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                      電子密碼鎖的設計論文及控制電路設計總結報告

                      作者:佚名   來源:本站原創   點擊數:x  更新時間:2008年07月19日   【字體:

                      一、   電子密碼鎖工作原理

                      本電路主要通過密碼按鍵預設輸入密碼,室外正確輸入密碼后電子密碼鎖能自動打開,室內可直接打開電子密碼鎖,解鎖后能通過按鍵手動復位,誤輸入密碼兩次后自動報警,且能通過按鍵解除報警。本電子密碼鎖論文從六個方面進行分析:
                      1、預設開鎖密碼功能分析
                      將開關SB8合上,接上電源,開關SB1、SB2、SB3、SB4任意設置,如:SB1合上,SB2、SB3、SB4打開,即預設密碼為SB1合上,SB2、SB3、SB4打開。使得IC1A、IC1B的D0為高電平,D1、D2、D3為低電平,因為此時IC1A、IC1B處于鎖存狀態,當按下SB9使得IC1A處于導通狀態,IC1A的2腳ST1為高電平,IC1A的O0、O1、O2、O3的狀態為O0為高電平,O1、O2、O3,為低電平不變,即完成了預設密碼的輸入。
                      2、室外解鎖原理功能分析
                      預設密碼后,把SB1、SB2、SB3、SB4的狀態拔為SB1合上,SB2、SB3、SB4打開,因為此時IC1A、IC1B處于鎖存狀態,所以IC1A、IC1B的O0、O1、O2、O3的狀態不變。當按下SB5,使得IC1B由鎖存變為導通狀態,且IC1B的O0輸出為高電平,O1、O2、O3為低電平。
                      IC1A、IC1B的O0、O1、O2、O3同時分別送到四二輸入異或門的4070的輸入端A、B進行比較,相同出0,不同出1。因為此時密碼輸入是正確的,所以從4070輸出端輸出低電平,加到雙四輸入或門4072的輸入端,從4072輸出低電平。此時按下SB7,使得555定時器的2腳TRI的電壓由2.8V變為1.5V,從555的3腳OUT輸出高電平,VT1的基極為高電平,此時三極管VT1導通,集電極為低電平,繼電器K1導通,電子密碼鎖被打開。
                      3、室內直接解鎖原理
                      將開關SB6按下,使得555定時器的2腳TRI的電壓由2.8V變為1.5V從555的3腳OUT輸出高電平,此時三極管VT1導通,VT1的基極為高電平,集電極為低電平,繼電器K1導通,電子密碼鎖被直接打開。
                      4、解鎖后復位電路功能分析
                      繼電器K1導通,電子密碼鎖打開,此時將開關SB8打開,555的4腳RST由高電平變為低電平,555復位,從555的3腳OUT輸出低電平,VT1的基極為低電平,三極管VT1截止,集電極為高電平,繼電器K1不能導通,電子密碼鎖不能被打開,實現復位電路。
                      5、誤輸入密碼自動報警功能分析
                      預設密碼后,SB1、SB2、SB3、SB4任意一按鍵的輸入鍵狀態與預設密碼不一樣時,當開關SB5按下,IC1B由鎖存狀態變為導通狀態,IC1A與IC1B的O0、O1、O2、O3將有一個或一個以上電平狀態不一樣,使得四二輸入異或門4070的四個輸出端有一個或一個以上輸出端Y為高電平,并同時加到雙四輸入或門4072的四個輸入端,從4072的輸出端Y輸出高電平。此時按下SB7,使得555的2腳TRI的電壓由2.8V變為6V,從555的3腳OUT輸出低電平,VT1的基極為低電平,三極管VT1截止,集電極為高電平,繼電器K1不能導通,電子密碼鎖不能被打開。但使十進制計數/分配器4017的時鐘輸入端CP0由高電平變為低電平,即給CP0一個上升沿,從4017的Q1輸出高電平,因為此時Q1是空腳,所以輸出沒有什么影響。
                      當錯誤密碼再次輸入電子密碼鎖時,使4017的Q2輸出高電平,經過二極管VD2送到二輸入與非門4011,配合信號發生器產生1KHZ、5V的矩形波,由蜂鳴器發出1KHZ的報警聲音。
                      6、解除報警電路功能分析
                      誤輸入密碼兩次后,蜂鳴器自動報警,此時將SB9按下,經過VD1送到十進制計數/分配器4017的15腳MR異步清零端,從4017的Q0-Q9輸出低電平,把信號發生器給屏蔽,蜂鳴器因為沒有信號輸入,所以蜂鳴器停止報警。
                      二、電子密碼鎖設計依據
                      下面對雙四位鎖存D型觸發器4508,四二輸入異或門4070,雙四輸入或門4072 ,555定時器,十進制計數/分配器4017的真值表引腳功能進行分析:
                      1、雙四位鎖存D型觸發器4508真傎表如下:
                      引腳功能如下:
                      MR:異步清0端,接高電平時,輸出被清0。
                      ST:鎖存允許端,接高平時,Dn與On導通,接低電平時,為鎖存狀態。
                      EO:置零端,接高電平時,輸出被置0。
                      DN:數據輸入端。
                      ON:數據輸出端。
                      本電路MR接低電平,EO接的為低電平,ST可以接高,也可以接低。
                      2、四二輸入異或門4070的真值表如下:
                      邏輯表達式如下:
                      功能如下 :
                      邏輯法則為:相同出0,不同出1,本電路主要用于判斷兩信號是否相同。
                      更多的芯片資料請上http://www.z8768.com/chip/  查找。
                      3、雙四輸入或門4072值表如下
                      邏輯表達式如下:
                      功能如下:
                      邏輯法則為:全0出0,有1出1,本電路主要用于判斷四路信號是否有1輸入。
                      4555定時器真值表如下:

                      閥值輸入端THR
                      觸發器輸入端TRI
                      復位端RST
                      放電端VT管
                      輸出端OUT
                      X
                      X
                      0
                      導通
                      0
                      >2/3VCC
                      >1/3VCC
                      1
                      導通
                      0
                      <2/3VCC
                      >1/3VCC
                      1
                      原狀態
                      原狀態
                      <2/3VCC
                      <1/3VCC
                      1
                      截止
                      1

                       
                      引腳功能如下:
                      1腳:地,2腳:觸發器輸入端,3腳:輸出端,4腳:復位端,5腳:電壓控制端,6腳:閥值輸入端,7腳:放電端,8腳:電源
                      5、十進制計數/分配器4017真值表如下:
                      引腳功能如下:
                      MR:異步清零端,接高電平時,輸出被清0。
                      CP0:時鐘輸入端0。
                      CP1:時鐘輸入端1。
                      本電路的初始狀態為Q0為低電平,其它為高電平,CP0上升沿來到時,輸出端將發生移位,即O0=0到O1=0的轉變。
                      三、電路圖
                      四、驗證功能
                      電路用MULTISIM9制作點下面下載
                       
                      五、總結報告
                         本電子密碼鎖的設計主要由雙四位鎖存D型觸發器4508組成密碼預設電路,由四二輸入異或門4070和雙四輸入或門4072組成密碼驗證電路,由555定時器組成單穩態觸發器驅動繼電器開鎖電路,由十進制計數/分配器4017,二輸入與非門4011,信號發生器,蜂鳴器組成報警電路。通過對4508、4070、4072、555、4017、4011的引腳功能、真值表的分析、并設計其原理圖,且利用電子電路計算機進行仿真使得學習研究電子技術變得更加簡單、直觀,學習效果進一步提高,帶動了學習的積極性。
                          通過學習使自己對課本上的知識能夠應用于實際,使得理論與實際相結合,加深了對課本上知識的理解,并能夠利用到圖書館查閱資料,增加了許多課本以外的知識,且實習也鍛煉了我個人的動手能力,通過書寫電子密碼鎖論文同時也鍛煉了我的文字表達能力。并能夠用電子電路仿真軟件MULTISIM9進行仿真,達到了學以致用的目的。
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