2022年简明c数字密码锁设计方案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用电子密码锁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特殊的突出,传统的机械锁由于其构造的简洁,被撬的大事屡见不鲜,电子锁由于其保密性高,使用敏捷性好,安全系数高,受到了广大用户的亲呢;设计本课题时构思了两种方案:一种是用以AT89C2051 为核心的单片机掌握方案;另一种是用以 74LS112 双 JK 触发器构成的数字规律电路掌握方案;考虑到单片机方案原理复杂,而且调试 较为繁琐,所以本文采纳后一种方案;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

2、的都是干扰按键,如按下干扰键,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;假如用户输入密码的时间超过40 秒,其中设置UPS 电源是为了防止由于停电造成的密码锁电路失效,使用户免遭麻烦;名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用密码锁电路包含: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:174ls226锁定信号 E1174ls08324 5IC5A2IC6AD574

3、LS112 4Q5S274LS112 4Q5S3R2474LS113 45S474LS114 420U784V3R21C24 500u排除报警信号CR3.3K电磁锁3JSD3JSD3JSDQ3JSDQ5C13C DIS5556Q31CLKIC1A1CLKIC2A1CLKD CIC3A1CLKIC4AQ6THR TRIG D N GTC13 oltVCT10T11清零信号 RD2KD CQ62KD CQ62KQ62KD C2C12R26 1K X 4 15R251515R2151M15R20VCC清零信号 RDT122.2kR27C25来自报警电路1047uS19018R20 20k的清零信号C

4、21S.K1C14K2C15K3C16K4C17K5C18K6C19K7C20K80.01U.0.01U0.01U0.01U0.01U0.01U0.01U0.01Uk9.图 1 键盘输入、密码修改、密码检测、开锁、执行电路 开关 K1K9 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 IC1IC4 清零,由报警电路送来的清零信号经 C25 送到 T11 基极,使 IC1IC4 ,实现清零;T11 导通,其集电极输出低电平,送往密码修改电路由双刀双掷开关S1S4组成 如图 2 所示) , 它是利用开关心换的原理实现密码的修改;例如要设定密码为

5、 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 S1S4 的挑选,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 IC1IC4 )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 端显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,IC2IC3 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;名师归纳总结 - - - -

6、 - - -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;如IC13的 2 脚输入一高电平,就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,电磁阀停第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用止工作,以节电;其中电磁阀并联的电容 3.2 报警电路C24 使为了提高电磁阀的力矩;报警电路实现的功能是:当输入密码的时间超过 40 秒,由于人体自身带的电,使 IC10 的 2 脚显现

7、低电平,使 IC10 的状态发生翻转,其 3 脚输出高电平,T5 导通 可以通过 R12 掌握 T1 的基极电流 ,其集电极接的黄色发光二极管 D3 发光,表示现在电子锁处于待命状态 ,T6 截止, C4开头通过 R14 充电 充电时间是 40 秒, 此时为用户输入密码的时间,即用户输入密码的时间不能超过 40 秒,否就电路就开头报警 , 由于用户常常输入密码,而且知道密码,一般输入密码的时间不会超过 40 秒,IC2 开头进入延时 40 秒的状态;开头报警 : 当用户输入的密码不正确或输入密码的时间超过 40 秒, IC11 的 2 脚电位随着 C4 的充电而下降 , 当电位下降到 1/3V

8、cc 时 即 40 秒延时终止时候 ,3 脚变成高电位 延时时是低电平 ,通过 R15 使 R15 的作用是为了限制 T7 的导通电流防止电流过大烧毁三极管 T7 导通 , 其集电极上面接的红色发光二极管 D4 发亮 , 表示当前处于报警状态 ,T8 也随之而导通 , 使蜂鸣器发声 , 令贼人生怯 ,实现报警 .停止报警 : 当达到了80 秒的报警时间,IC10 的 6,7 脚接的电容C5 放电终止 ,IC10 的 3 脚变成低电平 ,T5 截止 ,T6 导通 , 强制使强制电路处于稳态,器停止报警;或者用户输入的密码正确,就有开锁电路中的IC11 的 3 脚输出低电平 , 使 T7,T8 截

9、止 , 蜂鸣 T10 集电极输出清除报警信号,送至T12PNP), T12 导通,强制使 T7 基极至低电位,解除报警信号;3.3 报警次数检测及锁定电路名师归纳总结 如用户操作连续失误超过3 次,电路将锁定5 分钟;其工作原理如下:当电路报警的次数超过第 3 页,共 8 页3 次,由IC974161 )构成的3 位计数器将产生进位,通过IC7 ,输出清零信号送往74161 的清零端,以实现重新计数;经过IC8 与门),送到IC12555 )的 2 脚,使 3 脚产生 5 分钟的高电平锁定脉冲 其脉冲可由公式T=1.1RC 运算得出),经T9 倒相,送IC6 输入端,使IC6 输出低电平,使

10、IC13 不能开锁,到锁定的目的;电路图如下图4 所示:- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - B1 号 信 的 路 电 警 报 自 来VCC103RD6543RCOVCC个人资料整理仅限学习使用T9R19 3.3K锁定键盘信号 E1IC9P3P2P1P01C108468u7CC DIS VR9018ET74LS161 C T3 Q2 Q1 Q79EP0 LDQ6THRIC12 555 oltCVQ32CPIC8A15111213142TRIG DNGR1855515C1125.2M174ALS00 图 4 报警次数检测及锁定电路0.1U3.4 备用电源电路

11、为了防止停电情形的发生,本电路后备了UPS 电源,它包括市电供电电路,停电检测电路,电子开关心换电路,蓄电池充电电路和蓄电池组成;其电路图如下图 5 所示:220V 市电通过变压器 B 降压成 12V 的沟通电 ,再经过整流桥整流 ,7805 稳压到 5V 送往电子切换电路,由于本电路功耗较少,所以选用 10W 的小型变压器;图 5 电源电路由 R8,R9, R6,R7 及 IC14 构成电压比较器,正常情形下,V+V- IC14 输出高电平,由T3,T4 构成的达林顿管使继电器 J 开启,将其常开触电将蓄电池和电路相连,实现市电和蓄电池供电的切换,保证电子密码锁的 正常工作 视电池容量而定连

12、续时间);其电路图如下图 6 所示:图 6 停电检测及电子开关心换电路名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用T1,T2 构成的蓄电池自动充电电路,它在电池布满后自动停止充电,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,就 T1, T2 导通,实现对其充电;布满后, 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:图 7 蓄电池自动充电电路4 总结与体会以上为实习期间所设计的电子密码锁电

13、路,它经过多次修改和整理,以是一个比较不错的设计,可以满意人们的基本要求,但由于水平有限,此电路中也存在肯定的问题,譬如说电路的密码不能遗忘,一旦遗忘,就很难打开,这可以通过增加电路解决,但过于复杂,本次设计未其中;用开关作74LS112 的 CLK 脉冲,不是很稳固,可以调换其它高速开关或计数脉冲;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,而且仍要求在规定的时间内按肯定的次序开锁,所以他人开锁的几率很小;电路中未加显示电路,但可通过其它数字模块实现这一功能;这需要一段时间的进一步改进,假如有好的看法,期望老师给以支持;通过这三周的学习,我感觉有很大的收成:第一,通过学习使自己对

14、课本上的学问可以应用于实际,使的理论与实际相结合,加深自己对课本学问的更好懂得,同时实习也段练了我个人的动手才能:能够充分利用图书馆去查阅资料,增加了很多课本以外的学问;能对 protel 99、和 EWB 等仿真软件操作,能达到学以致用;对我们同学来说,理论与实际同样重要,这是我们以后在工作中说明自己才能的一个重要标准;在实习中,我感受到了老师对同学的那种悔人不卷的精神,每天的固定时间,老师都来给我们指导,使我们少走弯路,顺当完成实习任务,请答应我向你们致意崇高的敬意,感谢你们,老师!参考文献名师归纳总结 1 康华光 . 电子技术基础 第四版) M . 北京 : 高等训练出版社 ,1998

15、第 5 页,共 8 页1 梁宗善 . 新型集成块应用 M. 武汉 : 华中理工大出版社,2004 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 电子信息专业毕业设计个人资料整理仅限学习使用- 许艳老师 论文)任务书 - 数字密码锁的设计center 毕 业 设 计论文)任 务 书/center 信息学部电子信息专业级 届) 班 同学毕业设计 论文)题目:数字密码锁的设计毕业设计 论文)内容:设计一种由 AT89C2051编程实现的掌握电路,具有按键有效指示、输入错误指示、解码有效指示、掌握开锁电平、定时中断、掌握报警、密码修改等功能,可在意外泄密的情形下准时修改密

16、码;8 位十进制密码共一亿组不重复,保密性强,敏捷性高,适用范畴广,特殊适合家庭、宾馆 等场所;毕业设计 论文)专题部分:指导老师: 签名) 年 月 日 教研室主任: 签名) 年 月 日 学部主任: 签名) 年 月 日:left 江西理工高校信息学院 01 级 2005 届) /left center同学毕业设计 论文)开题报告 /center 设计 论文)题目 数字密码锁的设计专业 电子信息工程 同学姓名 指导老师center本课题讨论的现状 /center 出于安全、便利等方面的需要,很多智能锁 资料 主页 个人空间 短消息发表于 2005-12-14 13:42 治理员红楼主要参考文献 1 余永权 . ATMEL89 系列 7 陈爱第 . Protel99 有用培训教程 . 人民邮电出版社 . 2000 8 阎石 . 数字电子技术基础 . 高等训练出版社 . 19982 9 童诗白 . 模拟电子技术基础 . 高等训练出版社 . 19984名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页

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