【正文】 總電路圖 四 功能介 紹 4． 1 各單元模塊功能介紹 4． 2 鍵盤(pán)輸入、密碼修改電路圖 密碼輸入錯(cuò)誤三次即鎖定電路 計(jì)時(shí)電路 各單元模塊的連接 五 .軟件設(shè)計(jì) 六 .系統(tǒng)功能 七 .設(shè)計(jì)總結(jié) 八 .參考文獻(xiàn) 7 摘要 每一位解鎖意圖碼在密碼鎖內(nèi)部引發(fā)的試圖解鎖動(dòng)作，可稱(chēng)為安全密碼鎖的解鎖事件。電子安全密碼所有開(kāi)啟意圖碼驅(qū)動(dòng)，進(jìn)黨開(kāi)啟意圖碼預(yù)設(shè)定的安全密碼完全匹配時(shí)，方可逐步開(kāi)啟密碼鎖。 關(guān)鍵詞 ：密碼鎖 RS 觸發(fā)器 鍵盤(pán)輸入 一 引 言 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電子器件和電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法日新月異，電子 設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)正是適應(yīng)了現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求，吸收了多學(xué)科最新成果而形成的一門(mén)新技術(shù)。為保證電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量，適應(yīng) “ 第一時(shí)間推出產(chǎn)品 ” 的設(shè)計(jì)要求， EDA 技術(shù)已成為不可缺少的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)和重要工具，掌握 EDA 技術(shù)是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生，工程技術(shù)人員所必備的基本能力和技能。 隨著人們生活水平的提高，如何實(shí)現(xiàn)家庭防盜這一問(wèn)題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造的簡(jiǎn)單，被撬的事件屢見(jiàn)不鮮，電子鎖由于其保密性高，使用靈活性好，安全系數(shù)高，受到了廣大用戶(hù)的親呢。 意外事故或人為破壞可能造成中的災(zāi)難性后果的系 統(tǒng)稱(chēng)為要害系統(tǒng)。要害系統(tǒng)的保證性包括安全性、可開(kāi)性和保全性，內(nèi)涵非常豐富。 我們?cè)O(shè)計(jì)的電子密碼鎖是一類(lèi)針對(duì)要害系統(tǒng)的安全保險(xiǎn)器件，其設(shè)計(jì)概念與常見(jiàn)的保安密碼鎖有所不同。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)觀(guān)點(diǎn)看，電子安全密碼鎖是一個(gè)實(shí)體域定義的概念，比較機(jī)械安全密碼鎖，具有設(shè)計(jì) 8 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便、密碼裝訂靈活、制造成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。 基于解鎖時(shí)間概念思考，電子密碼鎖應(yīng)具備如下基本功能： 1．逐位解鎖 解鎖過(guò)程的事件序列特性決定了它內(nèi)部狀態(tài)機(jī)的多步步進(jìn)特性。 2．單次試開(kāi) 解鎖事件是單向不可逆的，因此，安全密碼鎖內(nèi)部應(yīng)含誤碼鎖定組件。 通過(guò)后，給出可靠的控制信號(hào)。 我們構(gòu)思運(yùn)用 RS 觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路控制來(lái)模擬電子密碼鎖。 二 .總體方案設(shè)計(jì) 2． 1. 一號(hào)方框圖 圖 一號(hào)方案圖 我定的一號(hào)方框圖（初稿）為上圖。 一號(hào)方框圖中，我 共設(shè)了 8 個(gè)用戶(hù)輸入鍵，其中只有 4 個(gè)是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵。密碼可在之前任意修改。由鍵盤(pán) 9 輸入密碼，開(kāi)始效驗(yàn)，密碼輸入正確則執(zhí)行開(kāi)門(mén)，如果密碼輸入錯(cuò)誤則運(yùn)用 555 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器響鳴 10 秒鐘。 大概的思路有：用四個(gè) RS 觸發(fā)器串聯(lián)，輸入密碼正確與否，輸出的電平不 同，由此達(dá)到密碼效驗(yàn)。鍵盤(pán)的輸入打算由八個(gè)四組開(kāi)關(guān)控制，分為 0 和 1 兩種情況。而響鳴 10 秒鐘由 555 定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器控制時(shí)間。開(kāi)門(mén)由燈泡點(diǎn)亮模擬。 可有一個(gè)問(wèn)題：本身的密碼僅有 16 種情況，很容易試出密碼，因?yàn)闆](méi)有時(shí)間次數(shù)的限制，賊人能夠輕易得到密碼。僅僅是這樣的設(shè)計(jì)，此數(shù)字密碼鎖失去意義。 于是，我準(zhǔn)備再此方案圖中加入計(jì)時(shí)器及鎖定電路使其完善：在密碼剛輸入時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，若計(jì)時(shí)超過(guò) 60 秒則報(bào)警。另外，若三次輸入錯(cuò)誤密碼，鎖定輸入密碼電路 5 分鐘，賊人無(wú)法再打開(kāi)，保護(hù)主人利益。 修改后的方框圖如下： . 二號(hào)方框圖 10 圖 二號(hào)方框圖 共設(shè)了 8 個(gè)用戶(hù)輸入鍵，其中只有 4 個(gè)是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵。輸入密碼的同時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)，超過(guò) 60 秒報(bào)警。輸入正確開(kāi)門(mén)并取消計(jì)數(shù)，輸入錯(cuò)誤三次則鎖定 5 分鐘，防止他人非法操作。 當(dāng)上下開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)情況一致時(shí)， R 端為高電平， S 端為低電平，輸出為低電平，下一階 RS 觸發(fā)器的 S 端為低電平。若四位密碼輸入正確， RS4 輸出為低電平。若四位密碼輸入錯(cuò)誤，上下開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)不一致，輸出為高電平。由此可以判斷輸入密碼是否正確。 如果密碼輸入錯(cuò)誤，計(jì)數(shù) 器計(jì)數(shù)一次，如果密碼輸入錯(cuò)誤三次，QA、 QB 同時(shí)為高電平，與非端輸出為低電平，使 555 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 3號(hào)端口輸出 55 秒高電平，并鎖定發(fā)光二極管使其不發(fā)光。如果密碼輸入正確， Q 端輸出為高電平，發(fā)光二極管亮，模擬開(kāi)門(mén)。 . 方框圖比較 在二號(hào)方框圖中，我加入計(jì)時(shí)器及鎖定電路，在密碼剛輸入時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，若計(jì)時(shí)超過(guò) 60 秒則報(bào)警。另外，若三次輸入錯(cuò)誤密碼，鎖定輸入密碼電路 5 分鐘，賊人無(wú)法再打開(kāi)，保護(hù)主人利益。由此，可以防止試出密碼的現(xiàn)象發(fā)生。其缺點(diǎn)是較復(fù)雜，可能出現(xiàn)的問(wèn)題較多。 我決定使用二號(hào)方框圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 三．單元模塊設(shè)計(jì) 各單元模塊功能： 11 RS 觸發(fā)器 圖 RS 觸發(fā)器 觸發(fā)器的兩個(gè)輸入信號(hào)來(lái)自主觸發(fā)器的輸出，為一對(duì)互補(bǔ)信號(hào)，有 nn QRSQ ???1 ， SR=0。 表 RS 觸發(fā)器的功能表 S R 1?nQ 說(shuō)明 0 0 nQ 輸出狀態(tài)不變 0 1 0 輸出狀態(tài)與 S 的狀態(tài)相同 1 0 1 輸出狀態(tài)與 R 的狀態(tài)相同 1 1 輸出狀態(tài)不定 555 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 555 電 路含有兩個(gè)電壓比較器，一個(gè)基本 RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電開(kāi)關(guān)管 T，比較器的參考電壓由三只 5kΩ的電阻器構(gòu)成的分壓器提供。它們分別使高電平比較器 A1 的同相輸入端和低電平比較器 A2 的反向輸入端的參考電平為 2Vcc/3 和 Vcc/3。 A1 與 A2 的輸出端控制RS 觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開(kāi)關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)自 6 腳，即高電平觸 12 發(fā)輸入并超過(guò)參考電平 2Vcc/3 時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位， 555 的輸出端 3 腳輸出低電平，同時(shí)放電開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號(hào)自 2 腳輸入并低于Vcc/3 時(shí)，觸發(fā)器置位， 555 的 3 腳輸出高電平，同時(shí)放電開(kāi)關(guān)管截止。 R 是復(fù)位端（ 4 腳），當(dāng) R =0， 555 輸出低電平。平時(shí) R 端開(kāi)路或接 Vcc。 Vcc