設(shè)計一個具有N位密碼的電子密碼鎖(4位及以上,自設(shè)),具體指標為:
1)N位密碼能進行設(shè)置、顯示。
2) 當輸入密碼正確時,能進行開鎖。
3)具有開鎖時間限制功能,在第一個按鍵觸動后的10秒內(nèi)若未將鎖打開,則電路進入自鎖狀態(tài),無法開鎖,并進行聲光報警。
4)由555振蕩電路產(chǎn)生時基信號。
圖1 電路流程圖 電子密碼鎖電路包含:撥碼輸入、密碼檢測、脈沖電路、開鎖電路、報警電路。本電路使用LOGICSTATE作為邏輯狀態(tài)輸入,用戶用戶通過調(diào)節(jié)狀態(tài)作為輸入密碼。將輸入信號與預(yù)設(shè)密碼信號經(jīng)過一定的門電路轉(zhuǎn)化為高低電平后信號輸出。一致時輸出低電平,做為開鎖信號;不一致時輸出高電平,做為報警信號。利用芯片 555 多諧震蕩器產(chǎn)生 1Hz 的周期秒脈沖,做為蜂鳴器報警信號。 各種集成芯片及門電路來設(shè)計,優(yōu)點是電路理解輕松,設(shè)計比較順暢,用已有的知識就可以設(shè)計。但是電路連線比較繁雜,需要一些邏輯器件,智能化大大降低,并且能拓展的功能比較少。 3、過程論述: 3.1密碼輸入、修改電路.
圖2 密碼輸入、修改電路
圖3 74LS373引腳圖 該部分電路由8個LOGICSTATE和2個74LS373芯片組成,可實現(xiàn)密碼的輸入、密碼修改以及儲存功能。74LS373是一款常用的地址鎖存器芯片,由八個并行的、帶三態(tài)緩沖輸出的D觸發(fā)器構(gòu)成。鎖存端LE 由高變低時,輸出端8 位信息被鎖存,直到LE 端再次有效。 當三態(tài)門使能信號OE為低電平時,三態(tài)門導通,允許Q0~Q7輸出,OE為高電平時,輸出懸空。當74LS373用作地址鎖存器時,應(yīng)使OE為低電平,此時鎖存使能端C為高電平時,輸出Q0~Q7 狀態(tài)與輸入端D1~D7狀態(tài)相同;當C發(fā)生負的跳變時,輸入端D0~D7 數(shù)據(jù)鎖入Q0~Q7。 3.2 密碼比較及報警電路
圖4 密碼比較及報警電路
圖 5 74LS85引腳圖 該部分電路采用了74LS85芯片,為四位二進制比較器,兩個4位數(shù)的比較是從A的最高位A3和B的最高位B3進行比較,如果它們不相等,則該位的比較結(jié)果可以作為兩數(shù)的比較結(jié)果。若最高位A3=B3,則再比較次高位A2和B2,余類推。顯然,如果兩數(shù)相等,那么,比較步驟必須進行到最低位才能得到結(jié)果。 密碼輸入時間到9秒時,74LS160正常計數(shù),U12:B產(chǎn)生一個低電平信號,取反后為高電平,報警,蜂鳴器響。密碼輸入正確后,74LS85時始終輸出為高,使得蜂鳴器不會報警。 3.3 計時電路
圖6 計時電路
圖7 74LS160引腳圖 CP為1Hz連續(xù)脈沖信號。74LS160為同步十進制計數(shù)器,當按下密碼輸入?yún)^(qū)域電路按鍵開始計時。若密碼輸入正確計時器停止計時,若密碼未正確輸入,當QA、QB、QC、QD從0000加計數(shù)到0101其間經(jīng)過9秒后,進位端輸出一個高電平,驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出報警信號。 4、結(jié)果分析: 實驗結(jié)果基本符合實驗要求,當?shù)谝粋按鍵按下時,計時電路能夠正常計時。當密碼輸入時間超過設(shè)定時間時,電路會正常報警,亮紅燈,此時即使密碼輸入正確也無法解鎖,電路處于自鎖狀態(tài)。當沒有密碼輸入?yún)^(qū)域的按鍵輸入信號時,可以隨意更改設(shè)置密碼,
本設(shè)計其電路可以分為5部分:密碼輸入部分,密碼修改部分,密碼輸出鎖定部分,定時器觸發(fā)部分和開鎖/報警邏輯部分。采用4位密碼輸入,只有在輸入正確的密碼后才能實現(xiàn)對燈的電子控制,該電路的密碼輸入按鍵較多所以可供修改的密碼也多,并且有各種附加電路,已達到報警及鎖定功能,有很高的安全系數(shù)。該電路已經(jīng)過我多次修改和整理,可以滿足人們的基本要求,但因為水平有限,此電路中也存在一定的問題,采用555振蕩電路作為時基輸入信號, 電路的計時功能會有誤差。
仿真原理圖如下(proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載)
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