电子密码锁设计.doc

一、 实训目的 1.理解密码电子锁电路的基本原理； 2.了解电子门铃的基本知识； 3.进一步熟悉D触发器的基本功能。 二、课题要求与任务 1.电路能按设定的密码开锁；密码可以自行更换； 2.兼有电子门铃功能； 3.完成电路设计、搭接、调试； 4.编写实训报告。 三、课题概述 密码电子锁，一般是用预先设定的密码，用每个码位去控制触发器翻转，若码位按错则码位触发器不能翻转。密码电子锁一般还兼有电子门铃的功能。 现在已有专用的电子密码锁集成器件可供选用。 四、实训电路 用密码去控制各位D触发器的翻转，达到密码开锁的目的；用按钮开关去控制电子门铃的触发信号，达到按响电子门铃的目的。按此构思，可得实训电路如图1所示。 1.四位密码锁主体电路 ?在图1中，四个D触发器N1~N4构成四位密码电路，本电路密码设定为1469，S1、S4、S6、、S9分别是1、4、6、9四位密码的按钮端；平时四个D触发器的CP 端皆悬空相当于1状态，触发器保持原状态不变。 当按下S1时，CP1为低电平，松手后S1自动恢复高电平，CP1获上升沿，此时Q1=D1=1； 再按下S4时，CP2为低电平，松手后S4自动恢复高电平，CP2获上升沿，此时Q2=D2= Q1=1； 同理，按下S6并松手后，Q3=D3= Q2=1；按下S9并松手后，Q4=D4= Q3=1，用此Q4=1去控制开锁机构即可。此处用R2和LED显示来代替开锁机构开锁。 2.置零与电子门铃控制电路 图1中，C2因电压不能突变，在接通电源瞬间C2电压为零使N1~N4各位皆为零。 ? S0既用于四个D触发器直接置零，又用于控制电子门铃CL9300A的触发端。当S0=0时，通过G5、、G4使N1~N4直接置零；同时，通过G3使CL9300A的触发端获高电平而起振，发出门铃声。 ? 3.延时电路 开锁时，Q4=0，G1=1，经R1、C1延时后，G2=0，G5=1， G4=0，使 N1~N4为零，结束开锁状态。 五、 电路调试 1.电子门铃调试 电路搭接好后，先按下S0并立即松手，电子门铃应正常工作。 2.开锁调试 依S1、S4、S6、、S9的顺序去按密码，按完后LED应发亮，发亮时间长短可通过改变R1C1参数来调整。 3.改变密码 将N1~N4的CP端改接到重新设置的码位端，即可实现改变开锁密码。 ?????? ????图1? 密码电子锁电路图????????????????????????? ????????????????????????????? ? 六、实训设备与器材 直流稳压电源一台，???????? 万用表一块，????????????? 插件板一块； 双D触发器74LS74两片，?? 六反相器74HC04一片，??? 二入四与非门74LS20一片，? 集成门铃CL9300A一片，??? 三极管9013一个，???????? 8Ω/0.5W扬声器一只， 无锁按钮开关四只，???????? LED发光管一只，????????? R1为10MΩ/0.125W，???? R2为510Ω/0.125W，??????? R3为1 MΩ/0.125W，?????? C1为1μF，?? C2为0.1μF。 ??七、思考题 1.若R1阻值不变，G1、G2用TTL的如74LS04，行吗？为什么？ 2.G3用的是74HC04中的一个门，它输入端的电阻R3的作用是什么？ 3.若将音乐片CL9300A和三极管及扬声器均去掉，用一个直流蜂鸣器代替，应如何接法？ ? 附图1??? 74LS74双D触发器引脚图 一、工作原理 本编码电子锁电路设计由清零部分、解码部分、振荡部分、蜂鸣器输出部分组成，清零部分由74LS00D、74LS74D 等 组成，当J10合上时，清零部分将四组74LSD的清零端CLR提供高电平，电路进入清零状态，当J10打开时，电路进入编码输入状态。第一个触发器D1 接高电平，四个触发器CLK分别接按键J2、J6、J8、J9，形成‘BFHI’编码。当按下J2时，U1A的CLK电平由高变低，松手后，电平由低变 高，形成上升沿触发。D1输出端Q1=1，依次按J6、J8、J9，会使D2=Q1=1，D3=Q2=1，D4=Q3=1，Q4=1，将锁打开。若顺序不 对，锁打不开的。U4B有三个输入端，一个通过J10接地，第二个与按键J1，J3，J4，J5，J7相连，这些按键若有一个按下，都将使D1-D4四个 触发器置零，第三个经U10A，U10D及延时网络R1，C2与U7A相连，锁打开后，延时触发器复位。延时时间长短取决于R1，C2的大小。NE555 与R10，R11，C2，C3等组成脉冲波发生器，通过U10B，U10C给蜂鸣器输出脉冲信号，以便发声。 二、编码电子锁设计依据 74LS20是四输入与非门，74LS00是