1. Repository at ChSTU
  2. Випускні кваліфікаційні роботи
  3. Бакалавр
  4. 174 Автоматизація, комп'ютерно-інтегровані технології та робототехніка (Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані системи та компоненти)
Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6315
Title: Електромагнітний замок з малогабаритним джерелом живлення
Authors: Чичужко, Марина Володимирівна
Ковпан, Віталій Андрійович
Issue Date: Jun-2023
Abstract: У кваліфікаційній роботі бакалавра було розроблено електромагнітний замок з тестером малогабаритних джерел живлення. Також розглянуто та проаналізовано аналоги електрозамків. При аналізі було виявлено, що замки частіше всього виготовляються в корпусі з нержавіючої сталі, досить стійкі до температурних змін, розробники вмонтовують в свої замки кнопки для виходу; розглянуто технічні засоби для реалізації, в якості ключа було обрано резисторний ключ через те, що він дає достатній рівень захисту з мінімальною витратою грошей, в якості перевірочного блоку було обрано резисторний міст, через використання резисторного ключа, в якості механізму замикання дверей було обрано електромагнітне реле, яке дає змогу розробити не тільки електромагнітний замок, але й електромеханічний, якщо це буде потрібно, для точного вимірювання напруги було вирішено використовувати в схемі імпульсний стабілізатор напруги, що буде перетворювати змінну напругу в постійну; було розроблено структурну і електричну принципову схеми приладу; було виконано порівняння схеми з існуючими аналогами, в яких розроблюваний електрозамок не поступався своїм аналогам.
URI: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6315
Appears in Collections:174 Автоматизація, комп'ютерно-інтегровані технології та робототехніка (Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані системи та компоненти)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Б_151_2023_Ковпан.pdf
  Restricted Access		923.45 kBAdobe PDFView/Open Request a copy
Show full item record


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Extracted text 
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ 
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
ФАКУЛЬТЕТ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ І СИСТЕМ 
КАФЕДРА РОБОТОТЕХНІКИ ТА СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ КОМП’ЮТЕРНИХ 
СИСТЕМ 
 
 
 
 
 
 
 
Пояснювальна записка 
до кваліфікаційної роботи 
освітнього ступеня «бакалавр» 
 
 
на тему: ЕЛЕКТРОМАГНІТНИЙ ЗАМОК З МАЛОГАБАРИТНИМ 
ДЖЕРЕЛОМ ЖИВЛЕННЯ 
 
 
 
 
 
 
 
Виконав: студент 2 курсу, групи АКІТС-1909 
 спеціальності 151 Автоматизація та 
комп’ютерно-інтегровані технології 
 Віталій КОВПАН  
 (ім'я та ПРІЗВИЩЕ) 
Керівник Марина ЧИЧУЖКО 
 (ім'я та ПРІЗВИЩЕ) 
Рецензент Володимир ТИЧКОВ 
 (ім'я та ПРІЗВИЩЕ) 
 
 
Черкаси 2023 року 
 
Зміст 
СПИСОК СКОРОЧЕНЬ ТА УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ......................................... 4 
ВСТУП .......................................................................................................................... 5 
1. АНАЛІЗ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ ............................................................... 8 
2. ОГЛЯД ІСНУЮЧИХ АНАЛОГІВ ТА АНАЛІЗ ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ .. 10 
2.1 Електричні замки та їх характеристики ......................................................... 10 
2.1.1 Замок CISA 1.11630.50 ............................................................................ 10 
2.1.2 Замок Elettrica CISA 1.1A731.00.0 .......................................................... 12 
2.1.3 Замок ATIS LOCK .................................................................................... 14 
2.1.4 Замок Z-7 EHT .......................................................................................... 15 
2.1.5 Замок ISEO 521310605 ............................................................................. 18 
2.1.6 Замки ATIS YM-60 і YM-180 .................................................................. 19 
2.1.7 Порівняння аналогів ................................................................................. 23 
2.2 Види ключів в електрозамках ...................................................................... 25 
2.3 Резисторний міст і його принцип роботи ................................................... 31 
2.4 Реле .................................................................................................................... 33 
2.5 Імпульсний стабілізатор напруги ................................................................... 38 
2.5.1 Перетворювач з пониженням напруги ................................................... 39 
2.5.2 Перетворювач з підвищенням напруги .................................................. 40 
2.5.3 Інвертуючий перетворювач ..................................................................... 41 
2.5.4 Принцип дії ............................................................................................... 42 
2.5.5 Особливості використання ...................................................................... 45 
3 РОЗРОБКА ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ЗАМКУ З ТЕСТЕРОМ 
МАЛОГАБАРИТНИХ ДЖЕРЕЛ ЖИВЛЕННЯ ..................................................... 50
ЧДТУ.231953.001 ПЗ 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
 Розроб. Ковпан Електромагнітний замок з Літ. Арк. Акрушів 
 Перевір. Чичужко малогабаритним джерелом 2  
 Реценз. Тичков живлення. 
 Н.  Контр.  Пояснювальна записка Кафедра РСКС, гр.АКІТ-1909 
 Затверд. Лукашенко  
 
 
3.1 Розробка структурної схеми ........................................................................ 50 
3.2 Розробка електричної принципової схеми ................................................. 52 
3.3 Аналіз запропонованого технічного рішення ............................................ 57 
3.3.1 Характеристики приладу ......................................................................... 57 
3.3.2 Порівняння з аналогами .......................................................................... 58 
ВИСНОВКИ ............................................................................................................... 61 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ................................................................. 63 
  
 
 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 3  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
СПИСОК СКОРОЧЕНЬ ТА УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ 
C – Конденсатор; 
D – Діод; 
Q – Транзистор; 
R – Резистор; 
RFID – Radio Frequency Identification (радіочастотна ідентифікація); 
S – кнопка; 
T – трансформатор; 
TM – Touch Memory (контактна пам’ять); 
U – Напруга; 
X – Світлодіод; 
А – Ампер; 
АЦП – Аналогово-цифровий перетворювач; 
В – Вольт; 
ЕРС – Електрорушійна сила; 
ЄДЕБО – Єдина державна електронна база з питань освіти; 
ККД – Коефіцієнт корисної дії; 
ШІМ – Широтно-імпульсна модуляція. 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 4  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
ВСТУП 
На сьогоднішній день електрозамки стали одним з важливих елементів 
безпеки. Вони використовуються скрізь (від звичайних домофонних 
конструкцій до більш серйозних систем з використанням спеціального 
програмного забезпечення на підприємствах). 
Електрозамок – це прилад, який використовується для обмеження 
доступу сторонніх людей до певного приміщення. В якості ключів в ньому 
використовуються ключі з контактною пам'яттю (мікроконтролер, резистор 
тощо) і ключі з безконтактною пам’яттю (ключі, дані в які записуються за 
допомогою радіосигналів і зберігаються у спеціальних RFID-мітках). Також є 
магнітні і оптичні замки, але вони вже майже не використовуються. Оптичні 
використовувались тільки в домофонах 1990-х років, а магнітні можна 
зустріти в деяких банківських картах. 
Існує два типи електрозамків: 
• електромеханічні замки – це замки, які спрацьовують за рахунок 
магнітного впливу; 
• електромагнітні замки – це замки, які спрацьовують під дією 
електричного імпульсу, що створює механічний вплив на сам 
замок. 
Розповсюдження електрозамків зумовлено тим, що на відміну від 
звичайних механічних замків, їх не так легко зламати. До того ж в більшості 
механічних замків при виготовленні є механізм, який з легкістю дозволяє 
відкрити двері з середини, в той час як в електрозамках не завжди 
встановлюють кнопку для відкриття дверей, що дозволяє не тільки 
обмежувати вхід, але й вихід. 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 5  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
Також однією з переваг над механічним замком є його довговічність. 
На відміну від електрозамків, механічні замки без догляду виходять з 
робочого стану набагато швидше. 
Тематика кваліфікаційної роботи бакалавра є актуальна, через те що 
електрозамки є більш безпечними ніж механічні, а також вони набирають 
популярність і поступово витісняють механічні замки. 
Метою кваліфікаційної роботи бакалавра є розробка схеми 
електромагнітного замку для Черкаського політехнічного фахового коледжу. 
Замок повинен відмикатися контактним ключем, мати власне джерело 
живлення, що дасть змогу використовувати замок в будь-яких умовах і 
тестером малогабаритного джерела живлення, що дасть змогу 
відслідковувати заряд джерела живлення і вчасно виконувати його заміну. 
Для досягнення поставленої мети потрібно виконати наступні завдання: 
• провести аналіз аналогів; 
• розглянути технічні засоби для розробки електромагнітного 
замку; 
• розробити структурну схему; 
• розробити електричну схему приладу; 
• на основі отриманих даних порівняти замок з його аналогами. 
Об’єктом є електронна система контролю доступу. 
Предметом є розробка електромагнітного замку з тестером 
малогабаритного джерела живлення. 
В кваліфікаційній роботі бакалавра будуть використані наступні 
методи: аналізу і синтезу, порівняння, системно-структурний, інформаційних 
технологій та деякі інші загальні та спеціальні наукові методи дослідження. 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 6  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
Спеціальні методи базуються на використанні технологій проектування 
електронних систем контролю доступу. 
Під час розробки буде використана наступна теорія: 
• види електрозамків; 
• тестери джерел живлення. 
Інформаційною базою кваліфікаційної роботи бакалавра є різноманітні 
електронні ресурси. 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 7  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
1. АНАЛІЗ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ 
Метою кваліфікаційної роботи бакалавра є розробка схеми 
електромагнітного замку з тестером малогабаритного джерела живлення для 
Черкаського політехнічного фахового коледжу. 
Основними вимогами до розробки електромагнітного замку є: 
• розробка схеми електромагнітного замку, яка при проектуванні 
буде надавати достатній рівень захищеності і коштувати 
дешевше за свої аналоги; 
• використання в якості ключа ключ з контактною пам’яттю; 
• проектування схеми замку з власним джерелом живлення; 
• розробка схеми тестеру малогабаритних джерел живлення. 
Обґрунтування розробки електромагнітного замку: 
Встановлення електромагнітного замку підвищить рівень безпеки 
приміщення, за рахунок обмеження доступу до приміщення. Це, в свою 
чергу, дасть можливість запобігти несанкціонованому доступу до 
приміщення, що підвищить рівень безпеки матеріальних та інформаційних 
цінностей, зберігаємих в приміщенні. 
Електромагнітний замок розроблюється для кабінету Черкаського 
політехнічного фахового коледжу, в якому є виділене захищене підключення 
до єдиної державної електронної бази з питань освіти.  
Черкаський політехнічний фаховий коледж – один з небагатьох 
закладів фахової передвищої освіти Черкаської області з підготовки 
молодших фахових бакалаврів технічного профілю – створено у 1922 році. 
До 1975 року технікум був підпорядкований Міністерству сільського 
господарства, а з 1975 року – Міністерству вищої і середньої спеціальної 
освіти; до 05.01.1989 року технікум носив назву «Черкаський технікум 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 8  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
електрифікації і сільськогосподарського будівництва», в зв’язку з 
перепрофілюванням його перейменовано на Черкаський політехнічний 
технікум, який у 2021 році змінив назву на Черкаський політехнічний 
фаховий коледж. 
Сьогодні Черкаський політехнічний фаховий коледж – заклад фахової 
передвищої освіти, підпорядкований Міністерству освіти і науки України, 
відповідно до законів України «Про освіту», «Про вищу освіту», "Про фахову 
передвищу освіту", на підставі Статуту ,затверджено наказом Міністерства 
освіти і науки України від 14.05.2021, № 526,  проводить підготовку фахових 
молодших бакалаврів з 7 спеціальностей за 10 освітньо-професійними 
програмами  з загальним ліцензованим обсягом підготовки 540 осіб. 
За формою керівництва адміністратора навчального закладу по 
забезпеченню безпеки експлуатації програмного комплексу захисту 
захищеного з’єднання при роботі в веб-сервісі ЄДЕБО-клієнт, в кабінет, в 
якому розташована робоча станція адміністратора, двері повинні бути 
обладнані електронною системою розмежування доступу або принаймні 
двома надійними замками різних конструкцій і пристроєм для опечатування. 
Перелік осіб, які можуть мати доступ до приміщення та інші аспекти 
контрою фізичного доступу визначаються організаційно-розпорядчими 
документами навчального закладу, що використовує ЄДЕБО. Тому було 
вирішено розробити електронну систему розмежування доступу, ключі від 
якої будуть у 3 осіб[12]. 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 9  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
2. ОГЛЯД ІСНУЮЧИХ АНАЛОГІВ ТА АНАЛІЗ ТЕХНІЧНИХ 
ЗАСОБІВ 
 
2.1 Електричні замки та їх характеристики 
На сьогоднішній день є велика кількість різноманітних видів 
електронних замків для будь-яких потреб. Вони стали досить поширеними у 
буденному житті, наприклад ті самі домофони. В таких замках частіше 
усього використовуються мікроконтролери Dallas Semicondacter. Це визвано 
тим, що ці мікроконтролери захищені від копіювання та перезапису, що є 
мінусом, бо при пошкодженні приладу, він не є ремонтопридатним. 
Зараз в Україні є багато фірм, які продають свої електромагнітні замки, 
серед них найпоширенішими є: Iron Logic, ISEO, CISA і ATIS. 
Розглянемо наступні замки: 
• CISA 1.11630.50; 
• CISA 1.1А731.00.0; 
• ATIS LOCK; 
• Z-7EHT; 
• ISEO 521310605; 
• ATIS YM-60; 
• ATIS YM-180. 
 
2.1.1 Замок CISA 1.11630.50 
Електромеханічний замок CISA 1.11630.50 – накладний тип замку, 
який може бути встановлений як в середині приміщення, так і зовні. Він має 
механічну кнопку виходу, при натисканні якої – замок відкривається без 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 10  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
електрики. В ньому є можливість блокувати кнопку виходу за допомогою 
ключа [14].  
Недолік електромеханічного замку CISA 1.11630.50 – це його ціна, він 
відкривається ключем, більше підходить для ґратчастих конструкціях, а тому 
весь більшість його функцій не використовується. 
На рисунку 2.1 зображено електромеханічний замок CISA 1.11630.50. 
Його технічні характеристики наведені в таблиці 2.1. 
 
 
Рисунок 2.1 - CISA 1.11630.50 
 
 Таблиця 2.1 Технічні характеристики CISA 1.11630.50 
11 Назва характеристики Характеристика 
1 2 3 
1 Тип обладнання  Електромеханічний 
замок 
2 Виробник CISA 
3 Модель 1.11630.50 
 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 1 1 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
Продовження таблиці 2.1 Технічні характеристики CISA 1.11630.50 
1 2 3 
4 Матеріал корпусу Нержавіюча сталь 
5 Тип встановлення Накладний 
6 Кнопка виходу Вмонтована на корпусі 
7 Режим провітрювання Є, за допомогою ключа 
8 Блокування кнопки Є, за допомогою ключа 
9 Напруга живлення 12 В 
10 Струм споживання 2,5 А 
11 Діапазон робочих -400С ~ 600С 
температур 
12 Габаритні розміри, мм 147х117х35 
13 Країна виробник Італія 
 
2.1.2 Замок Elettrica CISA 1.1A731.00.0 
Електромеханічний замок CISA 1.1А731.00.0 – накладний 
електромеханічний замок CISA 1.1А731.00.0 використовується для 
встановлення зовні наприклад на хвіртку будинку сільського типу. Підходить 
на будь-який тип дверей і має режим провітрювання[15].  
Недолік електромеханічного замку CISA 1.1А731.00.0 – це відсутність 
можливості встановлення його в будівлі. 
На рисунку 2.2 зображено електромеханічний замок CISA 
1.1А731.00.0. Його характеристики наведені в таблиці 2.2. 
 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 12  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
 
Рисунок 2.2 – Електромеханічний замок CISA 1.1А731.00.0 
 
      Таблиця 2.2 Технічні характеристики Elettrica CISA 1.1A731.00.0 
 Назва характеристики Характеристика 
1 2 3 
1 Тип обладнання  Електромеханічний 
замок 
2 Виробник CISA 
3 Модель 1.1A731.00.0 
4 Матеріал корпусу Сталь 
5 Тип встановлення Накладний 
6 Кнопка виходу Вмонтована на корпусі 
7 Режим провітрювання Є 
8 Блокування кнопки Є 
9 Напруга живлення 12 В 
10 Струм споживання 3 А 
11 Діапазон робочих -400С ~ 600С 
температур 
12 Габаритні розміри, мм 204х60х110 
13 Країна виробник Італія 
 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 1 3 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
2.1.3 Замок ATIS LOCK 
Електромеханічний замок Atis – накладного типу, встановлюється 
зовні, має корпус з нержавіючої сталі. Універсальність ригелів дозволяє 
налаштувати замок під двері або хвіртки будь-якого типу. Має можливість 
механічного блокування кнопкою виходу [13].  
Недолік електромеханічного замку ATIS LOCK – це відсутність 
можливості встановлення його в будівлі. 
На рисунку 2.3 зображено електромеханічний замок ATIS LOCK. Його 
характеристики наведені в таблиці 2.3. 
 
Рисунок 2.3 – Електромеханічний замок ATIS LOCK 
 
      Таблиця 2.3 Технічні характеристики ATIS LOCK 
 Назва характеристики Характеристика 
1 2 3 
1 Тип обладнання  Електромеханічний 
замок 
2 Виробник Atis 
3 Модель Atis 
 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  14 
    
    
 
Продовження таблиці 2.3 Технічні характеристики ATIS LOCK 
1 2 3 
4 Матеріал корпусу Нержавіюча сталь 
5 Тип встановлення Накладний 
6 Кнопка виходу Вмонтована на корпусі 
7 Режим провітрювання Відсутній 
8 Блокування кнопки Є, блокується механічно  
9 Напруга живлення 12 В 
10 Струм споживання 2,5 А 
11 Діапазон робочих -400С ~ 600С 
температур 
12 Габаритні розміри, мм 147х117х35 
13 Країна виробник Китай 
 
2.1.4 Замок Z-7 EHT 
Електромеханічний замок Z-7EHT – це система контролю доступу, яка 
містить безконтактний зчитувач карток/брелків RFID, автономний контролер 
і замикає система. Для відкривання дверей зовні необхідно піднести картку, а 
зсередини досить повернути ручку з внутрішньої сторони дверей [19]. 
Замок працює від чотирьох батарейок розміру АА, а тому при 
встановленні не потребує вивід проводів до джерела живлення. Батарейного 
живлення вистачає на ~25000 відкриттів. У разі якщо сіли батарейки, замок 
можна відкрити за допомогою ключа [19].  
Недоліком електромеханічного замку Z-7EHT є його ціна, яка 
викликана його функціоналом: можливість відслідковувати користування 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 1 5 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
цих замків. Такий функціонал більше підходить для готелів і подібних 
закладів. 
На рисунку 2.4 зображено електромеханічний замок Z-7EHT. Його 
характеристики наведені в таблиці 2.4. 
 
 
Рисунок 2.4 – Електромеханічний замок Z-7EHT 
 
   Таблиця 2.4 Технічні характеристики Z-7 EHT 
 Назва характеристики Характеристика 
1 2 3 
1 Тип обладнання Електромеханічний замок 
2 Виробник Iron logic 
3 Модель Z-7 EHT 
4 Тип встановлення Накладний 
5 Положення на двері Установка ліва/права 
6 Кнопка виходу Відстуня 
 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 16  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
 Продовження таблиці 2.4 Технічні характеристики Z-7 EHT 
1 2 3 
7 Блокування кнопки Відсутнє 
виходу  
8 Можливість відкриття Є 
ключем 
9 Кодова клавіатура Відстуня 
10 Вбудований зчитувач карт Є 
11 Матеріал корпусу Нержавіюча сталь 
12 Робоча частота  125 кГц 
13 Читання карт/брелоків EM Marine, HID ProxCard II, 
стандарту   Temic 
14 Максимальна кількість 1364 шт. 
ключів/карт  
15 Максимальна кількість 1000 шт. 
запам’ятовуваних подій 
16 Вмонтована пам’ять EEPROM 
17 Дальність зчитування 2-4 см. 
18 Споживання струму  30 мкА 
19 Напруга живлення 1.5 В х4 батарейок розміру 
АА 
20 Індикація  Сигнал зумеру, 2 
світлодіода 
21 Діапазон робочих -300С ~ 600С 
температур 
22 Країна виробник Великобританія 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  17 
    
    
 
2.1.5 Замок ISEO 521310605 
Накладний електромеханічний замок італійської фірми ISEO. Він має 
схожі характеристики с замком CISA 1.11630.50, але з більшим 
температурним діапазоном. Можливе використання як в ролі звичайного 
накладного механічного замку, так і в ролі електромеханічного варіанту. 
Зовні замок можливо відкрити ключем. Кнопку відривання можна 
заблокувати за допомогою внутрішнього циліндрового механізму. Ця 
функція дозволяє встановлювати ISEO 521310605 на ґратчастих 
конструкціях[16].  
Електромеханічний замок ISEO 521310605 – це вдосконалена версія 
замку CISA 1.11630.50, а тому він має той самий недолік що і CISA 
1.11630.50. 
На рисунку 2.5 зображено електромеханічний замок ISEO 521310605. 
Його характеристики наведені в таблиці 2.5. 
 
Рисунок 2.5 – Електромеханічний замок ISEO 521310605 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 18  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
      Таблиця 2.5 Технічні характеристики ISEO 521310605 
 Назва характеристики Характеристика 
1 2 3 
1 Тип обладнання  Електромеханічний замок 
2 Виробник ISEO 
3 Модель ISEO 521310605 
4 Матеріал корпусу Сталь 
5 Тип встановлення Накладний 
6 Кнопка виходу Вмонтована на корпусі 
7 Режим провітрювання Є 
8 Блокувальна кнопки Є 
9 Напруга живлення 12 В 
10 Струм споживання 2,5 А 
11 Діапазон робочих -500С ~ 600С 
температур 
12 Габаритні розміри, мм 106х130х40 
13 Країна виробник Італія 
 
2.1.6 Замки ATIS YM-60 і YM-180 
Електромагнітні замки ATIS YM-60 i YM-180 – пристрої для замикання 
дверей, принцип роботи яких заснований на магнітній взаємодії. Складається 
з корпусу, в якому знаходиться електромагніт і планки з металу з високою 
магнітною проникністю. 
Електромагнітні замки використовуються в якості пристроїв в системах 
контролю і управління доступу. Вони найчастіше встановлюються на вхідні 
двері в під'їздах, офісах.  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 19  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
Недолік електромагнітних замків ATIS YM-60 i YM-180 – це 
відсутність власного блоку живлення. При знеструмленні будівлі усі двері 
будуть відкриті. 
На рисунках 2.6 і 2.7 зображені електромагнітні замки ATIS YM-60 i 
YM-180. Характеристики YM-60 наведені в таблиці 2.6, YM-180 – 
таблиці 2.7. 
 
 
Рисунок 2.6 – Електромагнітний замок ATIS YM-60 
 
        Таблиця 2.6 Технічні характеристики ATIS YM-60 
11 Назва характеристики Характеристика 
1 2 3 
1 Тип обладнання  Електромагнітний 
замок 
2 Виробник YLI Electronics 
3 Модель YM-60 
4 Матеріал корпусу Нержавіюча сталь 
5 Тип встановлення Накладний 
6 Кнопка виходу Відсутня 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 20  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
Продовження таблиці 2. 6 Технічні характеристики ATIS YM-60 
1 2 3 
7 Режим провітрювання Відсутній 
8 Блокування кнопки Відсутнє 
9 Напруга живлення 12 В 
10 Струм споживання 100 мА 
11 Діапазон робочих -100С ~ 500С 
температур 
12 Габаритні розміри, мм 80х33х20 
13 Країна виробник Китай 
 
 
 
Рисунок 2.7 – Електромагнітний замок ATIS YM-180 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 2 1 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
Таблиця 2.7 Технічні характеристики ATIS YM-180 
Назва характеристики Характеристика 
Тип обладнання  Електромагнітний 
замок 
Виробник YLI Electronics 
Модель YM-180 
Матеріал корпусу Нержавіюча сталь 
Тип встановлення Накладний 
Кнопка виходу Відсутня 
Режим провітрювання Відсутній 
Блокування кнопки Відсутнє 
Напруга живлення 12/24 В 
Струм споживання 150/300 мА 
Діапазон робочих -100С ~ 500С 
температур 
Габаритні розміри, мм 170х35х20 
Країна виробник Китай 
 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  22 
    
    
 
2.1.7 Порівняння аналогів 
В таблиці 2.8 наведено порівняння електрозамків. 
Таблиця 2.8 Порівняння електрозамків 
Замок 
Характеристика CISA CISA ATIS LOCK Z-7EHT 
1.11630.50 1.1А731.00.0 
Матеріал Нержавіюча Сталь Нержавіюча Нержавіюча 
корпусу сталь сталь сталь 
Тип Накладний Накладний Накладний Накладний 
встановлення 
Кнопка виходу Є Є Є Відустня 
Напруга 12 В 12 В 12 В 6 В 
живлення 
Струм 2,5 А 3 А 2,5 А 3 мкА 
споживання 
Діапазон -400С ~ 600С -400С ~ 600С -400С ~ 600С -300С ~ 600С 
робочих 
температур 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 23  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
Продовження таблиці 2.8 Порівняння електрозамків 
Замок 
Характеристика ISEO ATIS YM-60 ATIS YM-180 
521310605 
Матеріал Сталь Нержавіюча Нержавіюча 
корпусу сталь сталь 
Тип Накладний Накладний Накладний 
встановлення 
Кнопка виходу Є Відустня Відустня 
Напруга 12 В 12 В 12/24 В 
живлення 
Струм 2,5 А 100 мА 150/300 мА 
споживання 
Діапазон -500С ~ 600С -100С ~ 500С -100С ~ 500С 
робочих 
температур 
 
Виходячи з даних таблиці 2.8 можна зробити наступні висновки: 
• електрозамки (електромеханічні і електромагнітні) 
виготовляються здебільшого із нержавіючої сталі, це зумовлено 
тим, що вона має від 12% до 20% хрому, що сприяє утворенню 
плівки, яка може впоратися з корозією і зменшує 
електропровідність, що в свою чергу захищає замки від злому за 
допомогою електрошокера; 
• температурні показники вказують на те, що електромеханічні 
замки більш  стійкі до мінусових температур ніж 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 2 4 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
електромагнітні, показники плюсових температур у 
електрозамків однакові; 
• в залежності від поставлених задач зустрічаються замки з 
кнопками виходу, але виробники не радять встановлювати такі 
замки на двері, в яких потребується високий рівень безпеки; 
• більшість замків використовують власне джерело живлення; 
• замки з власним джерелом живлення споживають менше струму; 
• електрозамки накладаються на двері, а не монтуються в них, 
тому їх встановлення легше в порівнянні зі звичайними замками. 
Також з отриманих даних можна зробити висновок, що в залежності від 
потрібних задач, виробники модифікують свої замки за допомогою 
спеціального програмного забезпечення, яке не тільки дає можливість 
контролювати безпеку кімнати від несанкціонованого доступу, але і збирати 
інформацію про осіб, які відкривали замок. Такий підхід дає змогу 
конкурувати різним фірмам між собою. 
 
2.2 Види ключів в електрозамках 
Як вже було описано у вступі, існує чотири типи електрозамків: 
• електромеханічний; 
• електромагнітний; 
• магнітний; 
• оптичний. 
Через те, що магнітний і оптичний замки вже ніде не застосовуються, 
буде розглянуто ключі для електромеханічних і електромагнітних замків. 
Ключі до електромеханічних і електромагнітних замків можна 
поділити на дві групи: 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  25 
    
    
 
• з контактною пам’яттю; 
• з безконтактною пам’яттю; 
Контактна пам'ять (TM) – це ключі, які здійснюють обмін 
інформацією за допомогою однопровідного протоколу. Зазвичай вони 
виконуються в якості металевої таблетки. Зазвичай металевий корпус 
використовується для захисту внутрішнього радіоелемента[9]. 
На рисунку 2.8 зображено ключ з контактною пам’яттю. 
 
 
Рисунок 2.8 – Ключ з контактною пам’яттю 
 
До ключів з контактною пам’яттю відносять: 
• резисторний ключ; 
• набірний резисторний ключ; 
• електронна кодова контактна карта; 
• електронна кодова таблетка; 
• електронна кодова смарт карта; 
Резисторні ключі (рисунок 2.9) використовують резистор певного 
номіналу (від 100 Ом до 7,5 кОм) і працюють за принципом замикання 
резисторного мосту, в якому ключ є четвертим резистором[10]. 
 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 26  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
 
Рисунок 2.9 – Резисторний ключ 
 
Набірний резисторний ключ – це ключ, який має декілька контактних 
площадок. Всередині знаходяться декілька резисторів різного номіналу. 
Використовується у електрозамках, які схожі за своєю будовою до 
циліндричного штифтового замку. Кількість резисторів визначається 
кількістю штифтів, а номінал резистору – глибина сверління отворів в ключі. 
Від звичайного резисторного ключа він відрізняється тим, що приймач 
в таких замках може приймати декілька різних ключів. 
Приймачем виступає мікроконтролер з декількома аналогово-
цифровими приймачами, резистори ключа є плечем резисторного мосту, який 
підключений до АЦП. Якщо резистори ідентичні запрограмованим, то двері 
відкриваються. 
Електронна кодова контактна карта – це мікросхема пам’яті з 
записаним в ній кодовим числом. Такі ключі не є досить поширеними, тому 
що досить легко підібрати ключ до такої карти методом перебору, якщо 
заданий код займає 16-18 біт, якщо код більший, то в приймачі вмонтовують 
відслідковуючи прилади, які при відкритті замку відправляють код, який 
використовується. 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 2 7 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
Електронна кодова таблетка – ключ, який програмно схожий до 
електронної кодової контактної картки, але виконується як резисторний ключ 
у вигляді металевої таблетки. 
Електронна кодова смарт карта (рисунок 2.10) – це ключ з 
мікроконтролером, який має односторонню кодуючу функцію. Розкодувати 
цю функцію при наявності алгоритму і початкового коду за допомогою 
математичних перетворень неможливо.  
Код можна спробувати перебрати методом підстановки, але на те щоб 
знайти потрібне значення для комбінацій в 32 бітових ключах з 
використанням процесора, який виконує 4000000 операцій за секунду, 
потрібно витрати приблизно 29 годин. 
В смарт картах також є код, який ідентифікує саму карту. 
Смарт карта при контакті з приймачем отримує від нього код, додає до 
отриманого коду свій ключ і відправляє отриманий результат на приймач, 
якщо отриманий код збігається з кодом, який вирахував блок керування 
приймача, то замок відкривається. 
Зламати замки зі старт картами в якості ключів досить важко. 
 
Рисунок 2.10 – Смарт карта 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 28  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
До ключів з безконтактною пам’яттю відносять: 
• кодову панель; 
• магнітний ключ; 
• RFID ключі. 
Кодова панель (рисунок 2.11) – це механізм, який використовує 
кодову комбінацію для керування замком. Кодову панель досить легко 
зламати методом перебору або нанесенням розчину, після якого можна буде 
проаналізувати найчастіше натискаємі клавіші. Тому кодові панелі зараз не є 
популярними серед систем захисту. 
 
 
Рисунок 2.11 – Кодова панель 
 
Магнітний ключ – це ключ, виконаний у вигляді циліндру або брелку 
(схожий до резисторного ключа), який має декілька магнітів. Секретність 
ключа отримується за рахунок зміни полярності деяких магнітів або 
прибиранні магнітів в певних точках зовсім. Кількість можливих комбінацій 
залежить від кількості магнітів, наприклад якщо ключ має чотири магніти, то 
існує шістнадцять комбінацій. 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 
Дата  29  
Змн. Арк. № докум. Підпис 
    
    
 
RFID ключі (рисунок 2.12) – це ключі, які використовують RFID 
технологію для кодування. В ключі встановлюється RFID мітка. Існує чотири 
типи RFID міток[1]: 
• низькочастотні (125 -134,2 КГц); 
• високочастотні (13,56 МГц); 
• ультра частотні (868-956 МГц); 
• мікрохвильові (2,45 ГГц). 
Сигнал з ключа на приймач передається за допомогою коливального 
контуру, коли він збуджується, дані передаються на приймач на потрібній 
частоті, після чого приймач утворює електромагнітний сигнал, який 
забезпечує потужність, потрібну для відкриття дверей[1]. 
 
 
Рисунок 2.12 – RFID ключ 
 
В схемі електромагнітного замку буде використовуватися резисторний 
ключ. Це зумовлено тим, що при мінімальних витратах на обладнання він 
надає потрібний рівень безпеки, а також його важче зламати, що дасть змогу 
вчасно відреагувати на спробу несанкціонованого отримання доступу до 
приміщення. 
 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 3 
Дата  0 
Змн. Арк. № докум. Підпис 
    
    
 
2.3 Резисторний міст і його принцип роботи 
Резисторний міст – це прилад, який дозволяє визначати величину 
невідомого електричного опроу[3]. 
Він був винайдений британським вченим Самуелем Крісті в 1833 році, 
а в 1843 Чарльз Вітстон модернізував його. 
Схема резисторного мосту зображена на рисунку 2.13. 
 
 
Рисунок 2.13 – Резисторний міст 
 
Позначення: 
• R1, R2, R3, Rx – плечі мосту; 
• АС – діагональ живлення; 
• BD – вимірювальна діагональ; 
• Rx – елемент, опір якого потрібно виміряти; 
• R1, R2, R3 – елементи, опір яких відомо; 
• R2 – елемент, опір якого можна підлаштувати; 
• VG – гальванометр. 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 3 1 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
Принцип вимірювання невідомого опору заснований на порівнянні  
відносин опорів в обох плечах мосту, при цьому гальванометр, включений 
між цими плечима, буде показувати нульову напругу. На малюнку Rx - це 
елемент з невідомим опором, який потрібно виміряти. R1, R2 і R3 - резистори 
з відомими значеннями опорів, причому резистор R2 змінний. Якщо 
відношення двох відомих опорів в плечі R2/R1 дорівнює відношенню опорів в 
плечі Rx/R3, то в цьому випадку напруга між точками схеми D і B 
дорівнюватиме нулю, і через гальванометр V струм не буде текти. Якщо ж 
міст розбалансований, то відхилення гальванометра вказуватимуть на те, що 
опір резистора R2 занадто великий або занадто малий. Змінний резистор R2 
регулюють доти, поки гальванометр не встановиться на нуль[4]. 
За гальванометра можна визначати відсутність струму в ланцюзі з дуже 
великою точністю. Отже, якщо резистори R1, R2 і R3 – високоточні, то 
невідомий опір Rx може бути виміряна з великою точністю. Невеликі зміни 
опору Rx розбалансують вимірювальний міст, що можна помытити за 
показаннями гальванометра. 
При збалансованому мосту виконується рівність R2/R1 = Rx/R3. 
Звідси Rx = R3*R2/R1 
У разі якщо опори R1, R2 і R3 відомі, а резистор R2 - постійний, то 
невідомий опір Rx може бути розраховане за допомогою законів Кірхгофа. 
Цей метод вимірювання часто використовується при застосуванні 
вимірювального мосту в тензометрії, спільно з тензодатчиком, так як вважати 
показання з гальванометра вийде набагато швидше, ніж балансувати міст 
змінним резистором. 
Через використання резисторного ключа, в якості блоку перевірки 
ключа, в схемі буде використано резисторний міст. Ключ буде резистором з 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 3 2 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
невідомим опором і за умови балансування мосту, сигнал буде подаватися на 
реле. 
 
2.4 Реле 
При порівнянні електромеханічного замку і електромагнітного замку 
можна побачити, що електромагнітні замки є більш довговічними. Тому в 
якості механізму закриття буде використовуватися електромагнітне реле. 
Реле – це прилад, який при досягненні певного значення вхідної 
величини, змінює вихідну величину. Зазвичай це прилад, який реагує на 
зміни температури, тиску, освітлення тощо і при досягненні певного 
параметру замикає або розмикає електричне коло[11]. 
Реле застосовується там, де необхідно контролювати електричне коло 
за допомогою сигналу з низьким енергоспоживанням з повною гальванічною 
розв’язкою. 
Реле складається з релейного елементу (з двома станами стійкої 
рівноваги) і групи електричних контактів, які замикаються (розмикаються) у 
разі зміни стану релейного елементу. Реле на базі електронних, магнітних, 
оптичних або інших компонентів без механічно рухомих частин, носить 
назву твердотільне реле. 
Розрізняють теплові, механічні, електричні, оптичні, акустичні реле, які 
застосовують в системах автоматичного керування, контролю, сигналізації, 
захисту, комунікації та інше. 
Реле з каліброваними експлуатаційними характеристиками і іноді з 
кількома операційними котушками, використовуються для захисту 
електричних кіл від перевантажень і збоїв; у сучасних електроенергетичних 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 3 3 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
системах ці функції виконуються за допомогою цифрових інструментів, які 
досі називають захисними реле. 
Реле класифікують за такими ознаками: 
• роду вхідних фізичних величин, на які вони реагують; 
• функцій, які вони виконують у системах керування;  
• конструкції. 
За видом фізичних величин розрізняють електричні, механічні, теплові, 
оптичні, магнітні, акустичні та інші реле. Слід зазначити, що реле також 
може реагувати не лише на значення певної величини, але і на різницю 
значень (диференційне реле), зміну знаку величини (поляризоване реле) або 
швидкість зміни вхідної величини. 
Реле зазвичай складається з трьох основних функціональних елементів: 
сприймального, проміжного та виконавчого. 
Сприймальний (первинний) елемент визначає контрольовану величину 
та перетворює її в іншу фізичну величину. Проміжний елемент, порівнює 
значення цієї величини із заданим значенням і, у разі його перевищення, 
передає первинний вплив, на виконавчий елемент. Виконавчий елемент 
передає вплив від реле у керовані електричні кола. Ці елементи може бути 
виконано самостійно або об'єднано між собою. 
За улаштуванням виконавчого елементу, розрізняють контактні та 
безконтактні реле. Контактні реле впливають на кероване коло, за допомогою 
електричних контактів, замкнений або розімкнений стан яких, дозволяє 
забезпечити або повне замикання або повний механічний розрив вихідного 
кола. Безконтактні реле впливають на кероване коло, шляхом різкої 
(стрибкоподібної) зміни параметрів вихідних електричних кіл (опору, 
індуктивності, ємності) або зміни рівня напруги (струму). 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 34  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
Сприймальний елемент у залежності від призначення реле та роду 
фізичної величини, на яку він реагує, може мати різні виконання як за 
принципом дії, так і за улаштуванням. Наприклад, у реле максимального 
струму або реле напруги, сприймальний елемент виконано у вигляді 
електромагніту, а у реле тиску — у вигляді мембрани або сильфона, у реле 
рівня — у вигляді поплавця тощо. 
В якості механізму замикання дверей буде використовуватися 
електромагнітне реле. При балансуванні мосту, електромагнітне реле 
повинно замикати коло і виконувати функцію замку. 
Електромагнітне реле (рисунок 2.14) – це котушка, яка виконує роль 
втягуючого пристрою. Вона складається з немагнітного матеріалу, на який 
намотано мідний провід, який, в залежності від виконання, може бути в 
ізоляції із тканинних або синтетичних матеріалів[2]. 
 
 
Рисунок 2.14 – (а) Схема реле; (б) Зовнішній вигляд реле 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 3 5 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
Позначення на рисунку 2.14: 
1. обматка; 
2. сердечник; 
3. ярмо; 
4. якір; 
5. поворотна пружина; 
6. рухливий контакт; 
7. контакт керуючого ланцюга; 
8. затискачі для приєднання керуючого ланцюга. 
При подачі напруги на котушку виконується втягування металевого 
сердечника, зв’язаного з ярмом, який приводить в рух контакти. 
В залежності від призначення контактний блок реле може складатися із 
розімкнутих або замкнутих контактів, але в інколи блок контактів може мати 
обидва типи. 
Реле можна розбити на 3 основні блоки: 
• керуючий – використовується для перетворення сигналу з 
електричного в магнітне поле; 
• блок проміжних елементів – відповідає за роботу виконуючого 
механізму; 
• виконуючий блок – взаємодіє з керованим ланцюгом. 
Також, при проектуванні керованих ланцюгів з використанням 
електромагнітного реле необхідно враховувати, що електромагнітна  
котушка – це чутливий елемент, струм в обмотці збільшується або 
зменшується поступово. 
Через це треба враховувати час затримки спрацювання. Хоча він і 
малий, але він може впливати на роботу інших елементів. 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 36  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
Електромагнітні реле можна класифікувати за наступними 
параметрами: 
• Область використання:  
1. ланцюги керування;  
2. захисту;  
3. сигналізації. 
• Потужність керування:  
1. малої потужності (≤ 1 Вт);  
2. середньої потужності (від 1 до 9 Вт);  
3. високої потужності (≥ 10 Вт). 
• Час відклику:  
1. безінерційні (час реакції ≤ 0,001 сек);  
2. швидкодіючий (час реакції від 0,001 до 0,05 сек);  
3. уповільнений (час реакції від 0,05 до 1 сек); 
4. реле часу з регульованою затримкою спрацьовування. 
• Керування напругою:  
1. постійний струм (нейтральний, поляризований);  
2. змінний струм. 
Окремо варто зупинитися на особливостях реле постійного струму. Як 
було вище сказано вони поділяються на нейтральні і поляризаційні. Головна 
відмінність цих двох груп полягає в тому, що поляризаційні пристрої чутливі 
до полярності прикладеної напруги, тобто рухливий сердечник змінює свій 
напрямок з правого на ліве або навпаки в залежності від полярності напруги. 
Електромагнітні реле постійного струму поділяються на: 
• двохпозиційні; 
• двохпозиційні з переважанням; 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 3 7 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
• трьохпозиційні (реле з нечутливою зоною). 
Спрацювання ж пристроїв нейтрального типу не залежить від 
полярності напруги, що подається. До недоліків реле використовуючих, в 
якості керуючого сигналу, постійний струм можна віднести необхідність 
установки блоків живлення, для подачі постійного струму. 
Реле змінного струму цього позбавлені, але і у них є свої недоліки такі  
як – необхідність доопрацювання конструкції для усунення вібрації 
сердечника. Робочі параметри гірші, ніж у пристроїв використовують лінійну 
форму сигналу, що керує, а саме – гірша чутливість, набагато менше 
електричне підсилення. Але в той же час вони можуть безпосередньо 
підключатися до електричної мережі змінного струму. 
 
2.5 Імпульсний стабілізатор напруги 
Імпульсний стабілізатор напруги – це стабілізатор напруги, в якому 
регулювальний елемент працює в ключовому режимі, тобто більшу частину 
часу знаходиться або в режимі відсічення – коли його опір максимально 
великий, або в режимі насичення – коли його опір максимально малий[6]. 
Різновиди: 
• За співвідношенням вхідної та вихідної напруги: 
1. знижуючі; 
2. підвищуючі; 
3. з довільною зміною напруги; 
4. інвертори. 
• За типом ключового елементу: 
1. на польових транзисторах; 
2. на тиристорах; 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  38 
    
    
 
3. на біполярних транзисторах. 
• Інтегруючим елементом може бути: 
1. дросель; 
2. конденсатор; 
3. акумулятор. 
• Залежно від режиму роботи поділяються на: 
1. на основі широтно-імпульсної модуляції; 
2. двопозиційні. 
 
2.5.1 Перетворювач з пониженням напруги 
Окрім ключа S, найпростіша схема з дроселем L включає діод D і 
конденсатор C. Коли ключ S замикає коло, струм від джерела тече через 
дросель L в навантаження. ЕРС самоіндукції дроселя скерована проти 
напруги джерела напруги. В результаті напруга на опорі навантаження 
дорівнює різниці напруг джерела і ЕРС самоіндукції дроселя, струм через 
дросель росте, як і напруга на конденсаторі C і навантаженні. При 
розімкнутому ключі S струм продовжує текти через дросель в тому ж 
напрямку через діод D і навантаження, а також конденсатор C. ЕРС 
самоіндукції прикладена до опору R через діод D, струм через дросель 
зменшується, як і напруга на конденсаторі C і на навантаженні[6]. 
Як перемикач S може бути використаний польовий чи біполярний 
транзистор, або тиристор. Напруга на опорі навантаження не може 
перевищувати напругу джерела. 
Схема перетворювача з пониженням напруги зображена на  
рисунку 2.15. 
 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 3 9 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
  
Рисунок 2.15 – Перетворювач з пониженням напруги 
 
2.5.2 Перетворювач з підвищенням напруги 
В цій схемі комутуючий елемент S ввімкнутий після дроселя. Коли він 
замкнутий, струм від джерела тече через дросель L; струм через нього 
збільшується, в ньому накопичується енергія. При роз'єднанні кола струм від 
джерела тече через дросель L, діод D і опір навантаження. Напруга джерела і 
ЕРС самоіндукції дроселя прикладені в одному напрямку і сумуються на 
опорі навантаження. Струм поступово зменшується, дросель віддає енергію в 
навантаження. Поки перемикач замкнутий, навантаження живиться 
напругою конденсатора C. Діод D не дає йому розрядитися через ключ S[6]. 
Схема перетворювача з підвищенням напруги зображена на 
рисунку 2.16. 
 
 
Рисунок 2.16 – Перетворювач з підвищенням напруги 
 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 40  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
Можливо також поєднання цієї схеми з попередньою, що дозволяє 
довільно змінювати величину вихідної напруги: як підвищувати, так і 
знижувати. Для цього перед дроселем встановлюються діод і ключ, як в 
попередній схемі. 
 
2.5.3 Інвертуючий перетворювач  
У ньому дросель підключений паралельно джерелу і навантаженню. 
Коли ключ S замкнутий, струм від джерела тече через дросель і швидко 
росте. Коли ключ розмикається, струм продовжує текти через навантаження 
R і діод D. ЕРС самоіндукції дроселя прикладена в зворотну сторону, в 
порівнянні з напругою джерела. Тому напруга до навантаження також 
докладена в зворотному напрямку. Коли ключ S замкнутий – діод D 
закривається, а навантаження живиться зарядом конденсатора C[6]. 
Схема інвертного перетворювача зображена на рисунку 2.17. 
 
 
Рисунок 2.17 – Інвертуючий перетворювач 
 
У всіх трьох схемах діод D може бути замінений на ключ, замикнутий в 
протифазі до основного ключу. У багатьох випадках, особливо в 
низьковольтних стабілізаторах, це дозволяє збільшити ККД. 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 41  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
2.5.4 Принцип дії 
Найважливішими елементами імпульсного джерела живлення є ключ - 
пристрій, здатний за короткий час змінити опір проходженню струму з 
мінімального на максимальний і навпаки, і інтегратор, напруга на якому не 
може змінитися миттєво, а плавно зростає в міру накопичення ним енергії і 
так само плавно падає по мірі віддачі енергії в навантаження. Найпростішим 
прикладом такого елемента може служити конденсатор, перед яким 
включено деякий нульовий опір (в якості якого може служити, наприклад, 
внутрішній опір джерела живлення). 
Ключовий стабілізатор напруги з широтно-імпульсною  
модуляцією наведений на рисунку 2.18. 
 
 
Рисунок 2.18 – Функціональна схема ключового стабілізатора напруги з ШІМ 
 
Коли ключ (1) замкнутий, вхідна напруга Ui через ключ надходить на 
інтегратор (2). Інтегратор накопичує енергію, що подається з ключа, і віддає 
її в навантаження, коли ключ розімкнути. В результаті на виході маємо 
усереднене значення напруги, яке залежить від вхідної напруги і 
шпаруватості імпульсів, що залежить від частоти генератора і ємності 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 4 2 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
конденсатора. Віднімач-підсилювач на операційному підсилювачі (4) 
віднімає з вихідної напруги напругу порівняння (6) і підсилює різницю. 
Посилена різниця надходить на модулятор (3). У модуляторі компаратор 
перетворює імпульси генератора (5) в прямокутні імпульси, відхилення 
шпаруватості яких від середнього значення, рівного 2, пропорційно різниці 
між вихідною напругою і напругою порівняння. Тому ключовий стабілізатор 
напруги з ШІМ при малих відхиленнях вихідної напруги від напруги 
порівняння працює як пропорційний регулятор (П-регулятор). Зазвичай 
генератор видає трикутні або пилкоподібні імпульси, які перетворюються в 
прямокутні за допомогою порогового елемента з регульованим порогом 
спрацювання (компаратора). Прямокутні імпульси з виходу модулятора 
керують замиканням і розмиканням ключа (1). 
При малих відхиленнях вихідної напруги від напруги порівняння 
шпаруватість близька до двох, а частота роботи ключа близька до частоти 
генератора модулятора. Ключ (транзистор) працює в найбільш сприятливому 
частотному режимі. 
При великих відхиленнях вихідної напруги від напруги порівняння 
шпаруватість наближається до нуля або до нескінченності, еквівалентна 
частота роботи ключа на початку або в кінці періоду наближається до 
нескінченності, ключ (транзистор) працює в найгіршому частотному режимі, 
в якому найчастіше і виходить з ладу, потім ключ (транзистор) переходить в 
сприятливий повністю відкритий чи повністю закритий стан. 
Ключовий стабілізатор напруги з тригером Шмітта наведений на 
рисунку 2.19. 
 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 43  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
 
Рисунок 2.19 – Функціональна схема ключового стабілізатора напруги з 
тригером Шмітта 
 
Дещо по-іншому влаштований ключовий стабілізатор напруги з 
тригером Шмітта (званий також релейних або стабілізатором з 
двохпозиційним регулюванням). У ньому при замкнутому ключі (1) вхідна 
напруга надходить через ключовий елемент на накопичувач (2), а вихідна 
напруга порівнюється з мінімально допустимим напругою і максимально 
допустимою напругою в компараторі (4), який є вхідний складовою 
частиною інвертуючого тригера Шмітта (4) - (3). Як тільки вихідна напруга 
перевищує максимально допустиму напругу Umax, інвертується тригер 
Шмітта перемикається в «0» і закриває ключ (1). Накопичувач 
розряджається, поки напруга на ньому не впаде нижче мінімально 
допустимого напруги Umin, після чого інвертується тригер Шмітта 
перемикається в «1», ключ знову відкривається і процес повторюється. 
В середині діапазону стабілізації від Umin до Umax стан ключа не 
змінюється. 
Напруги порівняння Umin і Umax формуються з опорного напруги (5) при 
застосуванні простого тригера Шмітта без зворотного зв'язку простими 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 44  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
дільниками напруги, а при застосуванні більш складного тригера Шмітта зі 
зворотним зв'язком більш складними для розрахунку Umin і Umax ланцюгами. 
Замість більш складного тригера Шмітта зі зворотним зв'язком можна 
застосувати прецизійний тригер Шмітта без зворотного зв'язку (з RS-
тригером) c простішими для розрахунку ланцюгами Umin і Umax. 
Такий стабілізатор простий по конструкції, частота 
замикання/розмикання ключа в ньому визначається сумою постійних часу 
заряду і розряду накопичувача (об'єкта управління) і різницею між 
максимально допустимою і мінімально допустимою напругою і при 
постійному навантаженні постійно. 
При двопозиційному регулювання можливе використання не всіх видів 
перетворень: наприклад, неможливе використання описаного нижче 
підвищуючого перетворювача. 
 
2.5.5 Особливості використання 
Фільтрація імпульсних перешкод 
Імпульсний стабілізатор напруги є джерелом високочастотних 
перешкод в зв'язку з тим, що містить ключі, комутуючі струм. Складно 
підібрати такий режим роботи ключів, щоб комутація відбувалася в моменти, 
коли через ключ не протікає струм при розмиканні, або на ключі нульова 
напруга при замиканні. Тому в моменти комутації виникають досить значні 
зміни напруги і струму, що поширюються як на вхід, так і на вихід 
стабілізатора. Для поглинання перешкод завадопригнічуючі фільтри 
встановлюються як на вході, так і на виході стабілізатора. 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 4 5 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
Вхідний опір  
Імпульсний стабілізатор напруги під навантаженням має вхідний 
негативний диференціальний опір – при підвищенні вхідної напруги вхідний 
струм зменшується, і навпаки. Це слід враховувати для збереження стійкості 
роботи імпульсного стабілізатора напруги від джерела з підвищеним 
внутрішнім опором. 
Використання в мережах змінного струму 
Розглянуті імпульсні стабілізатори (перетворювачі) напруги 
перетворюють постійний струм на вході в постійний струм на виході. Для 
живлення пристроїв від електричної мережі змінного струму необхідно 
встановлювати на вході випрямляч і згладжує фільтр. Перетворювач напруги 
з мостовим випрямлячем і найпростішим згладжуючим фільтром на основі 
конденсатора (найбільш поширена схема) є джерелом надхододження в 
електричну мережу непарних гармонік споживаного (вхідного) струму. У 
потужних перетворювачів (більше 300 Вт), щоб забезпечити достатній 
коефіцієнт потужності, рекомендовано застосовувати пристрої для корекції 
нелінійності споживаного струму. 
Гальванічна розв'язка  
Варто відзначити деякі особливості імпульсних стабілізаторів з точки 
зору гальванічної розв'язки ланцюгів: 
• Існування імпульсних перетворювачів напруги з гальванічною 
розв'язкою дозволяє відмовитися від низькочастотного мережевого 
трансформатора – необхідну гальванічну розв'язку буде здійснювати 
високочастотний трансформатор, який працює на частоті десятків-
сотень кілогерц, і отже його габарити значно менше, ніж звичайного 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 46  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
силового мережевого трансформатора, що працює на промисловій 
частоті 50 Гц. 
• Озвучене вище рішення передбачає наявність відносно великої 
кількості елементів, встановлених до розділяючого трансформатора, 
а значить, гальванічно пов'язаних з вхідними ланцюгами. Ця частина, 
гальванічно пов'язана з електричною мережею, зазвичай виділяється 
на платах або штрихуванням, або рисою на шарі сіткографічного 
маркування, або навіть особливим забарвленням, яке попереджає 
людини про потенційну небезпеку дотику до частин, розташованих в 
ній. Імпульсні блоки живлення в складі інших приладів (телевізорів, 
комп'ютерів) закриваються захисними кришками, забезпеченими 
попереджувальними написами. Якщо при ремонті імпульсного блоку 
живлення необхідно включити його зі знятою кришкою, 
рекомендується включати його через розділяючий трансформатор 
або пристрій захисного відключення. 
• Зворотній зв'язок в імпульсних стабілізаторах також вимагає 
розв'язки. Для цієї мети застосовують або окрему обмотку на 
трансформаторі, з якої знімається напруга для порівняння з опорним, 
або напруга знімається з виходу блока живлення, а розв'язка 
керуючих ланцюгів здійснюється за допомогою оптрона. 
• Часто завадопригнічуючі фільтри на вході імпульсних блоків 
живлення з'єднуються з корпусом приладу. Це робиться в тому 
випадку, якщо передбачається підключення захисного заземлення 
корпусу. Якщо захисним заземленням знехтували, то на корпусі 
приладу утворюється потенціал щодо землі, що дорівнює половині 
напруги. Конденсатори фільтрів, як правило, мають невелику 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 47  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
ємність, тому дотик до корпусу такого приладу не небезпечно для 
людини, але одночасне дотик чутливими частинами тіла до 
заземленим приладів і до незаземлені корпусу відчутно (кажуть, що 
прилад «кусається»). Крім того потенціал на корпусі може бути 
небезпечний для самого приладу. 
В схемі буде використовуватися стабілізатор з підвищенням напруги, 
для формування напруги, яка потрібна для нормального функціонування 
ланцюгів індикації. 
В розділі огляду існуючих аналогів та аналізу технічних характеристик 
було:  
• порівняно електрозамки (електромеханічні та електромагнітні), з 
отриманих даних можна зробити висновки, що розробники 
електрозамків частіше використовують нержавіючу сталь для 
отримання більшого рівня захисту від шахраїв, замки мають 
накладний тип встановлення, в залежності від поставлених задач 
електрозамки можуть мати додаткові функції для підвищення захисту, 
за рахунок спостерігання за ключами; 
• було розглянуто ключі в електрозамках (RFID і ТМ ключі), для 
розробки електромагнітного замку було обрано резисторний ключ, 
який відноситься до ключів, що мають контактну пам’ять, через те що 
реалізація таких ключів більш дешева, якщо зважати на той факт, що 
кабінет в якому буде встановлено замок має знаходиться в іншому 
кабінеті і має відео спостереження; 
• при умові використання резисторного ключа було обрано резисторний 
міст, в якості перевірочного механізму ключа, що дозволить запобігти 
взлому замка; 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 48  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
• в якості механізму закриття дверей було обрано електромагнітне реле, 
яке дасть змогу використовувати розроблюваний замок, як в якості 
електромагнітного замка, так і в якості електромеханічного замка; 
• для оптимальної роботи тестера малогабаритних джерел живлення в 
замку, було розглянуто використання імпульсного стабілізатора з 
підвищенням напруги, для отримання оптимальної напруги, яка 
потрібна для нормального функціонування ланцюгів індикації. 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 49  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
3 РОЗРОБКА ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ЗАМКУ З ТЕСТЕРОМ 
МАЛОГАБАРИТНИХ ДЖЕРЕЛ ЖИВЛЕННЯ 
 
3.1 Розробка структурної схеми 
Схему електромагнітного замку з тестером малогабаритних джерел 
живлення можна умовно розбити на дві частини: 
• електромагнітний замок; 
• тестер малогабаритних джерел живлення. 
Електромагнітний замок буде складатися з наступних блоків: 
• блок живлення; 
• блок керування; 
• блок керування замком; 
• блок перевірки ключа; 
• блок зчитування ключа; 
• перетворювач напруги; 
• тестер. 
Структурна схема електромагнітного замку з тестером малогабаритних 
джерел живлення зображена на рисунку 3.1 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 5 0 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
 Блок живлення 
 
 
 Блок керування 
 
 
Блок  Перетворювач 
 
Керування напруги 
 
замком 
  Тестер 
 Блок  
 перевірки 
 ключа 
 
Блок  
 
зчитування 
 
ключа 
 
Рисунок 3.1 – Структурна схема 
 
Блок керування призначений для активації одної з функцій 
електромагнітного замка з тестером малогабаритних джерел живлення (замок 
або тестер). Живлення подається на блок керування, а звідти користувач сам 
вибирає, що потрібно активувати в певний момент часу. Якщо потрібно 
увімкнути замок, він переключає кнопку у стан роботи замку, якщо ж 
потрібно протестувати джерело живлення, щоб бути впевненим, що заряду 
достатньо для нормального функціонування електромагнітного замка і під 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 
Дата  51  
Змн. Арк. № докум. Підпис 
    
    
 
час його відсутності не виявиться, що батарея розряджена, то користувач 
перемикає прилад у стан роботи тестера. 
Блок зчитування ключа відповідає за прийому сигналу з ключа з 
резистором і подає сигнал на блок перевірки ключа. 
Блок перевірки ключа містить резисторний міст. При резисторі з 
правильним опором буде міст буде збалансований і сигнал з блоку перевірки 
ключа піде на блок замикання. 
Блок керування при отриманні сигналу з блоку перевірки ключа буде 
відкривати двері. 
Перетворювач напруги використовується для стабілізації напруги, для 
подальшого її тестування. 
Тестер складатиметься з транзисторів і діодів і буде показувати заряд 
джерела живлення, для інформування користувача про відсутність 
достатнього заряду джерела живлення, що може призвести до виходу замку з 
робочого стану і несанкціонованого доступу до приміщення. 
 
3.2 Розробка електричної принципової схеми 
Електричну принципову схему наведено на рисунку 3.2 і в додатку А. 
 
X3 X2 X1
LED LED LED T1 R6
Q5 Q4 510Ω
BC847C BC847C
R1
470Ω D2
R4 R3 D1 S1 К1 1BH62
2.7kΩ 2.7kΩ  R7 R8
1N5819G C1 + V1 12.4kΩ 14.7kΩ
Q3 Q1 47µF 9V 
BD436TG -
BC847C Q6 Q7
BF720 BF720
Key = Space
Q2
BC847C C3 R2
47µF C2
0.1µF 560Ω R11 R12
R5 510Ω 50 % 430Ω 50 %
68Ω Key=A Key=A
 
Рисунок 3.2 – Електрична принципова схема 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 52  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
Кнопка S1 відповідає за подачу напруги з джерела живлення на замок 
або тестер малогабаритного джерела живлення. Ця операція здійснюється 
користувачем. 
 
S1
+ V1
9V 
-
Key = Space
  
 
Рисунок 3.3 – Кнопка перемикання джерела живлення 
 
Тестер не буде виконувати свої функцію постійно, щоб не розряджати 
джерело живлення, а при необхідності користувач сам буде перевіряти рівень 
заряду джерела живлення, щоб вчасно виконувати заміну для запобігання 
можливого виходу з ладу замка і створення ситуації несанкціонованого 
доступу до приміщення. 
Резистори R7-R8 і R11-R12 утворюють резисторний міст. Резисторний 
міст слугує для перевірки контактного ключа. При контакті з ключем 
(постійний резистор). 
Розрахунок резисторного мосту: 
R7=12.4 кОм 
R8=14.7 кОм 
R12=430 кОм 
Ключ – Rx 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 5 3 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
�������� 430 Ом
14.7 кОм = 12,4 кОм 
430 Ом
�������� = 14,7 кОм12,4 кОм 
�������� = 510 Ом 
 
R7 R8
12.4kΩ 14.7kΩ
 
  
R11 R12
50 % 430Ω  
Key=A
 
Рисунок 3.4 – Резисторний міст 
 
Реле К1 відповідає за відкриття замку. Воно активується при 
балансуванні резисторного мосту. 
В якості реле було обрано електромагнітне реле HFKE/009-1ZS. Його 
характеристики наведені в таблиці 3.1. 
 
Таблиця 3.1 Характеристики HFKE/009-1ZS 
Назва характеристики Характеристика 
Тип реле Електромагнітне 
Тип контактів 1С 
Напруга котушки 9 В 
Максимальний струм 12 А 
 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  54 
    
    
 
Для формування напруги, необхідної для нормального функціонування 
ланцюгів індикації, був використаний перетворювач. Функції такого 
перетворювача напруги у даній конструкції виконує найпростіший 
самозбуджуючий генератор, рівень напруги вихідного сигналу якого 
залежить від напруги живлення. Ця залежність навмисно збільшена 
використанням дільника R1, R2 в ланцюзі бази транзистора Q1 (рисунок 3.5). 
Критичним елементом перетворювача є транзистор Q1, який повинен мати 
низьку напругу насичення. В іншому випадку ефективність тестера різко 
знижується. 
 
T1
R1
470Ω
D1
1N5819G C1
Q1 47µF  
BD436TG
  
C3
47µF C2 R2
0.1µF 560Ω
  
 
Рисунок 3.5 – Імпульсний стабілізатор напруги 
 
В якості трансформатор використовується дросель типу 09Р з 
індуктивністю 330 мкГ, на який намотується вторинна обмотка, що містить 
приблизно 30 витків дроту ПЕЛ діаметром 0,2 мм. Для виготовлення цієї 
котушки підійде будь-який лакований провід діаметром від 0,1 до 0,25 мм. 
Після цього на дросель слід надіти відрізок трубки з ізоляційного матеріалу 
(рисунок 3.6). 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 55  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
T1
 
Рисунок 3.6 - Трансформатор 
  
Другим каскадом тестера є індикатор рівня напруги (рисунок 3. 7) . При 
незначній напрузі на вході тестера транзистори Q2 і QЗ відкриті напругами 
зміщення, які формуються на резисторах R3 і R4 протікаючим через них   
струмом, а транзистори Q4 і Q5 закриті. При збільшенні напруги, що 
подається на вхід тестера, в першу чергу почне світитися світлодіод LED1. 
Подальша зміна вхідної напруги приведе до підвищення струму, що протікає 
через світлодіод LED1, до того моменту, коли падіння напруги на резисторі 
R5 забезпечить відкриття транзистора Q5 (при струмі, що дорівнює приблизно  
16 мА). При цьому транзистор Q2 закриється, а напруга на світлодіоді LED2 
буде збільшуватися до тих пір, поки він не почне світитися. Якщо вхідна 
напруга тестера і далі буде збільшуватися, то при струмі приблизно в 20 мА 
відкриється і транзистор Q4. При цьому транзистор QЗ закриється, а 
світлодіод LED3 почне світитися. При цьому рівень вихідної напруги 
перетворювача, при якому світлодіод LED3 почне світитися, можна 
регулювати підбором опору резистора R1. 
 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  56 
    
    
 
X3 X2 X1
LED LED LED
Q5 Q4
BC847C BC847C
R4 R3
2.7kΩ 2.7kΩ
Q3  
BC847C
  
Q2
BC847C
R5   
68Ω
 
Рисунок 3.7 – Індикатор рівня напруги 
 
3.3 Аналіз запропонованого технічного рішення 
3.3.1 Характеристики приладу 
Проведемо аналіз запропонованого приладу. Характеристики приладу 
наведено в таблиці 3.2. 
 
Таблиця 3.2 Характеристики розроблюваного електрозамку 
Тип обладнання  Електромагнітний замок 
Тип встановлення Накладний 
Кнопка виходу Відсутня 
Режим провітрювання Відсутній 
Напруга живлення 9 В 
Струм споживання 0,03 А 
Діапазон робочих температур -550С ~ + 1050С 
 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  57 
    
    
 
Як видно з таблиці, в розроблюваному електромагнітному замку не 
було реалізовано кнопку виходу, що означає, що замок відкривається тільки 
за допомогою ключа А також, з наведених характеристик можна зробити 
висновок, що він наближений до своїх аналогів. 
 
3.3.2 Порівняння з аналогами 
На рисунку 3.8 зображено порівняльну діаграму мінімальних і 
максимальних температур розроблюваного електрозамку і його аналогів. 
 
105
90
65 60 60 60 60 60
50 50 Мінімальна 
робоча 
температура
40
15
-10 1 2 3 4 5 6 7 8 Максимальна 
робоча 
-10 -10 температура
-35 -30
-40 -40 -40
-60 -50 -55
 
Рисунок 3.8 – Порівняльна діаграма робочих температур 
1 – CISA 1.11630.50; 2 – CISA 1.A731.00.0; 3 – ATIS Lock; 4 – Z-7 EHT; 5 – 
ISEO 521310605; 6 – ATIS YM-60; 7 – ATIS YM-180; 8 – Електромагнітний 
замок 
 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 58  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
На рисунку 3.9 зображено порівняльну діаграму напруг 
розроблюваного електрозамку і його аналогів. 
 
Напруга (В)
13
9
5 Напруга (В)
1
1 2 3 4 5 6 7 8
-3
 
Рисунок 3.8 – Порівняльна діаграма напруг 
1 – CISA 1.11630.50; 2 – CISA 1.A731.00.0; 3 – ATIS Lock; 4 – Z-7 EHT; 5 – 
ISEO 521310605; 6 – ATIS YM-60; 7 – ATIS YM-180; 8 – Електромагнітний 
замок 
 
На рисунку 3.10 зображено порівняльну діаграму струму 
розроблюваного електрозамку і його аналогів. 
 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  59 
    
    
 
Струм (А)
10
1
1 2 3 4 5 6 7 8
0,1
0,01 Струм (А)
0,001
0,0001
1E-05
 
Рисунок 3.10 – Порівняльна діаграма струму 
1 – CISA 1.11630.50; 2 – CISA 1.A731.00.0; 3 – ATIS Lock; 4 – Z-7 EHT; 
5 – ISEO 521310605; 6 – ATIS YM-60; 7 – ATIS YM-180; 8 – 
Електромагнітний замок 
 
Як видно з графіків, розроблюваний електромагнітний замок споживає 
менше напруги, ніж електромеханічні і електромагнітні, найближчим по 
споживанню є електрозамок Z-7 EHT. Також замок витримує низькі і високі 
температури, але поступається у пікових значеннях своїм аналогам. 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 60  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
ВИСНОВКИ 
Під час виконання кваліфікаційної роботи бакалаврабуло розглянуто 
електричні замки: електромагнітні і електромеханічні та ключі, які 
використовуються в цих замках: з контактною пам’яттю і без контактні. 
Для розробки електромагнітного замка з тестером малогабаритних 
джерел живлення було: 
• розглянуто та проаналізовано аналоги електрозамків. При аналізі 
було виявлено, що замки частіше всього виготовляються в корпусі з 
нержавіючої сталі, досить стійкі до температурних змін, розробники 
вмонтовують в свої замки кнопки для виходу; 
• розглянуто технічні засоби для реалізації, в якості ключа було 
обрано резисторний ключ через те, що він дає достатній рівень захисту з 
мінімальною витратою грошей, в якості перевірочного блоку було обрано 
резисторний міст, через використання резисторного ключа, в якості 
механізму замикання дверей було обрано електромагнітне реле, яке дає змогу 
розробити не тільки електромагнітний замок, але й електромеханічний, якщо 
це буде потрібно, для точного вимірювання напруги було вирішено 
використовувати в схемі імпульсний стабілізатор напруги, що буде 
перетворювати змінну напругу в постійну; 
• було розроблено структурну і електричну принципову схеми 
приладу; 
• було виконано порівняння схеми з існуючими аналогами,  в яких 
розроблюваний електрозамок не поступався своїм аналогам. 
Отже в кваліфікаційної роботи бакалавра було досліджено електричні 
системи контролю доступу. Було розроблено електромагнітний замок для 
Черкаського політехнічного фахового коледжу з використанням розглянутих 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 61  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
технологій та проведено  порівняльний аналіз з аналогами. Виходячи з 
проаналізованих даних, видно, що розроблюваний електромагнітний замок 
не поступається по характеристикам своїм аналогам, але при реалізації 
повинен обходитись дешевше за свої аналоги. 
  
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 
Дата  62  
Змн. Арк. № докум. Підпис 
    
    
 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 
1. Типова форма керівництва Адміністратора навчального закладу 
по забезпеченню безпеки експлуатації програмного комплексу захисту 
захищеного з’єднання при роботі в веб-сервісі ЄДЕБО-клієнт [Електронний 
ресурс]. – Режим доступу: http://www.inforesurs.gov.ua/uploads/files/ 
bezbeka_admin.pdf  
2. Конструювання та технологія виробництва техніки реєстрації 
інформації. У 3 кн. Кн. 1. Основи конструювання [Електронний ресурс] : 
навчальний посібник / Є. М. Травніков, В. С. Лазебний, Г. Г. Власюк, В. В. 
Пілінський, В. М. Співак, В. Б. Швайченко. – Електронні текстові дані – Київ 
: КАФЕДРА, 2015. – 285 с. 
3. Beginner’s Guide to Object Detection Algorithms. URL: 
https://medium.com/analytics-vidhya/beginners-guide-to-object-
detectionalgorithms-6620fb31c375 (дата звернення 01.12.2020). 
4. Офіційна сторінка Open CV. URL: https://opencv.org/about/ (дата 
звернення 10.05.2021). 
5. НПАОП 0.00-7.15-18 «Вимоги щодо безпеки та захисту здоров’я 
працівників під час роботи з екранними пристроями». Київ., 2018. 
6. Катренко Л.А., Катренко А.В. Охорона праці в галузі 
комп’ютинґу. Львів: Магнолія-2006. 2012. 544 с. 21. Бедрій Я. Основи 
охорони праці користувачів персональних комп’ютерів: навчальний посібник 
для студентів ВНЗ та інженерів-практиків. Навчальна книга-Богдан. 2017. 
144 с. 
7. В.Б.Дудикевич, Г.В.Кеньо, І. В. Петрович. Електроніка та 
мікросхемотехніка. Частина ІІ: Аналогова схемотехніка (Серія “Дистанційне 
навчання”. № 53). Навчальний посібник. - Львів: Видавництво Львівської 
політехніки, 2019. - 224 с. 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 63  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
8. В.І.Бойко, В.Я.Жуйков, А.А. Зорі та ін. Аналогова схемотехніка 
та імпульсні пристрої. - 2-е видання. - К.: Освіта України. - 2018р. 
9. Ю.П.Колонтаєвський, А.Г.Сосков Електроніка і мікро 
схемотехніка: Підручник. 2-е вид./ за ред.. А.Г.Соскова. – К.: Каравела, 2019. 
– 416с. 
10. В.М.Приходько Комп’ютерна електроніка. Ч. 1. Аналогова 
схемотехніка: Навч. посібник. За ред. Приходька В. М. — Д.: ДонІЗТ, 2018. 
— 198 с. 
11. В.І.Бойко, А.М. Гуржій, В.Я. Жуйков та ін. Схемотехніка 
електронних систем: У 3 кн. Кн. 1. Аналогова схемотехніка та імпульсні 
пристрої: Підручник. – 2-ге вид., допов. і переробл. – К.: Вища шк., 2017. – 
366с. 
12. В.В.Багрій, В.І.Бойко, С.П.Денисюк, та ін. Основи схемотехніки 
електронних систем. — К.: Вища школа, 2018. — 536 с. 
13. Ю.М.Височанський, А.А.Горват, О.О.Грабар та ін. Твердотільна 
електроніка: Лабораторний практикум.Навч. посібник. – Ужгород: ІВА, 2019. 
– 388с. 
14. О.М.Воробйова, В.Д.Іванченко, А.І.Палагін Методичний 
посібник до лабораторних робіт з курсу «Основи схемотехніки»: У двох 
частинах. Частина І: Аналогова схемотехніка – Одеса: ОНАЗ ім. О.С.Попова. 
2018. – 72с. 
15. М.С.Будіщев Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна 
техніка. Підручник. – Львів: Афіша, 2016. – 424с. 
16. Б.А.Мандзій, Р.Т.Желяк Основи аналогової мікросхемотехніки. 
Посібник для студентів радіотехнічних спеціальностей вузів України /Під 
редакцією д.т.н. проф. Мандзія Б.А. - Львів, "Тезаурус", 1993, 186 с. з іл. 
17. Walt Kester ANALOG-DIGITAL CONVERSION, - Analog Devices, 
Inc., 2018. 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 64  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
18. Jung, Water G. Op Amp applications handbook / by Walt Jung., - 
Elsevier, 2017, - 895p. 
19. Charles Kitchin and Lew Counts A DESIGNER’S GUIDE TO 
INSTRUMENTATION AMPLIFIERS, 2ND Edition, - Analog Devices, Inc., 
2019. – 108p. 
20. Николайчук Я.М., Возна Н.Я., Пітух І.Р. Проектування 
спеціалізованих комп’ютерних систем./Навчальний посібник/ - Тернопіль: 
ТзОВ «Терно-граф» , 2017.- 392 с., іл. 
21. Николайчук Я.В. Низові обчислювальні мережі: Навчальний 
посібник / К.: УМКВО, 2019. – 55 с. 
22. Herbert A.J., Jones S.K., Needham R.M. Computer Systems: Theory, 
technology, and applications: A tribute to Roger Needham. New York: Springer, 
2019. 
23. Stair R.M., Reynolds G.W. Fundamentals of Information Systems. 
Boston, MA: Cengage Learning, 2020. 
24. Бочаров С.Ю. Мікропроцесорна техніка. Навчальний посібник. – 
Рівне: НУВГП, 2016. – 163с. 
25. Darche P. Microprocessor. London, England: ISTE, 2020. – 560 с. 
26. Kumar N.S., Saravanan M., Jeevananthan S. Microprocessors and 
microcontrollers. New Delhi: Oxford University Press, 2018. – 765 с. 
27. Якименко Ю.І Мікропроцесорна техніка. 2-ге вид., переробл. та 
доповн. / Ю.І. Якименко, Т.О. Терещенко, Є.І. Сокол, В.Я. Жуйков, Ю.С. 
Петергеря. – К.: Політехніка, Кондор, 2021. – 440 с. 
28. Mandal S.K. Microprocessors and microcontrollers: Architecture, 
programming and interfacing using 8085, 8086, 8051. New Delhi: Tata McGraw 
Hill Education, 2018. 
29. Локазюк В.М. Мікропроцесори та мікроЕОМ у виробничих 
системах: Посібник. Серія "Альма-матер". – Київ: Академія, 2017. – 367с. 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ 65  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  
    
    
 
30. Буняк А. Електроніка та мікросхемотехніка. Тернопіль, 2019 – 
382 с. 
31. Bhasker J. Verilog HDL Synthesis. A Practical Primer Allentown: 
Star Galaxy Publishing, 2020. - 218 p.  
32. Brown S., Vranesic Z. Fundamentals of Digital Logic with Verilog 
Design McGraw-Hill Science/Engineering/Math, 2017. — 864 p. — 3rd ed. — 
ISBN: 0073380547, 9780073380544 
33. Cavanagh Joseph. Digital Design and Verilog HDL Fundamentals 
CRC Press, 2019. — 1168 p. 
34. LaMeres B.J. Quick Start Guide to Verilog Springer, 2019. — 190 p. 
35. Monk Simon. Programming FPGAs: Getting Started with Verilog 
McGraw-Hill Education TAB, 2016. — 170 p. — ISBN 125964376X. — ISBN 
978-1259643767. 
Арк 
 ЧДТУ.231953.001 ПЗ  
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата  66