电子密码锁基于555单稳态电路设计
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电子密码锁用电压比较器、555 单稳态电路、计数器、JK 触发器、UPS 电源等设计的数字逻辑电路，实现对门的电子控制，并且有各种附加电路保证电路能够安工作，有极高的安全系数。电路密码只有16 种可供修改，但由于他人不知道密码的位数，而且还要求在规定的时间内按一定的顺序开锁，所以他人开锁的几率很小。下面介绍让人感到更安全、更方便、更放心的新型电子密码锁基于555 单稳态电路的设计。 1 引言 随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。 设计本课题时构思了两种方案：一种是用以AT89C2051 为核心的单片机控制方案;另一种是用以74LS112 双JK 触发器构成的数字逻辑电路控制方案。考虑到单片机方案原理复杂，而且调试较为繁琐，所以本文采用后一种方案。 2 总体方案设计 2.1 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。 2.2 总体方框图 3 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。 3.1 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： 图1 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2 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。 |
