触摸式密码电子锁的设计与制作毕业设计(编辑修改稿)

触摸式密码电子锁的设计与制作毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

的报警时间 后 ， 由于 G5的与非门 3脚输出为零，输入到 G4，经过 G4 与非门，输出为 1，对电容 C4进行充电，当 C4充满电后，输入到 G5 的 3 脚，使之成为高电平，在经过 G4与非门，输出为 0，扬声器停止鸣叫，此时充放电结束 ，电路恢复正常。 电源电路 图 电源电路图 8 电路原理：上图为密码锁电路的外接电 源原理图，主要由 MC78L12 三端稳压器、变压器、整流二极管及电容组成。 电源电路接 220V 交流电后，经变压器转换成 12V交流电，接着送整流二极管转换成 12V 直流电、再由电容滤波和 MC78L12 三端稳压器稳压后提供 12V 直流电。 9 4 电路 原理 图 主 功能介绍 （ 1）按按钮输入密码，初始密码为 3879，输完后直接开锁，若输入密码长度小于 4位或大于 4位，则不能开锁。 （ 2）只有输入正确的密码，电路才能正常运行，通过门电路实现对门锁的控制。 （ 3）当输入密码错误时，会发出提示音，并且报警，蜂鸣器长鸣。 （ 4）本设计均采用集成电路，线路简单，调试方便，利于维护，成本较低，性能稳定。 总 电路 图 总电路图 见附录 E所示，其工作原理如下 : 工作时接通电源 VDD,由 Co、 Ro 组成微分电路即开机清零电路使所有 D触发器清零 这是由于 Co 两端电压不能突变，而 Ro 上产生高电平，使 Ro恢复为零， D触发器可工 作。 在左边第一个触发器的 D1 输入端始终接高电平为 1，若按序号 3879 依次逐个按 动触发按钮，为 CP1— CP4 逐个提供 CP 脉冲信号，可使 Q1 到 Q4 依次传递 1状态信息， 当 Q4=1 时，通过 VT1 导通驱动继电器 KA得电，使得如 图所示门锁中栓吸入，门锁打 开。 VD2 用于保护 VT1 不受 KA 失电时线圈产生自感电势高压而损坏。 当任何一个输入 端为正脉冲信号时，则输出也为正脉冲信号，均可将 D触发器清零复位 ， 分析如下 ： ：当 Q4=1 时，则 Q4=0 时，通过 G3反相后出 1，再经 R C1 延1S 经 G2改善波形后输入到 G1 进行对各触发器自动清零，这时 Q4=0，使继电器 KA 失电，门栓弹出，门锁住。 ：对非编码按钮其上端并联在一起，若误操作触摸其中任一按钮会使 A点出 1，经 C R7微分电路产生正脉输入到门对触发器，门锁不 能打开。 ：按住 “0” 号按钮不放。 使 B 点出 1，通过 C R8 微分电路产生正脉冲实现清零。 通过 VT2 放大电路驱动扬声器发出声响。 当手指松开 “0”号按钮时，声响停止。 10 此设计 的 不足 本密码锁其实存在一些问题，密码原理过于简单，容易被破解， 10 位的密码换成了 4位的，破解工作大大降低，也就是保险力度不够，要对密码电路更行改进，而且要对锁具进行机械加密，这样，安全性就大大的提高了。 注：市面上的触摸开关由于价格昂贵，不能大批量采购，故采用按钮开关代替触摸开关，实现对电路的控制。 11 5 主 元器件的介绍 D 触发器的介绍 图 D触发器逻辑符号 D 触发器的逻辑符号 上图为 D触发器的逻辑符号。 输入端由时钟信号端 CP、数据信号端 D、反向复位端 Rd 和反相置位端 Sd组成， Rd、 Sd控制信号分别从方框小圆圈处输入，表示低电平控制信号有效。 D触发器输出端由两个互为反相的 Q 端和 Q非端组成。 D 触发器工作波形图 下 图为 D触发器工作波形图。 在时钟端 CP第 1个时钟脉冲信号上跳沿到来之时，触发器会发生翻转，其翻转的状态由 D 端信号电平高低来决定，此时 D 端为低电平，触发器还翻转在 Q端为低电平、 Q 为高电平状态。 在 t2时刻，虽然 D端所施加的数据信号由低电平跃升到高电平，但并不能使触发器发生翻转，直到 t3 时刻，也就是 CP端第 2 个时钟脉冲信号上跳沿到来之时，触发器才会发生翻转，由于上跳沿时刻之前D 端为高电平， Q 端翻转到高电平。 在 t3~t4 时刻之间，尽管数据端 D 的信号已由高电平下跌到低电平，在 t5 时刻 CP 脉冲信号由高电平跌至低电平，但是 D触发器始终处于保持状态，直到 t6时刻第 3个脉冲信号上跳沿到来之时，触发器才会发生翻转，由于 D 端为低电平， D触发器翻转到低电平状态。 图 工作波形图 12 D 触发电路 它是由具有 Set 和复位的 2个 D型触发器 构 成的。 对 D输入施加的信息以时钟脉冲的低电平读入以高电平传输到输出 Q。 引脚 主要功能 引脚 主要功能 1 数据出 1 8 置位入 2 2 数据出 1 9 数据入 2 3 时钟入 1 10 清除入 4 清除入 11 时钟入 2 5 数据入 1 12 数据出 2 6 置位入 1 13 数据出 2 7 电源地 14 电源 CD4013 引脚 简介 一个 D 有 6 个端子： 2 个输出， 4 个控制。 4 个控制分别是 R、 S、 CP、 D。 R 和 S不能同时为高电平。 当 R 为 S为 0时，输出 Q 一定为 0，因此 R 可称为复位端。 当S 为 R 为 0时，输出 Q 一定为 1。 当 R、 S均为 0时， Q 在 CP 端有脉冲上升沿到来时动作，具体是 Q=D，即若 D 为 1 则 Q 也为 1， 若 D为 0则 Q也为 0。 电路 中双 D触器 ,有两个 ,每个可用作单线关控制 ,按一下开 ,再按一下关 ,重复 .也可按制 4路 CD4011 集成块 CD4011 集成块管脚功能： 1A 数据输入端 2A 数据输入端 3A 数据输入端 4A 数据输入端 1B 数据输入端 2B 数据输入端 3B 数据输入端 4B 数据输入端 CD4011 功能及真值表 : 四 2输入与非门 CMOS 芯片 逻辑表达式： Y = 真值表 13 图 4011真值表 (1)当 X=0、 Y=0时，将使两个 NAND 门之输出均为 1，违反触发器之功用，故禁止使用。 如真值表第一列。 (2)当 X=0、 Y=1 时，由于 X=1 导致 NANDA 的输出为” 1”，使得 NANDB 的两个输入均为” 1”，因此 NANDB的输出为” 0”，如真值表第二列。 (3)当 X= Y=0 时，由于 Y=0 导致 NANDB 的输出为” 1”，使得 NAND1 的两个输入均为”” 1，因此 NANDA的输出为” 0”，如真值表第三列。 (4)当 X= Y=1时，因为一个”” 1 不影响 NAND 门的输出，所以两个 NAND 门的输出均不改变状态，如真值表第四列。 CD4011 电气特性 : VDD 电压范围：－ to 18Ｖ 功耗：双列普通封装 700mW 小型封装 500mW 工作温度范围： CD4011BM 55℃ +125℃ CD4011BC 40℃ +85℃ 14 图 4011芯片功能图 图 4011引脚图 9013 三极管 9013 是一种外延型晶体管（三极管） 9013 是一种 最常用的普通三极管。 它是一种低电压 ,大电流 ,小信号的 NPN 型硅三极管。 特性 ： 集电极电流 Ic： Max 500mA ， 集电极 基极电压 Vcbo： 40V， 工作温度： 55 度 ~+150度 ， 功 率 (W): ， HEF :64 ～ 202 和 9012（ PNP）相对。 它的 主要用途： 开关应用 ， 射频放大 和 低噪声放大管。 15 7812 引脚 图及参数 图 7812引脚图 图 7812稳压电路图 W7812 为三端固定正 12V 输入的集成稳压器 ,7812 引脚图 如 图所示 . 7812 主要参数有：输出直流电压 U0＝＋ 12V，输出电流 L:， M:，电压调整率 10mV/V，输出电阻 R0＝ ，输入电压 UI 的范围 15～ 17V。 因为一般 UI 要比 U0 大 3～ 5V ， 才能保证集成稳压器工作在线性区。 图 三端式稳压器 W7812构成的单电源电压输出串联型稳压电源的实验电路图。 其中整流部分采用了由四个二极管组成的桥式整流器成品 (也叫整流堆 ,型号为2W06),当然也可以自已用四个速流二极管 (如 ,IN4001)组成。 滤波电容 C C2 一般选取几百～几千微法。 当。