电子密码锁2MicrosoftWord文档

一 方案设计一 方案设计 用以 74LS112 双 JK 触发器构成的数字逻辑电路控制方案 1 总体方案设计总体方案设计 1 1 设计思路设计思路 共设了 9 个用户输入键 其中只有 4 个是有效的密码按键 其它的都是干 扰按键 若按下干扰键 键盘输入电路自动清零 原先输入的密码无效 需要 重新输入 如果用户输入密码的时间超过 40 秒 一般情况下 用户不会超过 40 秒 若用户觉得不便 还可以修改 电路将报警 80 秒 若电路连续报警三 次 电路将锁定键盘 5 分钟 防止他人的非法操作 1 2 总体方框图总体方框图 三 单元电路设计与参数计算三 单元电路设计与参数计算 2 2 设计原理分析设计原理分析 电路由两大部分组成 密码锁电路和备用电源 UPS 其中设置 UPS 电源 是为了防止因为停电 造成的密码锁电路失效 使用户免遭麻烦 密码锁电路包含 键盘输入 密码修改 密码检测 开锁电路 执行电路 报警电路 键盘输入次数锁定电路 2 1 键盘输入 密码修改 密码检测 开锁及执行电路键盘输入 密码修改 密码检测 开锁及执行电路 其电路如下图 1 所示 CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC2A CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC3A CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC1A R26R25R24R2 R20 VCC CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC4A K1K2 S1 K3K4 S2 K5K6 S3 K7K8 S4 S TRIG 2 Q 3 R 4 CVolt 5 THR 6 DIS 7 VCC 8 GND 1 V3 C13 20U C12 T10 T11 D5 10 C14 0 01U C15 0 01U C16 0 01U C17 0 01U C18 0 01U C19 0 01U C20 0 01U C21 0 01U TC13 1M R21 3 3K RD 1 2 4 5 6 IC5A 1 2 3 IC6A E1 1K X 4 RD 74LS112 74ls0874ls22 k9 74LS11274LS11374LS114 555 T12 9018 C25 47u R20 20k R27 2 2k C24 500u 图图 1 键盘输入 密码修改 密码检测 开锁 执行电路键盘输入 密码修改 密码检测 开锁 执行电路 开关 K1 K9 是用户的输入密码的键盘 用户可以通过开关输入密码 开关 两端的电容是为了提高开关速度 电路先自动将 IC1 IC4 清零 由报警电路送 来的清零信号经 C25 送到 T11 基极 使 T11 导通 其集电极输出低电平 送往 IC1 IC4 实现清零 密码修改电路由双刀双掷开关 S1 S4 组成 如图 2 所示 它是利用开关 切换的原理实现密码的修改 例如要设定密码为 1458 可以拨动开关 S1 向左 S2 向右 S3 向左 S4 向右 即可实现密码的修改 由于输入的密码要经过 S1 S4 的选择 也就实现了密码的校验 本电路有 16 组的密码可供修改 图图 2 密码修改电路密码修改电路 由两块 74LS112 双 JK 触发器 包含 IC1 IC4 组成密码检测电路 由于 IC1 处于计数状态 当用户按下第一个正确的密码后 CLK 端出现了一个负的 下降沿 IC1 计数 Q 端输出为高电平 用户依次按下有效的密码 IC2 IC3 也 依次输出高电平 送入与门 IC5 使其输出开锁的高电平信号送往 IC13 的 2 脚 执行电路动作 实现开锁 执行电路是由一块 555 单稳态电路 IC13 以及由 T10 T11 组成的达 林顿管构成 若 IC13 的 2 脚输入一高电平 则 3 脚输出高电平 使 T10 导通 T11 导通 电磁阀开启 实现开门 同时 T10 集电极上接的 D5 绿色发光二极 管 发亮 表示开门 20 秒后 555 电路状态翻转 电磁阀停止工作 以节电 其中电磁阀并联的电容 C24 使为了提高电磁阀的力矩 2 2 报警电路报警电路 报警电路实现的功能是 当输入密码的时间超过 40 秒 一般情况下用户输 入不会超过 电路报警 80 秒 防止他人恶意开锁 电路包含两大部分 2 分钟延时和 40 秒延时电路 其工作原理是当用户开 始输入密码时 电路开始 2 分钟计时 超出 40 秒 电路开始 80 秒的报警 如 图 3 所示 R11 2M R12 100 R14 1M C5 50U C7 0 1u C9 0 1u C8 47U T5T7 T6 D3 D4 R3 3 3K R15 100 TRIG 2 Q 3 R 4 CVolt 5 THR 6 DIS 7 VCC 8 GND 1 IC10 TRIG 2 Q 3 R 4 CVolt 5 THR 6 DIS 7 VCC 8 GND 1 IC11 T8 RD TP C6 0 01U R16 3 3K B1 3 3K 3 3K 9014 9018 9018 9018 vcc T13 图图 3 3 报警电路报警电路 2 4 备用电源电路备用电源电路 为了防止停电情况的发生 本电路后备了 UPS 电源 它包括市电供电电路 停电检测电路 电子开关切换电路 蓄电池充电电路和蓄电池组成 其电路图 如下图 5 所示 图图 5 电源电路电源电路 T1 T2 构成的蓄电池自动充电电路 它在电池充满后自动停止充电 其中 D1 亮为正在充电 D2 为工作指示 由 R4 R5 T1 构成电压检测电路 蓄电 池电压低 则 T1 T2 导通 实现对其充电 充满后 T1 T2 截止 停止充电 同时 D1 熄灭 电路中 C4 的作用是滤除干扰信号 其电路图如图 7 所示 R5 470 R2 3K R1 3K T1 9014D2D1 C4 0 1U 3CG21 R4 3K 6V A26V 图图 7 蓄电池自动充电电路蓄电池自动充电电路 四 总原理图及元器件清单四 总原理图及元器件清单 1 总原理图 2 元件清单 主要参考元器件 电子密码锁 电压比较器 555 单稳态电路 计数器 JK 触发器 UPS 电源 元件序号型号主要参数数量备注 IC1A74LS1124 IC1S5551 IC5A74LS221 IC974LS1611 七 结论与心得七 结论与心得 通过本次课程设计 我感觉有很大的收获 首先 通过学习使自己对课本 上