毕业设计（论文）-实用电子密码锁设计.doc

目 录摘 要1关键词1引言11 背景介绍及选题意义11.1 选题的背景11.2 课题研究的目的及意义22 总体设计方案22.1 设计思路22.2 设计总体框图33 元件及设计工具介绍43.1 所用元件介绍43.2 设计工具介绍74 密码锁系统具体设计74.1 密码输入校验和设定电路设计74.2 开锁电路设计94.3 报警电路设计104.4 报警次数统计和锁定电路设计124.5 变压稳流电路设计134.6 后备电源充电电路设计144.7 停电检测和电源切换电路设计155 总结16参考文献17Design of Practical Electronic Code Lock17Abstract17Key Words17附 录118附 录220致 谢2325实用电子密码锁设计学生姓名：山笑磊 学号：200705080031物理与电子工程系 电子信息工程专业 指导教师：徐 坤 职称：讲 师摘 要：本文利用数字电路和模拟电路相结合的方法来实现对电子密码锁的控制，突出了该密码锁易于维护和低成本的原则。由于是基于数字电路和模拟电路进行的设计，没有非线性信号的输入，使得电路的稳定性得到了很大的提高，抗干扰能力也有所提升。其中密码输入电路融入了新的设计思路，摒弃了传统键盘，采用了微动开关，更好的保护了密码。文章通过对控制电路和电源电路设计的阐述，带来一种新的密码锁设计思路。关键词：电子密码锁; 非线性信号; 抗干扰; 微动开关引言随着科技的发展以及人们生活水平的大幅度提高，特别是近几年国内经济的发展以及科学技术的不断发展，防盗的要求也是与日俱增，同时对使用的便捷性也提出了更高的要求，传统的锁防盗效果已经满足不了现代社会的防盗需求，而且需要随身带着钥匙，如果钥匙不慎丢失被他人利用，就有可能使不良之人乘虚而入等诸多弊端。由于普通机械锁具存在互开率较高和其结构易于被不法分子掌握，所以，有必要在机械锁具基础上增加一款电子装置电子密码锁，来提高锁具的安全性。因此近几年一种新型的电子密码锁应运而生。电子密码锁以其安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点受到越来越多人的欢迎。电子密码锁运用电子电路控制机械部分，使两者紧密结合，从而避免了因为机械部分被破坏而导致开锁功能失常，大大增加了密码锁的防盗功能。同时因为电子密码锁不需要携带钥匙，弥补了钥匙极易丢失和仿造的缺陷，方便了锁具的使用。1 背景介绍及选题意义1.1 选题的背景密码锁是实际应用极为广泛的一种数字电路，它的主要功能是用来对某些操作进行加密保护，目的是避免无权人员使用某些设施或者进行越权操作，例如银行自动柜员机、自动售货机、门卡系统或者保险柜中都含有这种密码锁。在电子技术飞速发展的今天，具有防盗报警等功能的电子密码锁代替弹子锁和密码量少、安全性差的机械式密码锁已是必然趋势。电子密码锁具有机械锁无可比拟的优越性，它不但可以完成锁本身的功能,还可以兼有多种功能，如记忆、识别、报警等，电子密码锁以其安全性高、易操作等优点受到越来越多人的欢迎。1.2 课题研究的目的及意义电子密码锁在80年代至90年代均属于高科技产品，但是随着科技的发展，逐渐走入了民用市场。但是目前的电子密码锁大部分采用的是有单片机构成的较为复杂的编程的设计方案。电子密码锁的成本居高不下和维护的困难。而在本设计中，采用了纯电路的设计，没有任何存储元件和记忆电路，很好的降低了成本。同时，单片机式的密码锁稳定性和断电保护机制都存在或多或少的漏洞，在设计过程中，这个问题也得到了很好的解决。首先，整个电路是基于数字电路和模拟电路的，没有非线性的信号输入，使得电路的稳定性得到了很大的提高，抗干扰能力也有所提升。其次，在本设计中，采用了UPS稳压电源的设计，即使在突然断电的情况下，密码锁能持续稳定的工作。2 总体设计方案2.1 设计思路本设计的主题思路是以低成本来实现民用密码锁的实现，因此，在整个设计中所涉及的部分都采用了廉价及常见的芯片来实现，突出了高性价比的特点。而且使用常见的数字芯片，也是有很大的优势的，在日后的维护中各个芯片可以很轻松地更换。传统的密码锁键盘采用的是完整的键盘输入，这是有一定得好处的，方便了用户的使用，带来了友好的人机接触。同时，也带来了很不好的一方面，那就是密码的泄露。当用户输入密码的时候，第三方很容易偷窥到密码的输入，导致了密码流失。因此，在设计过程中，摒弃了这样的键盘电路，采用了脉冲按键式密码输入方式。在这里主要阐述一种思想，所以设计的是三位密码的密码电路，因此，按键部分也就是有三个密码输入按键和开始、复位按键，每个按键的按下次数就是对应的每一位的密码。为了加大密码的难度，可以多设计几个密码按键，来提高对密码难度和复杂性的要求，这些在看完整个电路后是很容易实现的，也就是依葫芦画瓢。当需要输入密码时，先按下“开始”键，然后依次输入密码。输入密码的时间可以自行修改电路元件进行设定，初始设置为30秒的密码输入时间。通常在知道密码的时候，30秒的时间足可以输入密码进入。当然密码的输入时间电路可以调整的。用户输入密码的时间超过30秒时，密码锁中的报警电路进行180秒的报警。当用户输入三次错误密码，进行了三次报警后，那么键盘输入部分将会被锁定10分钟。2.2 设计总体框图电子密码锁分为两部分设计，分别是控制电路和电源电路。控制电路是这个设计的核心部分。控制电路的设计包括了密码输入校验和设定电路、开锁电路、报警电路、报警次数统计和锁定电路。密码锁的控制全部依赖于这一电路的设计。在电路的设计中，也体现了整个锁体的设计要求，即报警时间的设计、密码输入时间的设计、键盘锁定时间的设计等等。具体的设计框图如图1控制电路总体设计框图所示。电源电路是电子锁的全部供电部分，它的设计也是很有针对性的。首先，要考虑到经济实用的原则，所以电路的选择也是常见的芯片来组成的。交流电源供电方面，使用小型变压器作为变压工具，并将其整流。其次，设计时考虑的最为重要的问题是停电的问题。在生活中，停电是在所难免的，这是要必须正视的问题，否则设计就偏离了民用和实用的目的。所以在设计时，侧重了对后备电源的设计方案。在后备电源的设计时，考察市场后，将后备电源定为蓄电池。蓄电池在生活中是很常见的，并且很容易得到，使用的周期也是比较长的，易于更换等等。而两种电流的切换采用了切换电路实现无缝切换。设计的总体框图如图2电源部分电路总体框图所示。图1 控制电路总体设计框图图2 电源部分电路总体框图3 元件及设计工具介绍3.1 所用元件介绍3.1.1 555定时器555定时器是美国Signetics公司1972年研制的用于取代机械式定时器的集成电路，因输入端设计有三个5千欧姆的电阻而得名。此电路后来竟风靡世界。图3 555定时器内部结构目前，流行的产品主要有4个：BJT两个：555，556（含有两个555）；CMOS两个：7555，7556（含有两个7555）。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V16V 工作，7555 可在 318V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容4。图3为555时基电路的电路结构，由图可知555电路由电阻分压器、电压比较器、基本RS触发器、放电管和输出缓冲器5个部分组成。它的各个引脚功能如下： 1脚：GND外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。8脚：VCC外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.516V，CMOS型时基电路VCC的范围为318V。3脚：OUT（或Vo）输出端。2脚：TR低触发端。6脚：TH高触发端。4脚：R是直接清零端。当R端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。5脚：CO(或VC)为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.1uF电容接地，以防引入干扰。7脚：D放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。在本设计中，555定时器工作在定时状态下，也就是作为单稳态触发器。图4 单稳态触发器电路与波形图图4所示为单稳态触发器的电路和波形图。单稳态触发器在数字电路中常用于规整信号的脉冲宽度（TW）：将脉宽不一致的信号输入单稳态触发器后，可输出脉宽一致的脉冲信号。另外，单稳态触发器也常用于定时器电路中，调整RC的值可以得到不同的定时值。单稳态触发器采用电阻、电容组成RC定时电路，用于调节输出信号的脉冲宽度TW。在图4（a）的电路中，Vi接555定时器的端，其工作原理如下： 稳态（触发前）：Vi为高电平时，VTR=1，输出VO为低电平，放电管T导通，定时电容器C上的电压（6、7脚电压）VC = VTH = 0 ，555定时器工作在“保持”态。 触发：在Vi端输入低电平信号，555定时器的端为低电平，电路被“低触发”，Q端输出高电平信号，同时，放电管T截止，定时电容器C经（R+RW）充电，VC逐渐升高。电路进入暂稳态。在暂稳态中，如果Vi恢复为高电平（VTR=1），但VC充电尚未达到VCC的三分之二时（VTH=0），555定时器工作在保持状态，VO为高电平，T截止，电容器继续充电。 恢复稳态：经过一定时间后，电容器充电至VC略大于VCC的三分之二，因VTH大于VCC的三分之二使555定时器“高触发”， VO跳转为低电平，放电管T导通，电容器经T放电，VC迅速降为0V，这时，VTR=1，VTH=0，555定时器恢复“保持”态。 高电平脉冲的脉宽TW：当VO输出高电平时，放电管T截止，电容器开始充电，在电容器上的电压小于VCC的三分之二这段时间，VO一直是高电平。因此，脉冲宽度即是由电容器C开始充电至VC等于VCC的三分之二的这段暂稳态时间。脉冲宽度计算公式：Tw1.1(R+RW)C。其中的Tw就作为定时的时间8。3.1.2 十进制计数器4017图5 4017引脚图通过对14端的脉冲输入计数，顺序使十个输出端的一个一次由逻辑0状态变为逻辑1状态，且当其中之一为逻辑1状态时，其他几个输出则保持为逻辑0状态。VDD的范围是+3V到+15V之间，15端CR为重置端。在这里，用到的就是这个功能。当开关按键按下相应的次数（也就是密码）时，对应的就是输入的脉冲，而输出的09端口对应的则是密码，只有密码正确时，对应的端口才会有高电平信号输出到下一级，驱动次级密码的输入打开。3.2 设计工具介绍Protel 99SE是ProklTechnology公司开发的基于Windows环境下的电路板设计软件。该软件功能强大，人机界面友好，易学易用，仍然是大中院校电学专业必学课程，同时也是业界人士首选的电路板设计工具。Protel 99SE 由两大部分组成：电路原理图设计（Advanced Schematic）和多层印刷电路板设 计（Advanced PCB）。其中Advanced Schematic由两部分组成：电路图编辑器（Schematic）和元件库编辑器（Schematic Library）。Protel 99SE采用数据库的管理方式。Protel 99SE软件沿袭了Protel以前版本方便易学的特点，内部界面与Protel 99大体相同，新增加了一些功能模块，功能更加强大。新增的层堆栈管理功能，可以设计32个信号层，16个地电层，16个机械层。4 密码锁系统具体设计密码锁的总体设计包括了两方面的内容，分别是密码锁控制电路和密码锁稳压电源电路。密码锁控制电路部分又分别包括了密码输入校验和设定电路、开锁电路、报警电路、报警次数统计和锁定电路四个部分。密码锁稳压电源电路包括了变压稳流电路、后备电源充电电路、停电检测和电源切换电路三个部分。4.1 密码输入校验和设定电路设计在这一部分，采用的是由微动开关制作的密码输入按键，是这个设计较为新颖的地方。传统的密码锁是常规键盘，在输入密码的同时会有可能被其他人记下密码，而这里，由于是用脉冲个数代表了密码，所以很好的解决了这一问题。在进行密码输入之前，要通过合上双刀双掷开关“开始”，密码锁进入输入密码的待命状态。合上开关的同时，报警电路也开始工作。密码的输入和校验电路由三个IC解码器组合而成，具体的设计方案如图7密码输入和设定电路原理图所示。该电路部分采用了三个按键开关，每一个按键开关控制一位密码，按键如图7所示的SW1、SW2、SW3。SW1控制三位密码的第一位，SW2控制三位密码的第二位，SW3控制三位密码的第三位。每次按下按键开关的次数必须对应该密码设定部分的号码相同，而且顺序也要吻合，才能使控制输出口产生一个高的控制信号，控制执行电路，来打开电磁锁。图7 密码输入和设定电路原理图工作原理：当按下开始按键时，电路处于密码输入等待时间，三个4017和计时电路进入工作状态。SW1为第一位密码的按键开关，当它被按下时，每按一次，就有一个时序脉冲被送至IC1（4017）中，其中电容C1、C2和电阻R1用来防止当按键开关SW1按下和弹起的瞬间产生尖刺波引起错误触发。IC1（4017）为第一个解码器，是组成三位电子密码锁的解锁的第一位。密码的设定则是由多路选择开关S1进行选择设定。当电源加入的瞬间，有电容C3、C6和电阻R31、R32所产生的正脉冲将各IC（4017）芯片重置于0，即此时输出端的0口的输出为高，其他端口的输出为低，当连续点动SW1时，分别有代表1、2、3、4的脉冲输入到IC1（4017）中，对应的不同的端口就有高电平输出。当输出的高电平正确时，IC1（4017）所产生的高电平触发了密码锁解码的第二级，IC2（4017）的的14端输入有效，进入第二级的密码校验过程。第二级和第三级的密码校验过程和第一级的密码校验过程是一样的，只有当正确的对应的密码按下次数被输入IC2（4017）和IC3（4017）时，才能NPN三极管T1（BC109C）导通，使控制信号有一个低电平信号输出，并保持低电平状态。输出的低电平输出至IC4（74LS08）。密码输入和校验电路的工作就此结束。4.2 开锁电路设计图8 开锁电路原理图开锁电路通过接收来自密码的输入和校验电路的控制信号和报警次数统计和锁定电路的锁定信号，来决定是否开锁，并通过555定时器的输出来控制外接的电磁锁是否工作。开锁电路的工作原理：开锁电路的设计方案如图8开锁电路原理图所示。在开锁电路设计方案里，IC4（74LS08）是2输入端四与门，由密码输入电路出来的控制信号输入到IC4（74LS08）和报警次数统计和锁定电路输出的锁定键盘信号输出相与。当且仅当控制信号和锁定信号都为低电平时，经过IC4（74LS08）相与后，IC4（74LS08）输出的3端口输出为低电平，该低电平输入到IC5（555定时器）的2端口，则IC5（555定时器）的3端口输出为高电平30秒，使三极管T7（9018）和T8（9018）导通，电磁锁就会有启动电流，进行开锁，实现了开门的过程。同时，T7（9018）集电极上连接的发光二极管D4会因为T7（9018）状态的变化而进行发处绿光，D4就是开门的指示灯。开门的打开时间是由IC5（555定时器）的定时作用进行控制的。而IC5（555定时器）得定时时间是有公式：Tw1.1*R*C其中的Tw就作为定时的时间。因此在选择R9和C11就有了依据。在这里，我们把开门的时间设定为20秒（一般情况下，20秒的时间足以进入房间，如果不方便的话可以对R9和C11进行调整来达到改变时间）。因此R9取值为1兆欧姆，C11取值为30微法。通过公式Tw1.1*R*C=22秒。其中C12为提高电磁锁的力矩而存在。当密码正确时，T7（9018）的集电极降为低电平输出至T4（9018），强制使T4的基极为低电位，解除报警。4.3 报警电路设计图9 报警电路原理图报警电路的实现的主要功能是：输入密码的时间是30秒，在30秒的时间内没有输入正确的密码，电路就会有180秒的报警。只有在180秒的报警时间结束之后，才能重新输入密码。这样，可以防止别人进行恶意的密码试探，有效地保护了密码的安全。设计思路：报警电路的设计方案如图9报警电路原理图所示。报警电路的设计主要包括了两个部分，由IC6（555定时器）和IC7（555定时器）组成的两个计时电路。设计思路是：当要输入密码时，第一个计时电路开始工作，也就是由IC6（555定时器）组成的30秒计时电路开始工作，当IC（555定时器）30秒的计时结束时，由IC7（555定时器）组成的180秒计时电路也进行了工作。当30秒的计时结束时，而没有从开锁电路送来警报清零信号时，电路就会进行180秒的报警蜂鸣。具体的设计方案及原理：当用户需要开门时，用户按下了开始按键，此时IC6（555定时器）的2脚出现了低电平，使IC6（555定时器）的状态发生了翻转，而后，它的3引脚输出高电平，使T2（9018）导通，进而发光二极管D2发光，代表了电路进入了工作状态，此时用户需要马上输入密码。其中IC6（555定时器）的设计计时时间是30秒，它的计时也是由公式：Tw1.1*R*C来计算的。其中C14取用30微法的电容，R12采用1兆欧的电阻，计算可得Tw30秒。当30秒结束后，IC7（555定时器）进入了180秒的计时状态。这180秒，就是电路的报警时间，当30秒的时间内没有完成正确的密码，电路就会报警蜂鸣。电路报警的工作原理：当用户的输入的密码不正确或是输入的时间超过了所设定的30秒密码输入时间，T2（9018）的基极变为低电平，T2（9018）截止，T3（9018）导通。经由T3（9018）的发射极送出的高电平加之IC7（555定时器）的6引脚上，使其高电平触发翻转。此时IC7（555定时器）进入180秒的定时状态。同时IC7（555定时器）的3引脚Q端送出180秒的高电平，使T5（9018）导通，进而T6（9014）也导通。此时红色的发光二极管D3发光，D3表示电路进入了报警状态。其中IC7（555定时器）的定时设定也是由公式：Tw1.1*R*C来计算的，其中C15=95微法，R15=2兆欧，计算可得Tw180秒。R16的作用是防止电流过大击穿三极管。报警结束的工作原理：解除报警的原因大致有以下两个方面，首先是报警时间180秒后，其次是用户的密码输入正确，由开锁电路发出的报警清除信号。当报警时间超过了180秒的时候，IC6（555定时器）的2引脚的电容C15放电结束，IC7（555定时器）的3引脚由高电平变为低电平，使三极管T5（9018）和三极管T6（9018）截止，强制使电路中止报警，蜂鸣器停止报警。另一种情况，当用户的密码输入正确的时候，在开锁电路，T7（9018）的集电极降为低电平输出至T4（9018），强制使T4的基极为低电位，解除报警。4.4 报警次数统计和锁定电路设计图10 报警次数统计和锁定电路原理图在电路设计的时候，考虑到密码试探的问题，也就是说当其他人不知道密码的时候，很有可能以试探密码并尝试多次的方法去试出密码。为了防止这种情况的发生，在电路中设计了当密码错误输入的次数达到了3次的时候，会自动锁闭密码输入电路10分钟，以防止这样的事情发生。工作原理：电路设计如图10报警次数统计和锁定电路原理图所示。当密码输入错误的时候，就会激活报警电路，并产生了报警。设计的原理，就是在报警电路的蜂鸣器上引出一根信号线，并将蜂鸣器导通的次数作为统计的密码输入错误的次数。这个次数统计的工作是由IC8（74LS161）来完成的。在报警次数统计和锁定电路中，IC8（74LS161）构成的是3位计数器形式。从报警电路产生报警信号送给IC8（74LS161），当进位次数达到3次时，IC8（74LS161）的Q0和Q1的引脚都会产生高的电位，两者经过IC9（74LS01）相与非之后，信号分为两支，一支返回给IC8（74LS161）的清零端，使IC8（74LS161）清零并重新处于计数状态；另一支送给IC10（555定时器）的2引脚。当信号送给IC10（555定时器）的时候，IC10（555定时器）开始工作，并进入10分钟的计时状态。IC10（555定时器）的计时时间是有公式：Tw1.1*R*C来计算的，其中C18=100微法，R21=5.2兆欧，计算可得Tw600秒。在这600秒的时间里，IC10（555定时器）的3引脚产生高电平信号的锁定脉冲，经过三极管T9（9018）倒相后，送至开锁电路中IC4（74LS08）的输入端，使IC4（74LS08）的输出低电平，并使IC5（555定时器）处于不工作状态，实现了锁定的目的。也就是通过锁定开锁电路来实现锁定键盘的目的。4.5 变压稳流电路设计图11 变压稳流电路原理图整个的供电系统采用的是数字电路最常见的变压稳流电路。电路需要的电压为9V，整流电路整流前的电压约为整流后电压的1.2倍，则很容易的算出整流前的电压约为12V。而电路的电流预估为100mA，可以计算出小型变压器的功率为1.2W。所以变压稳流电路采用的是1.5W的小型变压器。1.5W的变压器降压为12V的交流电，而设计电路的电源是直流电，因此要对已输出的电流进行整流。滤波电容的选取可以有RC0.30.5来估算。理论上R=9V/0.1A=900（欧姆）。因此，滤波电容要大于333uF，参考其他的设计方案，滤波电容采用470uF。具体的工作原理：从变压器出来的电流，到整流电路。整流电路采用的是经典的整流桥电路，可以对交流电进行有效地整流。但是经过了整流桥之后的整流，电流中还是存在一部分的交流成分，这些交流成分可能会对电路中的触发产生不可预见的影响。而且由此整流的电流并不属于稳定的电源方案。因此对整流电路还要进行整理才行。首先，在电路中并联一个470微法的的大极性电容C19，它的作用是将没有完全滤掉的交流成分过滤掉。之后，电路中可以加入一个IC10（7809）稳压芯片，这样，电路的电压可以被稳定下来。在IC10（7809）后面，为了防止余下的电路中存在交流成分，所以，我在这里仍然采用了一大一小两个电容实现滤波作用。首先是一个0.01微法的C20小电容，实现过滤交流小波。4.6 后备电源充电电路设计图12 后备电源充电电路原理图为了使电路长期稳定的工作，并防止意外停电导致电子密码锁不能用的情况发生，在这个密码锁的设计中，增加了后备电源的设计，也就是不间断供电（UPS）。传统的UPS价格昂贵，不适合一般家庭锁具上的使用，并且在这里大材小用。因此，设计了一个简易的UPS电源，作为断电时的应急电源使用。在这里，为了降低成本和简化电路，我采用的是常见的蓄电池，并对蓄电池的外围电路进行了设计，使它不仅可以为电路供电，同时，当蓄电池的电压过低时，可以自动为电池进行充电。充电电路主要有三极管T10（3CG21）、T11（9014）和指示用的D5、D6发光二极管等构成。其中T11（9014）是低噪声的NPN三极管，T10（3CG21）采用的是NPN型的高频小功率三极管，因此，我选择了3CG21。3CG21是很常见的PNP硅材料的高频小功率管，价格也不是那么的昂贵，约为0.2元。工作原理：从变压电路送出的电流经过二极管D7加在蓄电池的正极，同时，蓄电池的正极也与电子切换电路相连，随时可以切换为蓄电池供电。二极管D7的作用是让充电电流正向流过，可以进行充电，但当突然断电时，蓄电池的电流不能产生回流，保证了蓄电池的正常和合理的使用。由R22、R23和T10（3CG21）组成了电压测试电路，可以测试出蓄电池的电压情况，并选择是否为蓄电池充电。R23是一个最大阻值为3K的可调电阻，通过对R23可调电阻的选择可以为蓄电池定义不同的最低电压值，也就是充电临界电压。而电阻R25是为了防止蓄电池的电流击穿三极管T10（3CG21）。当蓄电池的电压比较高的时候，三极管T10（3CG21）是处于截止状态的。当蓄电池的阴极电流值降低，并且降低到所设定的临界值时，三极管T10（3CG21）导通，并且使三极管T11（9014）也导通，充电电路接通为蓄电池充电。发光二极管D5是状态指示灯，发光二极管D6是充电指示灯。D6是随着充电时而发出黄光的。电容C22是为了滤除干扰信号。4.7 停电检测和电源切换电路设计图13 停电检测和电源切换电路原理图停电检测和电源切换电路是为了保证电子锁始终有电源供给的重要部分。它是有电压比较器和电子开关组成。本着节约成本的目的，设计了简易的电压比较器，来判别是否停电。工作原理：在正常情况下，电磁继电器的常闭触电与变压稳流电源相连。R26、R27、R28、R29还有IC11（AD790）构成了电压比较器。当正常供电的时候，V+（AD790的3引脚电位）大于V-（AD790的2引脚电位），IC11（AD790）的输出为高，由三极管T12（9018）和三极管T13（9014）组成的达林顿管不工作，继电器也不工作，常闭触电导引直流稳压电源供电。当停电或断电的时候，V+（AD790的3引脚电位）小于V-（AD790的2引脚电位），IC11（AD790）的输出为低，由三极管T12（9018）和三极管T13（9014）组成的达林顿管工作，继电器工作，吸合电磁开关，常开触点合上，导引蓄电池供电。这样就实现了交流电和蓄电池供电的有效转换，使电路始终工作。特别指出的是AD790的连接方法。由于AD790的8引脚接的是逻辑电源，而设计中的电压值为9V，所以串联了20欧姆的电阻R34进行了降压。R35为510欧姆的上拉电阻。电容C25、C26的作用是滤除比较器输出产生变化时电源电压的波动。电容C25、C26采用的是去耦电容。达林顿管又称复合管，它将二只三极管适当的连接在一起，以组成一只等效的新的三极管，极性只认前面的三极管，且这等于效三极管的放大倍数是二者之积。具体接法：以两个相同极性的三极管为例，前面为三极管集电极跟后面三极管集电极相接，前面为三极管射极跟后面三极管基极相接，前面三极管功率一般比后面三极管小，前面三极管基极为达林顿管基极，后面三极管射极为达林顿管射极，用法跟三极管一样，放大倍数是两个三极管放大倍数的乘积。在电子学电路设计中，达林顿接法常用于功率放大器和稳压电源中。当然，考虑到电磁开关的供电问题，设计时把电磁开关的电源接在了蓄电池上，这也在无形中加重了蓄电池的负担，因此，这也是这个设计并不完美的地方。5 总结以上就是所设计的电子密码锁电路，它经过多次修改和整理，借鉴了很多设计方案，集大家之长，并融入了我的设计理念。特别是密码的输入和设定部分，花了一个多月的时间才定下了具体方案，之前参考了很多其他的设计思路，比如说用JK触发器等，但难免存在较多的漏洞，甚至在密码的设定部分都存在瑕疵，在有限次的尝试后均能试出密码。因此，在设计这部分电路的时候，也查阅了很多的资料，最终选择了使用4017芯片的设计方案，使密码的输入和设定部分的漏洞降为了最低。总体上来说，这个设计可以满足人们的基本要求，但因为水平有限，此电路中也存在一定的问题和漏洞，譬如说电路的密码的设定时，不能使用000作为密码，因为在4017的设定时，默认000会直接将锁打开。这是我设计中最大的问题，思考了很久没有想到解决方案。同时，这也是我所设计的密码电路中最为完善的一个，因此我把采用4017的设计方案作为最终方案写入了毕业设计。参考文献1 任致程. 生活电子装置制作精选M. 北京:机械工业出版社,1994: 4-5.2 高吉祥. 全国大学生电子设计竞赛培训系列教程M.北京:电子工业出版社,2007: 245-253.3 杨国治,韩淑梅,杨照. 新颖实用电子器具制作148例M.北京:人民邮电出版社,1999: 47-594 邓元庆,关宇,贾鹏. 数字设计基础与应用M.北京:清华大学出版社,2005:214-335.5 杨邦文. 新型实用电路制作200例M.北京:人民邮电出版社, 1996:276-307.6 陈有卿. 实用新颖电子器具制作精选M.北京:人民邮电出版社, 2003:20-35. 7 黄继昌,郭继忠,张海贵. 数字集成电路应用300例M.北京:人民邮电出版社,2002: 146-190.8 阎石. 数字电子技术基础M.北京:高等教育出版社, 1998年:200-253.9 梁廷贵. 现代集成电路实用手册M.北京:科学技术文献出版社, 1996:10-35. 10 荣贵. 电子制作M.北京:科学技术文献出版社, 2003:44-57. 11 康华光. 电子技术基础（第四版）M.北京:高等教育出版社, 1998:66-97. 12 梁宗善. 新型集成块应用（第四版）M. 武汉:华中理工大出版社, 2004:36-47.Design of Practical Electronic Code Lock Abstract: In this design, with the digital circuits and analog circuits, the electronic lock achieves control of itself. Its characteristics is easy to maintain and low-cost principle. Because the whole circuit is based on digital circuits and analog circuits. There is no non-linear input signal, making the stability and anti-jamming ability of the circuit has been greatly improved. The circuit of importing password is a new design idea. It gets rid of the traditional keyboard. And the micro-switches take the place of the traditional keyboard for better protection of the password. The control circuit and power circuit design brings a new ideas for password lock design.Key Words: Electronic code locks; Nonlinear signal; Anti-jamming; micro-switches附 录1图14密码锁控制电路图15 密码锁稳压电源电路附 录2元件清单表1 电阻清单电阻单位：欧姆电阻单位：欧姆R1390kR193.3kR2100kR203.3kR3390kR2