【正文】 NE555在這里NE555的作用起到了整形及延時(shí)的目的。同是還可以將聲音信號(hào)延時(shí)，防止聲音信號(hào)時(shí)間短而導(dǎo)致聲音信號(hào)和JK觸發(fā)器不能同步的困擾。圖10 取樣及放大整形電路 當(dāng)一個(gè)掌聲拍響后，話筒接收到聲音信號(hào)，話筒導(dǎo)通，則產(chǎn)生一個(gè)負(fù)相尖脈沖經(jīng)過(guò)電容C6送到三極管的基極，經(jīng)過(guò)三極管將聲音脈沖信號(hào)放大，送到NE555的2腳，觸發(fā)NE555產(chǎn)生一個(gè)正脈沖信號(hào)，脈沖寬度由RC3確定。其中CP脈沖為整個(gè)電路提供一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，延時(shí)信號(hào)主要是在每一次開鎖后是JK觸發(fā)器復(fù)位。為下降沿觸發(fā)型JK觸發(fā)器。觸發(fā)器的次態(tài)取決于它的狀態(tài)方程，可見(jiàn)它具有置置0、保持和翻轉(zhuǎn)四種功能。表5 JK觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的激勵(lì)條件 (七)用卡洛圖求Y及各J, K的邏輯函數(shù)式圖7 卡洛圖組合邏輯電路中用兩輸入與非門，并希望所用與非門最少，故由卡洛圖(圖7)簡(jiǎn)化得下列邏輯函數(shù)式: ；；；；本實(shí)驗(yàn)采用74LS76型雙JK觸發(fā)器，其引腳排列如圖8所示，其真值表見(jiàn)表6。其狀態(tài)編碼表，如表2所列。簡(jiǎn)化后的1101序列脈沖檢測(cè)電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖6所示：0/0S0S1S2S31/01/00/00/01/00/01/1圖6 1101序列脈沖檢測(cè)電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)圖(三)列狀態(tài)表根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)圖，可列出狀態(tài)表，如表1所示。既然S1與S4狀態(tài)等效，則在狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中就可以把S4合并到S1狀態(tài)去，S4狀態(tài)則刪去，使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換圖得到簡(jiǎn)化。如圖5所示：0/0S0S1S2S31/01/00/0S41/10/01/00/01/00/0圖5 1101序列脈沖檢測(cè)電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 (二)簡(jiǎn)化狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖比較一下圖5中的S1和S4兩個(gè)狀態(tài)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)狀態(tài)是相互等效的。將此脈沖序列的后四位、后三位、后兩位及末位與1101脈沖序列的全四位、前三位、前兩位及首位作對(duì)應(yīng)比較，結(jié)果無(wú)相符合位(即n =0)，則該分支應(yīng)轉(zhuǎn)回到S0狀態(tài)。將其后兩位11與1101的前兩位作比較，兩者均為11，相符合位為(n=2)，則此狀態(tài)轉(zhuǎn)換分支應(yīng)轉(zhuǎn)回到S2狀態(tài)。將其后四位1011與欲檢測(cè)脈沖序列1101全四位相比較，不符。將111的后兩位11與1101的前兩位作比較，兩者都是11，即映射比較結(jié)果，有兩位相符(n=2)，因此，該狀態(tài)轉(zhuǎn)移分支從S2狀態(tài)出發(fā)，仍轉(zhuǎn)回到S2狀態(tài)。但是在某一個(gè)狀態(tài)下也可能輸入的是另一個(gè)邏輯量，使得狀態(tài)轉(zhuǎn)換出現(xiàn)分支；此狀態(tài)轉(zhuǎn)換分支離開轉(zhuǎn)換主鏈后，我們用映射比較法判定狀態(tài)轉(zhuǎn)換分支的轉(zhuǎn)換方向。在S3狀態(tài)下，再輸入1脈沖后，檢測(cè)電路已檢測(cè)到1101的序列脈沖，則電路輸出Y為1，同時(shí)電路應(yīng)轉(zhuǎn)換到S4狀態(tài)。從初始伏態(tài)出發(fā)，依照輸入X為1101的順序，每輸入一個(gè)X，便設(shè)定了一個(gè)相應(yīng)的電路狀態(tài)，就有SSSS4四個(gè)狀態(tài)。(一)設(shè)計(jì)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，如圖4所示，圖中各狀態(tài)的排列次序?yàn)檩斎?輸出(X/Y)，以下同。3．單元模塊電路設(shè)計(jì)序列脈沖檢測(cè)電路是智能聲控電子鎖的“大腦，’，是判斷開門與否的電路。在次，方案一在每次開鎖的時(shí)候都必須先拍掌一次來(lái)啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，相比之下方案三檢測(cè)與啟動(dòng)同步，設(shè)計(jì)方面比方案一更加巧妙，比方案二更嚴(yán)謹(jǐn)。從具體制作考慮，方案一過(guò)于電路過(guò)于復(fù)雜，電路元件重復(fù)較多，方案二單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是低電平觸發(fā)，時(shí)間比較短暫，報(bào)警不明顯，不易覺(jué)察，而且沒(méi)有設(shè)置掌聲信號(hào)檢測(cè)電路，電路不嚴(yán)謹(jǐn)，不予采用。通過(guò)框圖我們可以看出方案一的電路結(jié)構(gòu)明顯比方案三的復(fù)雜，特別是在檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)中，方案一用了四個(gè)計(jì)數(shù)器。電路還設(shè)置了復(fù)位功能，使電路從新工作。當(dāng)輸入掌聲信號(hào)不為1101時(shí)，JK觸發(fā)器狀態(tài)變化結(jié)果輸出電平為低，即不能使門打開。方案二：由于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是低電平觸發(fā)，時(shí)間比較短暫，報(bào)警不明顯，不易覺(jué)察，而且沒(méi)有設(shè)置掌聲信號(hào)檢測(cè)電路，電路不嚴(yán)謹(jǐn)，不予采用；方案三：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)掌聲輸入電路經(jīng)過(guò)放大整形后送到JK觸發(fā)器，同時(shí)啟動(dòng)10秒延時(shí)電路工作，延時(shí)電路進(jìn)一步啟動(dòng)時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路，JK觸發(fā)器是脈沖觸發(fā)所以輸入信號(hào)要在觸發(fā)信號(hào)之前輸入。開門次數(shù)通過(guò)一個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，當(dāng)超過(guò)開門次數(shù)電路驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路報(bào)警，且同時(shí)送出一個(gè)自鎖信號(hào)到放大整形電路，是整個(gè)電路自鎖，在報(bào)警后在可將計(jì)數(shù)器復(fù)位，則解除自鎖。在時(shí)鐘脈沖下 依次選通計(jì)數(shù)器1~計(jì)數(shù)器4，在同步時(shí)鐘脈沖下如果掌聲信號(hào)輸入為1101，則計(jì)數(shù)器1~計(jì)數(shù)器4的Q1端輸出依次為1101，計(jì)數(shù)器三的輸出經(jīng)過(guò)非門變低，四路信號(hào)經(jīng)過(guò)與門輸出為高電平，驅(qū)動(dòng)開鎖驅(qū)動(dòng)電路工作，門打開。當(dāng)開鎖次數(shù)超過(guò)限定次數(shù)是報(bào)警電路觸發(fā)同時(shí)電路自鎖增加了電路電子鎖的安全性。不掌握開鎖電路周期性，亦開不了鎖。從以上分析智能聲控電子鎖的工作原理中可以看出:拍掌太慢或太快，開不了鎖。它由兩個(gè)不同顏色的光二極管（黃、紅）來(lái)指示時(shí)鐘脈沖高、低電平，當(dāng)高電平時(shí)黃色發(fā)光二極管亮，表示時(shí)鐘脈沖處在高電位，此時(shí)拍掌，X輸入為1信號(hào)。拍掌太遲或不拍掌，則輸入信號(hào)被當(dāng)作00。時(shí)序邏輯電路要求輸入信號(hào)x脈沖與時(shí)鐘脈沖同步，即對(duì)拍手時(shí)機(jī)提出要求。若在一連串的掌聲中出現(xiàn)了“啪!啪!義!啪!”的節(jié)律時(shí)，意即輸入信號(hào)中包含有1101序列脈沖，則檢測(cè)電路有一個(gè)高電平輸出高電平。第一聲掌聲是使脈沖檢測(cè)電路進(jìn)入一個(gè)工作周期的啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)輸入信號(hào)的信號(hào)不能使檢測(cè)電路啟動(dòng)開鎖驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，必須經(jīng)過(guò)聲音信號(hào)再次觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)延時(shí)，延時(shí)電路產(chǎn)生的正脈沖送到計(jì)數(shù)器，通過(guò)計(jì)數(shù)可以知道開鎖次數(shù)，當(dāng)開鎖次數(shù)超過(guò)限定次數(shù)時(shí)，觸發(fā)報(bào)警電路報(bào)警，同時(shí)信號(hào)觸發(fā)信號(hào)送到放大整形電路中，鎖定放大電路，從而達(dá)到自鎖的功能。NE556內(nèi)部由兩個(gè)NE555構(gòu)成，一個(gè)做10秒單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路另一個(gè)做脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路。圖中，傳聲器是將一個(gè)聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)負(fù)相尖脈沖，經(jīng)過(guò)三級(jí)管放大后觸發(fā)NE555產(chǎn)生一個(gè)正脈沖信號(hào)，相當(dāng)于對(duì)信號(hào)的整形。計(jì)數(shù)器6主要計(jì)數(shù)開鎖次數(shù)，當(dāng)開鎖次數(shù)超過(guò)限定次數(shù)啟動(dòng)報(bào)警電路，同時(shí)報(bào)警信號(hào)送到放大整形電路，使放大整形電路不工作，即自鎖。當(dāng)拍掌信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)為1101時(shí)，計(jì)數(shù)器1~計(jì)數(shù)器4的Q1分別1101，計(jì)數(shù)器3輸出通過(guò)非門再與其他計(jì)數(shù)器輸出相與得到一個(gè)高電平，即開鎖電平。將脈沖信號(hào)送到計(jì)數(shù)器5中，將計(jì)數(shù)結(jié)果送到38譯碼器中，譯碼器輸出YYYY4分別接在計(jì)數(shù)器的功能端，且分別選通計(jì)數(shù)器。電信號(hào)通過(guò)放大整形電路轉(zhuǎn)化為正脈沖信號(hào)。輸入一次開鎖信號(hào)未將門打開，可重復(fù)三次，否則，啟動(dòng)音響報(bào)警電路并自鎖。當(dāng)掌聲產(chǎn)生的序列脈沖包含有自行設(shè)定的代碼1101，使電路輸出一個(gè)高電平，推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作把門打開。 聲控電子鎖是利用掌聲的節(jié)奏開鎖，代碼檢測(cè)電路是系統(tǒng)的主要部分。這些鎖具有機(jī)械結(jié)構(gòu)所無(wú)法比擬的高保密性能。關(guān)鍵詞： 電子密碼鎖，數(shù)字電路，預(yù)置密碼，誤碼報(bào)警Voice electronic cipher lock circuit designAbstract The logic gate circuit design electronic trick lock, expounds its working principle, give a specific circuit principle diagram. This bination lock has password preset functions, secrecy is strong, error alarm, and alarm time can set, and with a digital alarm time tubes to display. When the correct password is driving relay control the lock indicator light, error alarm signal when a voice for the buzzer, intermittent whistling. Selfdesigned 5 V voltage power supply, has the power saving, etc. When using the user must be on the confirm button that behind the password of user input and preset password, whether consistent when the correct password bination lock can be open when, light green light represents the correct password, diode can open the lock. Password is not correct press confirm button, red diode to light, and ten seconds, sirens buzzer digital pipe display ten seconds to countdown。使用時(shí)用戶必須按下確認(rèn)按鈕后方可知用戶輸入的密碼是否與預(yù)置密碼一致，當(dāng)密碼正確時(shí)密碼鎖可以被打開，點(diǎn)亮綠色二極管亮代表密碼正確，鎖可以打開。密碼正確時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器控制開鎖指示燈，誤碼時(shí)報(bào)警信號(hào)由蜂鳴器發(fā)出，聲音為間歇式鳴笛。河南科技學(xué)院新科學(xué)院2013屆本科畢業(yè)論文（設(shè) 計(jì)）倒薩 論聲控密碼電鎖電路設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：馬秉旭 所在系別：電氣工程系 所學(xué)專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 導(dǎo)師姓名：洪源