Masse und auf der anderen Seite die Kathode von "Th1" angeschlossen wird.

  • Bei den beiden Dioden unbedingt auf die richtige Polung (Kathoden-Ring) achten.

  • Auch bei der LED darauf achten, daß sie richtig herum eingelötet wird.

  • Die Anschlußbelegung der Thyristoren findet ihr rechts oben im Schaltplan.

Einkaufsliste:

  • 1 Tastenfeld mit einem gemeinsamen Anschluß (keine Matrix)
  • 1 Lochrasterplatine mit Lötstreifen
  • 4 Widerstände (100k Ohm, 1/4 Watt)
  • 4 Widerstände (10k Ohm, 1/4 Watt)
  • 3 Widerstände (1k Ohm, 1/4 Watt)
  • 1 Widerstand (470 Ohm, 1/4 Watt)
  • 2 Dioden (1N4148)
  • 4 Thyristoren (BRX45)
  • 1 Relais (12 Volt, 1 Umschaltkontakt)
  • 1 Relais (9 Volt, 1 Umschalkontakt, Belastbarkeit des Kontakts je nach einzuschaltenden Gerät)

Abschließend möchte ich noch hinzufügen, daß, gemessen an den bisherigen Schaltungen, diese nicht ganz so einfach nachzubauen ist.