【文章內(nèi)容簡介】 開關(guān)兩端的電容是為了提高開關(guān)速度，電路先自動將IC1~IC4清零，由報(bào)警電路送來的清零信號經(jīng)C25送到T11基極，使T11導(dǎo)通，其集電極輸出低電平，送往IC1~IC4，實(shí)現(xiàn)清零。3．31 鍵盤電路的介紹及擴(kuò)展：隨著微機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，操作人員與微機(jī)系統(tǒng)需要交流的信息越來越多，用來交流的手段和途徑也更為靈活多樣；而鍵盤輸入作為最常用的輸入設(shè)備仍有其不可替代的作用。因此，探討一些鍵盤的特殊結(jié)構(gòu)，用盡可能少的輸入輸出端口實(shí)現(xiàn)較多數(shù)量的按鍵數(shù)仍具有重要的應(yīng)用價(jià)值。　　有些特殊情況下，在組成一個最小的單片機(jī)系統(tǒng)的過程中，由于通用的I/O口有限，而又需要大量的按鍵輸入，這就要求一種新的鍵盤結(jié)構(gòu)，即用盡量少的I/O口實(shí)現(xiàn)盡可能多的鍵盤輸入。　　鍵盤的結(jié)構(gòu)通常有兩種形式：線性鍵盤和矩陣鍵盤。在不同的場合下，這兩種鍵盤均得到了廣泛的應(yīng)用?！　【€性鍵盤由若干個獨(dú)立的按鍵組成，每個按鍵的一端與微機(jī)的一個I/O口相連。有多少個鍵就要有多少根連線與微機(jī)的I/O口相連，因此，只適用于按鍵少的場合?！　【仃囨I盤的按鍵按N行M列排列，每個按鍵占據(jù)行列的一個交點(diǎn)，需要的I/O口數(shù)目是N+M，容許的最大按鍵數(shù)是NM。顯然，矩陣鍵盤可以減少與微機(jī)接口的連線數(shù)，簡化結(jié)構(gòu)，是一般微機(jī)常用的鍵盤結(jié)構(gòu)。根據(jù)矩陣鍵盤的識鍵和譯鍵方法的不同，矩陣鍵盤又可以分為非編碼鍵盤和編碼鍵盤兩種。3．311 ◇ 非編碼鍵盤　　非編碼鍵盤主要用軟件的方法識鍵和譯鍵。根據(jù)掃描方法的不同，可以分為行掃描法、列掃描法和反轉(zhuǎn)法三種。3．312 ◇ 編碼鍵盤　　編碼鍵盤主要用硬件來實(shí)現(xiàn)鍵的掃描和識別，通常使用8279專用接口芯片，在硬件上要求較高?！　〗?jīng)過分析，實(shí)際上用N+1個I/O口，輔以適當(dāng)?shù)慕涌陔娐?，是可以?shí)現(xiàn)NN個按鍵的?，F(xiàn)以6個端口實(shí)現(xiàn)55的按鍵為例來敘述。 3．32 密碼修改電路密碼修改電路由雙刀雙擲開關(guān)S1~S4組成（如圖331所示）, 它是利用開關(guān)切換的原理實(shí)現(xiàn)密碼的修改。例如要設(shè)定密碼為1458，可以撥動開關(guān)S1向左，S2向右，S3向左，S4向右，即可實(shí)現(xiàn)密碼的修改，由于輸入的密碼要經(jīng)過S1~S4的選擇，也就實(shí)現(xiàn)了密碼的校驗(yàn)。本電路有16組的密碼可供修改。 圖331 密碼修改電路由兩塊74LS112（雙JK觸發(fā)器，包含IC1~IC4）組成密碼檢測電路。由于IC1處于計(jì)數(shù)狀態(tài)，當(dāng)用戶按下第一個正確的密碼后，CLK端出現(xiàn)了一個負(fù)的下降沿，IC1計(jì)數(shù)，Q端輸出為高電平，用戶依次按下有效的密碼，IC2~IC3也依次輸出高電平，送入與門IC5，使其輸出開鎖的高電平信號送往IC13的2腳，執(zhí)行電路動作，實(shí)現(xiàn)開鎖。執(zhí)行電路是由一塊555單穩(wěn)態(tài)電路（IC13），以及由T T11組成的達(dá)林頓管構(gòu)成。若IC13的2腳輸入一高電平，則3腳輸出高電平，使T10導(dǎo)通，T11導(dǎo)通，電磁閥開啟，實(shí)現(xiàn)開門，同時T10集電極上接的D5（綠色發(fā)光二極管）發(fā)亮，表示開門，20秒后，555電路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，電磁閥停止工作，以節(jié)電。其中電磁閥并聯(lián)的電容C24為了提高電磁閥的力矩。 報(bào)警電路報(bào)警電路實(shí)現(xiàn)的功能是：當(dāng)輸入密碼的時間超過40秒（一般情況下用戶輸入不會超過），電路報(bào)警80秒，防止他人惡意開鎖。電路包含兩大部分，2分鐘延時和40秒延時電路。其工作原理是當(dāng)用戶開始輸入密碼時，電路開始2分鐘計(jì)時，超出40秒，電路開始80秒的報(bào)警。如圖332所示： 圖332報(bào)警電路 有人走近門時，觸摸了TP端(TP端固定在鍵盤上，其靈敏度非常高，保證電路可靠的觸發(fā))，由于人體自身帶的電，使IC10的2腳出現(xiàn)低電平，使IC10的狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，其3腳輸出高電平，T5導(dǎo)通(可以通過R12控制T1的基極電流)，其集電極接的黃色發(fā)光二極管D3發(fā)光，表示現(xiàn)在電子鎖處于待命狀態(tài),T6截止，C8開始通過R14充電(充電時間是40秒,此時為用戶輸入密碼的時間，即用戶輸入密碼的時間不能超過40秒，否則電路就開始報(bào)警, 由于用戶經(jīng)常輸入密碼，而且知道密碼，一般輸入密碼的時間不會超過40秒)，IC2開始進(jìn)入延時40秒的狀態(tài)。 開始報(bào)警:當(dāng)用戶輸入的密碼不正確或輸入密碼的時間超過40秒，IC11的2腳電位隨著C4的充電而下降,當(dāng)電位下降到1/3Vcc時(即40秒延時結(jié)束時候),3腳變成高電位(延時時是低電平),通過R15使(R15的作用是為了限制T7的導(dǎo)通電流防止電流過大燒毀三極管)T7導(dǎo)通,其集電極上面接的紅色發(fā)光二極管D4發(fā)亮,表示當(dāng)前處于報(bào)警狀態(tài),T8也隨之而導(dǎo)通,使蜂鳴器發(fā)聲,令賊人生怯,實(shí)現(xiàn)報(bào)警.停止報(bào)警:當(dāng)達(dá)到了80秒的報(bào)警時間，IC10的6,7腳接的電容C5放電結(jié)束,IC10的3腳變成低電平,T5截止,T6導(dǎo)通,強(qiáng)制使強(qiáng)制電路處于穩(wěn)態(tài)，IC11的3腳輸出低電平,使T7,T8截止,蜂鳴器停止報(bào)警；或者用戶輸入的密碼正確，則有開鎖電路中的T10集電極輸出清除報(bào)警信號，送至T12（PNP），T12導(dǎo)通，強(qiáng)制使T7基極至低電位，解除報(bào)警信號。 報(bào)警次數(shù)檢測及鎖定電路電路若用戶操作連續(xù)失誤超過3次，電路將鎖定5分鐘。其工作原理如下：當(dāng)電路報(bào)警的次數(shù)超過3次，由IC9（74161）構(gòu)成的3位計(jì)數(shù)器將產(chǎn)生進(jìn)位，通過IC8，輸出清零信號送往74161的清零端，以實(shí)現(xiàn)重新計(jì)數(shù)。經(jīng)過IC8（與門），送到IC12（555）的2腳，使3腳產(chǎn)生5分鐘的高電平鎖定脈沖（其脈沖可由公式T=），經(jīng)T9倒相，送IC6輸入端，使IC6輸出低電平，使IC13不能開鎖，到鎖定的目的。電路圖如下圖333所示： 圖333 警次數(shù)檢測及鎖定電路3．4 計(jì)數(shù)器電路功能介紹：3．41 計(jì)數(shù)器分類計(jì)數(shù)器電路是一種隨時鐘輸入CP的變化，其輸出按一定的順序變化的時序電路，其變化的特點(diǎn)不同可將計(jì)數(shù)器電路按以下幾種進(jìn)行分類：　　按照時鐘脈沖信號的特點(diǎn)分為同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器兩大類，其中同步計(jì)數(shù)中構(gòu)成計(jì)數(shù)器的所有觸發(fā)器在同一個時刻進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，一般來講其時鐘輸入端全連在一起；異步計(jì)數(shù)器即構(gòu)成計(jì)數(shù)器的觸發(fā)器的時鐘輸入CP沒有連在一起，其各觸發(fā)器不在同一時刻變化。一般來講，同步計(jì)數(shù)器較異步計(jì)數(shù)器具有更高的速度?！　“凑沼?jì)數(shù)的數(shù)碼變化升降分為加法計(jì)數(shù)器和減法計(jì)數(shù)器，也有一些計(jì)數(shù)器既可能實(shí)現(xiàn)加計(jì)數(shù)又可實(shí)現(xiàn)減計(jì)數(shù)器，這類計(jì)數(shù)器為可逆計(jì)數(shù)器?！　“凑蛰敵龅木幋a形式可分為：二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、二—十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、循環(huán)碼計(jì)數(shù)器等?！　“从?jì)數(shù)的模數(shù)（或容量）分：十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十六進(jìn)制計(jì)數(shù)、六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器等。 　　計(jì)數(shù)器不僅用于計(jì)數(shù)，還可以用于分頻、定時等應(yīng)用，是時序電路中使用最廣的一種。3．411 計(jì)數(shù)器電路的描述：二進(jìn)制計(jì)數(shù)器是計(jì)數(shù)器中應(yīng)用最多的計(jì)數(shù)器，其并不是講其的模數(shù)為二，而是講其模數(shù)為2n(其中n為構(gòu)成計(jì)數(shù)器的觸發(fā)器的個數(shù)），由于其充分利用了計(jì)數(shù)器的資源，故在計(jì)數(shù)器器件中占的比例最高?！　∽竺嬉?4LS161為例來看一下二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的功能，右圖為74LS161的邏輯符號，從圖上可看出其有如下輸入／輸出端：　　　/CR:清零端，低電平有效，其為異步清零，即該輸入為低電平時，無論當(dāng)時的時鐘狀態(tài)及其他輸入狀態(tài)如何，其輸出端全變?yōu)榱?，即Q3Q2Q1Q0=0000。 　　　/LD：置數(shù)端，低電平有效，其同步置數(shù)，即使該輸入為低電平，其輸入的狀態(tài)并不反映到輸出端，而是等到CP上升沿時輸出才發(fā)生變化；　　　Q3Q2Q1Q0:計(jì)數(shù)器的輸出端，其中Q3為最高位，Q0為最低位；　　　D3D2D1D0:計(jì)數(shù)器預(yù)置輸入，通過置端可將其輸入狀態(tài)反映在輸入端；　　　Co：進(jìn)位輸出，當(dāng)計(jì)數(shù)計(jì)滿一個周期其輸出一個高電平；　　　CP:時鐘輸入端，其為上升沿效；　　　CTP,CTT:為兩個功能