【正文】 使用方便靈活，隨機(jī)開啟的幾率幾乎為零，本文的密碼電子鎖利用數(shù)字邏輯電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)門的電子控制，并且有一定的附加電路保證其電路能夠完全正常的運(yùn)行，有極高的安全系數(shù)，密碼電子鎖，一般原理是利用預(yù)先設(shè)置好的編碼，用其正確的編碼對(duì)電路實(shí)行控制，促使觸發(fā)器觸發(fā)，而且該電路采用外接電源，簡(jiǎn)單易用，且采用低電壓輸出，保證其安全，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，密碼電子鎖具有設(shè)計(jì)方法合理，簡(jiǎn)單易行，成本低，安全實(shí)用等特點(diǎn)，符合住宅，辦公室的安全用鎖要求，具有極高的推廣價(jià)值。 在日常生活中，住宅和部門的安全防范，文件檔案，報(bào)表以及一些個(gè)人資料的保存辦法通常是加鎖保險(xiǎn)，用的鎖都是機(jī)械式的，還要多備一把鑰匙。 電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機(jī)械開關(guān)的閉合，完成開鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品 。 3 2 方案論證與比較 方案一：采用 AT89C51 為核心的單片機(jī)控制方案。 圖 單片機(jī)控制方案 方案二 ：采用 觸摸式 密碼 電子 鎖電路的好處就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。其設(shè)計(jì)方案如圖 所示4 圖 觸摸式 密碼 電子 鎖電路方案 此 方案中 電路 實(shí)現(xiàn)了模塊化，而且操作簡(jiǎn)單，只需要把每個(gè)單元模塊設(shè)計(jì)出來，然后連接起來就可以了，而且不需要進(jìn)行軟件編程，也不用軟件仿真，如果某個(gè)模塊出現(xiàn)了問題，也方便易查。 鍵盤輸入 開關(guān) K1~K9 是用戶的輸入密碼的鍵盤，用戶可以通過開關(guān)輸入密碼， 當(dāng)需要清零時(shí)， Q4 等于 1， Q4的非等于 0，通過 G3 反相后出 1，再經(jīng) R5， C1 延時(shí) 1S 經(jīng) G2 改善波形后輸入到 G1 進(jìn)行對(duì)各觸發(fā)電路自動(dòng)清零，這時(shí) Q4 等于 0，使繼電器 KA 失電，門鎖彈出，門鎖住。若 13腳輸出為 1，經(jīng)過限流電阻，流到 9013 基極，使得 KA 得電，常開觸頭閉合， 電磁 線圈得電 ，實(shí)現(xiàn)開門 ，并聯(lián)的 VD2 為失電保護(hù)，防止回路電流損壞 9013。U 1 B4 0 1 1T29 0 1 3 圖 報(bào)警電路圖 開始報(bào)警 和停止報(bào)警 當(dāng)用戶輸入的密碼不正確， 手指按到 0位時(shí)，信號(hào)經(jīng)過與門的 1腳，輸出為 0，在經(jīng)過一個(gè)與非門，輸出為 1，經(jīng)過限流電阻，到達(dá) T2管，使得揚(yáng)聲器鳴叫，達(dá)到報(bào)警的功能。 9 4 電路 原理 圖 主 功能介紹 （ 1）按按鈕輸入密碼，初始密碼為 3879，輸完后直接開鎖，若輸入密碼長(zhǎng)度小于 4位或大于 4位，則不能開鎖。 總 電路 圖 總電路圖 見附錄 E所示，其工作原理如下 : 工作時(shí)接通電源 VDD,由 Co、 Ro 組成微分電路即開機(jī)清零電路使所有 D觸發(fā)器清零 這是由于 Co 兩端電壓不能突變，而 Ro 上產(chǎn)生高電平，使 Ro恢復(fù)為零， D觸發(fā)器可工 作。 ：對(duì)非編碼按鈕其上端并聯(lián)在一起，若誤操作觸摸其中任一按鈕會(huì)使 A點(diǎn)出 1，經(jīng) C R7微分電路產(chǎn)生正脈輸入到門對(duì)觸發(fā)器，門鎖不 能打開。當(dāng)手指松開 “0”號(hào)按鈕時(shí)，聲響停止。輸入端由時(shí)鐘信號(hào)端 CP、數(shù)據(jù)信號(hào)端 D、反向復(fù)位端 Rd 和反相置位端 Sd組成， Rd、 Sd控制信號(hào)分別從方框小圓圈處輸入，表示低電平控制信號(hào)有效。在 t2時(shí)刻，雖然 D端所施加的數(shù)據(jù)信號(hào)由低電平躍升到高電平，但并不能使觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn)，直到 t3 時(shí)刻，也就是 CP端第 2 個(gè)時(shí)鐘脈沖信號(hào)上跳沿到來之時(shí)，觸發(fā)器才會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，由于上跳沿時(shí)刻之前D 端為高電平， Q 端翻轉(zhuǎn)到高電平。 引腳 主要功能 引腳 主要功能 1 數(shù)據(jù)出 1 8 置位入 2 2 數(shù)據(jù)出 1 9 數(shù)據(jù)入 2 3 時(shí)鐘入 1 10 清除入 4 清除入 11 時(shí)鐘入 2 5 數(shù)據(jù)入 1 12 數(shù)據(jù)出 2 6 置位入 1 13 數(shù)據(jù)出 2 7 電源地 14 電源 CD4013 引腳 簡(jiǎn)介 一個(gè) D 有 6 個(gè)端子： 2 個(gè)輸出， 4 個(gè)控制。當(dāng)S 為 R 為 0時(shí)，輸出 Q 一定為 1。 (2)當(dāng) X=0、 Y=1 時(shí)，由于 X=1 導(dǎo)致 NANDA 的輸出為” 1”，使得 NANDB 的兩個(gè)輸入均為” 1”，因此 NANDB的輸出為” 0”，如真值表第二列。它是一種低電壓 ,大電流 ,小信號(hào)的 NPN 型硅三極管 。因?yàn)橐话?UI 要比 U0 大 3～ 5V ， 才能保證集成穩(wěn)壓器工作在線性區(qū)。當(dāng)穩(wěn)壓器距離整流濾波電路比較遠(yuǎn)時(shí)，在輸入端必須接入電容器C3（數(shù)值為 ），以抵消線路的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激振蕩。中間繼電器的結(jié)構(gòu)和原理與交流接觸器基本相同，與接觸器的主要區(qū)別在于：接觸器的主觸頭可以通過大電流，而中間繼電器的觸頭只能通過小電流。新國(guó)標(biāo)對(duì)中間繼電器的定義是 K，老國(guó)標(biāo)是 KA。控制系統(tǒng)的輸出信號(hào)與負(fù)載端電氣隔離； （ 2） 轉(zhuǎn)換。即使是滿足負(fù)載電流要求的輸出端，但因?yàn)榧稍诳刂破鲀?nèi)部，如果損壞，更換維修比較麻煩，但如果通過中間繼電器，輸出端的負(fù)載只是繼電器的線圈，減輕了控制器輸出級(jí)的負(fù)載，從而降低損壞的幾率。 （ 3） 動(dòng)作時(shí)間：不大于 （額定值下）。 （ 7） 觸點(diǎn)容量：在電壓不超過 250V、電流不超過 1A 的直流有感負(fù)荷（時(shí)間常數(shù) τ=5177。 ① 導(dǎo)電端子與外露非帶電金屬或外殼之間； ② 動(dòng)、靜觸點(diǎn)之間； ③ 常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)之間； ④ 觸點(diǎn)與電壓回路之間。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。機(jī)械數(shù)據(jù) ： （ 1）端子 :鍍錫軸向引線 （ 2）極性 :色環(huán)端為負(fù)極特性（ 1）較強(qiáng)的正向浪涌承受能力： 30A（ 2）最大正向平均整流電流： 1A（ 3）最高反向耐壓： 1000V（ 4）低的反向漏電流： 5uA（最大值）（ 5）正向壓降：（ 6）最大反向峰值電流： 30uA（ 7）典型熱阻： 65℃/W （ 8）典型結(jié)電容： 15pF（ 9）工作溫度：－ 50℃ ～ +150℃ 圖 普通塑封整流二極管 18 6 實(shí)物制作過程 設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備 在 PCB 板圖設(shè)計(jì)之前， 硬件 項(xiàng)目人員必須準(zhǔn)備好以下的材料： (1)要準(zhǔn)備需要的元件庫。 (2)按照“先大后小，先難后易”的布置原則，即重要的單元電路、核心 元器件等應(yīng)優(yōu)先布局。 (6)同類型插裝元器件在 X 或 Y 方向上應(yīng)朝一個(gè)方向放置，同一種類型的有極性分立元件也要力爭(zhēng)在 X或 Y方向上保持一致，便于生產(chǎn)和檢驗(yàn) 。在條件允許的范圍內(nèi)，盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬。的折線布線，不可使用90176。但對(duì)雙層板，去耦電容的布局及電源布線方式等直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一般應(yīng)該使電流先經(jīng)過濾波電容再供器件使用，同時(shí)還要充分考慮到期間產(chǎn)生的電源噪聲對(duì)下游的器件的影響，一般來誰，采用總線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的電源模式 。 (6)預(yù)先對(duì)要求比較嚴(yán)格的線 (如高頻線 )進(jìn)行布線，輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。 (8)任何信號(hào)線都不要形成環(huán)路，如不可避免，環(huán)路應(yīng)盡量小，這樣對(duì)外的輻射20 越少，接收外界的干擾也越小。 (2)檢查高頻、高速、時(shí)鐘等易受干擾的信號(hào)線，是否回路面積最小、是否遠(yuǎn)離干擾源，是否有多余的過孔和繞線、是否跨地層分割區(qū)。 完成實(shí)物制作 完成 PCB 版圖 后，實(shí)物 的 制作開始了，我們先借用了學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室，然后將之前購買的 PCB板從儲(chǔ)備箱中提出來，通過專門儀器將我們?cè)O(shè)計(jì)畫好的 PCB線路影印到 PCB板上，然后在老師的 指導(dǎo) 下我們將板子放到化學(xué)水中進(jìn)行顯影，因?yàn)樗幩疂舛葐栴}，我們失敗了一次，但是這些都不能阻擋我們要成功的心，于是 進(jìn)行 第二次的制作，最后終于成功后的顯影了。 。能對(duì) PROTEL 99和 WORD 等軟件操作，能達(dá)到學(xué)以致用。為了指導(dǎo)我們的畢業(yè)論文，她們放棄了自己的休息時(shí)間，她們的這種無私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向她們表示我誠摯的謝意。U1B40111089amp。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！ 23 參考文獻(xiàn) （ 1）陳桂蘭，廖任秀，余宏生 .電子線路板設(shè)計(jì)與制作 [M].北京：人民郵電出版社 ,2020. （ 2）周良權(quán) ,傅恩錫 ,李世馨 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京：高等教育出版社， 2020. （ 3）廖芳，莫釗，何其貴 .電子產(chǎn)品制作工藝與實(shí)訓(xùn) [M].北京：工業(yè)出版社， 2020. （ 4）蔡元宇 .電路 及磁路 [M].北京：高等教育出版社， 2020. （ 5）趙同賀 .新型開關(guān)電源典型電路 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. （ 6）霍建龍 .實(shí)用電子技術(shù)