实用电子密码锁设计毕业论文(编辑修改稿)

实用电子密码锁设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

3I C 4 A7 4 L S 0 8锁定信号电磁锁控制信号清零信号R 1 93 . 3 kV C C 图 8 开锁电路原理图 开锁电路通过接收来自 密码的输入和校验电路的控制信号和 报警次数统计和锁定电路的锁定信号，来决定是否开锁，并通过 555 定时器的输出来控制外接的电磁锁是否工作。 开锁电路的工作原理：开锁电路的设计方案如图 8 开锁电路原理图所示。 在开锁电路 设计方案 里， IC4（ 74LS08）是 2 输入端四与门， 由密码输入电路出来的控制信号输入到 IC4（ 74LS08）和报警次数统计和锁定电路输出的锁定键盘信号输出相 与。 当且仅当控制信号和锁定信号都为 低 电平时，经过 IC4（ 74LS08）相与后， IC4（ 74LS08）输 10 出的 3 端口输出为 低 电平 ，该 低 电平输入到 IC5（ 555 定时器）的 2 端口，则 IC5（ 555定时器）的 3 端口输出为高电平 30 秒 ，使三极管 T7（ 9018）和 T8（ 9018）导通，电磁锁就会有启动电流，进行开锁，实现了开门的过程。 同时， T7（ 9018）集电极上连接的发光二极管 D4 会因为 T7（ 9018） 状态 的变化 而进行发处绿 光， D4 就是开门的指示灯。 开门的打开时间是由 IC5（ 555 定时器）的定时作用进行控制的。 而 IC5（ 555 定时器）得定时时间是有公式： Tw≈*R*C 其中的 Tw就作为定时的时间。 因此在选择 R9 和 C11 就有了依据。 在这里，我们把开门的时间设定为 20 秒（一般情况下， 20 秒的时间足以进入房间，如果不方便的话可以对 R9 和 C11 进行调整来达到改变时间）。 因此 R9 取值为 1 兆欧姆， C11 取值为 30微法。 通过公式 Tw≈*R*C=22秒。 其中 C12 为提高电磁锁的力矩而存在。 当密码正确时， T7（ 9018）的集电极降为低电平输出至 T4（ 9018），强制使 T4 的基极为低电位，解除报警。 报警电路设计 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 1 J u n 2 00 9 S h e e t of F il e : E : \科技创新 电子密码锁 \电路图部分 \ M y D e s i g n20 09 .D dbD r a w n B y:T R I G2Q3R4C V o l t5T H R6D I S7VCC8GND1I C 6555C 1 430uR 1 21MR 1 41 0 0 kT29 0 1 8T39 0 1 8R 1 33 . 3 kD2绿色T R I G2Q3R4C V o l t5T H R6D I S7VCC8GND1I C 7555R 1 52MC 1 595uC 1 60 . 1 uT49 0 1 8R 1 61 0 0 kT59 0 1 8T69 0 1 4V C CR 1 73 . 3 kD3红色消除警报信号S P E A K E RV C C报警电路计时报警次数报警清零信号开关供电信号开始信号C 2 30 . 1 u统计信号开始键接通电源 图 9 报警电路原理图 报警电路的实现的主要功能是： 输入密码的时间是 30 秒，在 30 秒的时间内 没有输入正确的密码，电路就会有 180 秒的报警。 只有在 180 秒的报警时间结束之后，才能重新输入密码。 这样，可以防止别人进行恶意的密码试探，有效地保护了密码的安全。 设计思路： 报警电路的设计方案如图 9 报警电路原理图所示。 报警电路 的设计 11 主要包括了两个部分，由 IC6（ 555 定时器）和 IC7（ 555 定时器）组成的两个计时电路。 设计思路是：当要 输入密码时，第一个计时电路开始工作，也就是由 IC6（ 555定时器）组成的 30 秒计时电路 开始工作， 当 IC（ 555 定时器） 30 秒的计时结束时，由 IC7（ 555 定时器）组成的 180 秒计 时电路也进行了工作。 当 30 秒的计时结束时，而没有从开锁电路送来警报清零信号时，电路就会进行 180 秒的报警蜂鸣。 具体的设计方案 及原理 ：当用户需要开门时，用户按下了开始按键，此时 IC6（ 555定时器）的 2 脚出现了低电平，使 IC6（ 555 定时器）的状态发生了翻转，而后，它的 3引脚输出高电平，使 T2（ 9018）导通，进而发光二极管 D2 发光，代表了电路进入了 工作状态 ，此时用户需要马上输入密码。 其中 IC6（ 555 定时器）的设计计时时间是 30 秒，它的计时也是 由 公式： Tw≈*R*C来计算的。 其中 C14 取用 30 微法的 电容， R12 采用1 兆欧的电阻 ，计算可得 Tw≈30 秒。 当 30 秒结束后 ， IC7（ 555 定时器）进入了 180 秒的计时状态。 这 180 秒，就是 电路的报警 时间，当 30 秒的时间内没有完成正确的密码，电路就会报警蜂鸣。 电路报警的工作原理：当用户的输入的密码不正确或是输入的时间超过了所设定的30 秒密码输入时间， T2（ 9018）的基极变为低电平， T2（ 9018）截止， T3（ 9018）导通。 经由 T3（ 9018）的发射极送出的高电平加之 IC7（ 555 定时器）的 6 引脚上，使其高电平触发翻转。 此 时 IC7（ 555 定时器） 进入 180 秒的 定时状态。 同时 IC7（ 555 定时器）的 3 引脚 Q 端送出 180 秒的高电平，使 T5（ 9018）导通，进而 T6（ 9014）也导通。 此时红色的发光二极管 D3 发光， D3 表示电路进入了报警状态。 其中 IC7（ 555 定时器）的定时设定也是由公式 ： Tw≈*R*C 来计算的，其中 C15=95 微法， R15=2 兆欧，计算可得 Tw≈180 秒。 R16 的作用是防止电流过大击穿三极管。 报警结束的工作原理：解除报警的原因大致有以下两个方面，首先是报警时间 180秒后，其次是用户的密码输入正确，由开锁电路发出的报警清除信号。 当报警时间超 过了 180 秒的时候， IC6（ 555 定时器）的 2引脚的电容 C15 放电结束， IC7（ 555定时器）的 3 引脚由高电平变为低电平，使 三极管 T5（ 9018） 和 三极管 T6（ 9018） 截止 ，强制使电路 中止报警 ，蜂鸣器停止报警。 另一种情况，当用户的密码输入正确的时候， 在开锁电路， T7（ 9018）的集电极降为低电平输出至 T4（ 9018），强制使 T4 的基极为低电位，解除报警。 12 报警次数统计和锁定电路设计 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 1 J u n 2 00 9 S h e e t of F il e : E : \科技创新 电子密码锁 \电路图部分 \ M y D e s i g n20 09 .D dbD r a w n B y:V C CT R I G2Q3R4C V o l t5T H R6D I S7VCC8GND1I C 1 0555C 1 81 0 0 uR 2 15 . 2 MC 1 70 . 1 uV C CT99 0 1 8R 2 03 . 3 kR 3 31 0 0 kV C C2 31amp。 I C 9 A 7 4 L S 0 1报警电路锁定信号次数统计信号P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15C E P7C E T10C L K2PE9MR1VCC16G N D8I C 87 4 L S 1 6 1 图 10 报警次数统计和锁定电路原理图 在电路设计的时候，考虑到密码试探的问题，也就是说当其他人不知道密码的时候， 很有可能以试探密码并尝试多次的方法去试出密码。 为了防止这种情况的发生，在电路中设计了当密码错误输入的次数达到了 3 次的时候，会自动锁闭密码输入电路 10 分钟，以防止这样的事情发生。 工作原理： 电路设计如图 10 报警次数统计和锁定电路原理图所示。 当密码输入错误的时候，就会激活报警电路，并产生了报警。 设计的原理，就是在 报警电路的 蜂鸣器上引出一根信号线，并将蜂鸣器导通的次数作为统计的密码输入错误的次数。 这个次数统计的工作是由 IC8（ 74LS161） 来完成的。 在报警次数统计和锁定电路中， IC8（ 74LS161）构成的是 3 位计数器形式。 从报警电路产生报警信号送给 IC8（ 74LS161），当进位次数达到 3次时， IC8（ 74LS161）的 Q0和 Q1的引脚都会产生高的电位，两者经过 IC9（ 74LS01）相与非之后，信号分为两支，一支返回给 IC8（ 74LS161）的清零端，使 IC8（ 74LS161）清零并重新处于计数状态；另一支送给 IC10（ 555 定时器） 的 2 引脚。 当信号送给 IC10（ 555 定时器）的时候， IC10（ 555 定时器）开始工作，并进入 10 分钟的计时状态。 IC10（ 555 定时器）的计时时间是有 公式 ： Tw≈*R*C 13 来计算的，其中 C18=100 微法， R21= 兆欧，计算可得 Tw≈600 秒。 在这 600 秒的时间里， IC10（ 555 定时器）的 3 引脚产生高电平信号的锁定脉冲，经过三极管 T9（ 9018）倒相后，送至开锁电路中 IC4（ 74LS08）的输入端，使 IC4（ 74LS08）的输出低电平，并使 IC5（ 555 定时器）处于不工作状态，实现了锁定的目的。 也就是通过锁定开锁电路来实现锁定键盘的目的。 变压稳流电路设计 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 30 M a y 2 00 9 S h e e t of F il e : E : \科技创新 电子密码锁 \电路图部分 \ M y D e s i g n20 09 .D dbD r a w n B y:T R 1T R A N S 1V i n1GND2V ou t3I C 1078 091234D9B R I D G E 1 C 200. 01 u直流供电输出蓄电池充电输出C 2447 0uC 2147 0u 图 11 变压稳流 电路原理图 整个的供电系统采用的是数字电路最常见的变压稳流电路。 电路需要的电压为9V，整流电路整流前的电压约为整流后电压的 倍，则很容易的算出整流前的电压约为 12V。 而电路的电流预估为 100mA，可以计算出小型变压器的功率为。 所以变压稳流电路采用的是 的小型变压器。 的变压器降压为 12V 的交流电，而设计电路的电。