【正文】 用是讓充電電流正向流過，可以進(jìn)行充電，但當(dāng)突然斷電時(shí)，蓄電池的電流不能產(chǎn)生回流，保證了蓄電池的正常和合理的使用。 3CG21 是很常見的 PNP硅材料的高頻小功率管，價(jià)格也不是那么的昂貴 ，約為 元 。 充電電路主要有 三極管 T10（ 3CG21） 、 T11（ 9014） 和指示用的 D D6 發(fā)光二極管等 構(gòu)成。因此，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡易的 UPS 電源，作為斷電時(shí)的應(yīng)急電源使用。 后備電源充電電路設(shè)計(jì) 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 : \科技創(chuàng)新 電子密碼鎖 \電路圖部分 \ M y D e s i g n20 09 .D dbD r a w n B y:R 233KB T 1B A T T E R YT 103C G 21R 2247 0 C 220. 1uD5綠色D6黃色R 243kR 253kT 1190 14D72C W 57充電電源輸入 蓄電池供電輸出 圖 12 后備電源充電電路原理圖 為了使電路長期穩(wěn)定的工作，并防止意外停電導(dǎo)致電子密碼鎖不能用的情況發(fā)生，在這個(gè)密碼鎖的設(shè)計(jì)中，增加了后備電源的設(shè)計(jì)，也就是不間斷供電（ UPS）。在 IC10（ 7809）后面，為了防止余下的電路中存在交流成分，所以，我在 這里仍然采用 了一大一小兩個(gè)電容實(shí)現(xiàn)濾波作用。首先，在電路中并聯(lián)一個(gè) 470 微法的的大 極性 電容 C19，它的作用是將沒有完全濾掉的交流成分過濾掉。而且由此整流的電流并不屬于穩(wěn)定的電源方案。 整 流電路采用的是經(jīng)典的整流橋電路，可以對交流電進(jìn)行有效地整流。因此，濾波電容要大于 333uF，參考其他的設(shè)計(jì)方案，濾波電容采用 470uF。 濾波電容的選取可以有 RC~ 來估算。所以變壓穩(wěn)流電路采用的是 的小型變壓器。 電路需要的電壓為9V，整流電路整流前的電壓約為整流后電壓的 倍，則很容易的算出整流前的電壓約為 12V。也就是通過鎖定開鎖電路來實(shí)現(xiàn)鎖定鍵盤的目的。 IC10（ 555 定時(shí)器）的計(jì)時(shí)時(shí)間是有 公式 ： Tw≈*R*C 13 來計(jì)算的，其中 C18=100 微法， R21= 兆歐，計(jì)算可得 Tw≈600 秒。從報(bào)警電路產(chǎn)生報(bào)警信號送給 IC8（ 74LS161），當(dāng)進(jìn)位次數(shù)達(dá)到 3次時(shí)， IC8（ 74LS161）的 Q0和 Q1的引腳都會(huì)產(chǎn)生高的電位，兩者經(jīng)過 IC9（ 74LS01）相與非之后，信號分為兩支，一支返回給 IC8（ 74LS161）的清零端，使 IC8（ 74LS161）清零并重新處于計(jì)數(shù)狀態(tài)；另一支送給 IC10（ 555 定時(shí)器） 的 2 引腳。這個(gè)次數(shù)統(tǒng)計(jì)的工作是由 IC8（ 74LS161） 來完成的。 當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤的時(shí)候，就會(huì)激活報(bào)警電路，并產(chǎn)生了報(bào)警。為了防止這種情況的發(fā)生，在電路中設(shè)計(jì)了當(dāng)密碼錯(cuò)誤輸入的次數(shù)達(dá)到了 3 次的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)鎖閉密碼輸入電路 10 分鐘，以防止這樣的事情發(fā)生。 12 報(bào)警次數(shù)統(tǒng)計(jì)和鎖定電路設(shè)計(jì) 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 : \科技創(chuàng)新 電子密碼鎖 \電路圖部分 \ 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。當(dāng)報(bào)警時(shí)間超 過了 180 秒的時(shí)候， IC6（ 555 定時(shí)器）的 2引腳的電容 C15 放電結(jié)束， IC7（ 555定時(shí)器）的 3 引腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，?三極管 T5（ 9018） 和 三極管 T6（ 9018） 截止 ，強(qiáng)制使電路 中止報(bào)警 ，蜂鳴器停止報(bào)警。 R16 的作用是防止電流過大擊穿三極管。此時(shí)紅色的發(fā)光二極管 D3 發(fā)光， D3 表示電路進(jìn)入了報(bào)警狀態(tài)。此 時(shí) IC7（ 555 定時(shí)器） 進(jìn)入 180 秒的 定時(shí)狀態(tài)。 電路報(bào)警的工作原理：當(dāng)用戶的輸入的密碼不正確或是輸入的時(shí)間超過了所設(shè)定的30 秒密碼輸入時(shí)間， T2（ 9018）的基極變?yōu)榈碗娖剑?T2（ 9018）截止， T3（ 9018）導(dǎo)通。 當(dāng) 30 秒結(jié)束后 ， IC7（ 555 定時(shí)器）進(jìn)入了 180 秒的計(jì)時(shí)狀態(tài)。其中 IC6（ 555 定時(shí)器）的設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)間是 30 秒，它的計(jì)時(shí)也是 由 公式： Tw≈*R*C來計(jì)算的。當(dāng) 30 秒的計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，而沒有從開鎖電路送來警報(bào)清零信號時(shí)，電路就會(huì)進(jìn)行 180 秒的報(bào)警蜂鳴。報(bào)警電路 的設(shè)計(jì) 11 主要包括了兩個(gè)部分，由 IC6（ 555 定時(shí)器）和 IC7（ 555 定時(shí)器）組成的兩個(gè)計(jì)時(shí)電路。這樣，可以防止別人進(jìn)行惡意的密碼試探，有效地保護(hù)了密碼的安全。 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 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 : \科技創(chuàng)新 電子密碼鎖 \電路圖部分 \ 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綠色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紅色消除警報(bào)信號S P E A K E RV C C報(bào)警電路計(jì)時(shí)報(bào)警次數(shù)報(bào)警清零信號開關(guān)供電信號開始信號C 2 30 . 1 u統(tǒng)計(jì)信號開始鍵接通電源 圖 9 報(bào)警電路原理圖 報(bào)警電路的實(shí)現(xiàn)的主要功能是： 輸入密碼的時(shí)間是 30 秒，在 30 秒的時(shí)間內(nèi) 沒有輸入正確的密碼，電路就會(huì)有 180 秒的報(bào)警。 其中 C12 為提高電磁鎖的力矩而存在。 因此 R9 取值為 1 兆歐姆， C11 取值為 30微法。因此在選擇 R9 和 C11 就有了依據(jù)。開門的打開時(shí)間是由 IC5（ 555 定時(shí)器）的定時(shí)作用進(jìn)行控制的。當(dāng)且僅當(dāng)控制信號和鎖定信號都為 低 電平時(shí)，經(jīng)過 IC4（ 74LS08）相與后， IC4（ 74LS08）輸 10 出的 3 端口輸出為 低 電平 ，該 低 電平輸入到 IC5（ 555 定時(shí)器）的 2 端口，則 IC5（ 555定時(shí)器）的 3 端口輸出為高電平 30 秒 ，使三極管 T7（ 9018）和 T8（ 9018）導(dǎo)通，電磁鎖就會(huì)有啟動(dòng)電流，進(jìn)行開鎖，實(shí)現(xiàn)了開門的過程。 開鎖電路的工作原理：開鎖電路的設(shè)計(jì)方案如圖 8 開鎖電路原理圖所示。密碼輸入和校驗(yàn)電路的工作就此結(jié)束。第二級和第三級的密碼校驗(yàn)過程和第一級的密碼校驗(yàn)過程是一樣的 ，只有當(dāng)正確的對應(yīng)的密碼按下次數(shù)被輸入 IC2（ 4017） 和 IC3（ 4017） 時(shí)，才能 NPN 三極管 T1（ BC109C） 導(dǎo)通， 使控制信號有一個(gè) 低電平 信號輸出，并保持 低電平狀態(tài)。 當(dāng)電源加入的瞬間，有電容 C C6 和電阻 R3 R32 所產(chǎn)生的正脈沖將各 IC（ 4017） 芯片重置于 0，即此時(shí)輸出端的 0 口的輸出為高，其他端口的輸出為低，當(dāng)連續(xù)點(diǎn)動(dòng) SW1 時(shí)，分別有代表 4…… 的脈沖輸入到 IC1（ 4017） 中，對 9 應(yīng)的不同的端口就有高電平輸出。 IC1（ 4017）為第一個(gè)解碼器，是組成三位電子密碼鎖的解鎖的第一位。 8 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 : 21 M a y 2 00 9 S h e e t of F il e : E : \科技創(chuàng)新 電子密碼鎖 \電路圖部分 \ M y D e s i g n20 09 .D dbD r a w n B y:R 1 11 0 0 kC 1 30 . 0 1 uS1S W 1 2 W A YS2S W 1 2 W A YS3S W 1 2 W A YS W 1R13 9 0 kR21 0 0 kR33 9 0 kR41 0 0 kC122uC21 0 0 uC4 22uC51 0 0 uS W 2C722uC81 0 0 uS W 3R53 9 0 kR61 0 0 kR73 . 3 kT1B C 1 0 9 cD12 C W 5 7R81 0 0 kC31 0 0 u 復(fù)位 C61 0 0 u控制信號C91 0 0 uV C C1314R15324710156911VSS8VDD16C R T 10CTC T = 1012I C 14 0 1 71314R15324710156911VSS8VDD16C R T 10CTC T = 1012I C 24 0 1 71314R15324710156911VSS8VDD16C R T 10CTC T = 1012I C 34 0 1 7開始S W D P S TC 1 90 . 0 1 u報(bào)警電路計(jì)時(shí)開始信號R 3 218kR 3 118k 圖 7 密碼輸入和設(shè)定電路原理圖 工作原理： 當(dāng)按下開始按鍵時(shí)，電路處于密碼輸入等待時(shí)間，三個(gè) 4017 和計(jì)時(shí)電路進(jìn)入工作狀態(tài)。 SW1 控制三位密碼的第一位，SW2 控制三位密碼的第二位， SW3 控制三位密碼的第三位。 密碼的輸入和校驗(yàn)電路由三個(gè) IC 解碼器組合而成，具體的設(shè)計(jì)方案 如圖 7 密碼輸入和設(shè)定電路原理圖所示。 在進(jìn)行密碼輸入之前，要通過合上雙刀雙擲開關(guān)“開始”，密碼鎖進(jìn)入輸入密碼的待命狀態(tài)。