【正文】 .............................18 布線 ...............................................................19 設計評審 ...........................................................20 完成實物制作 .......................................................20結(jié)論 ...................................................................21致謝 ...................................................................22參考文獻 ...............................................................23附錄 ...................................................................2411 引言在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，傳統(tǒng)的機械鎖由于其構(gòu)造的簡單，被撬的事件屢見不鮮，逐漸被淘汰。隨著科學技術(shù)的進步，電子器件和電子系統(tǒng)設計方法日新月異，電子設計自動化技術(shù)正是適應了現(xiàn)在電子產(chǎn)品設計的要求，吸收了多學科最新成果而形成一門新技術(shù)。為了防止就一把鑰匙掉了以后，鎖無法打開的情況，而我們這次的畢業(yè)設計觸摸式密碼電子鎖可以來替代原來的機械鎖使用戶的隱私變的更加安全。以后必然能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鎖，廣泛應用于工農(nóng)業(yè)中。我們設計的密碼電子鎖是一類針對要害系統(tǒng)的安全保險器件，其設計概念與常見的機械鎖有著很大的不同，從系統(tǒng)設計觀點看，密碼電子鎖是一個實體域定義的概念，比較機械鎖，具有設計實現(xiàn)簡便，密碼裝訂靈活，制造成本低廉等優(yōu)點。人們的生活水平日益提高，財富也越來越多，因此更加重視自己的財產(chǎn)安全，傳統(tǒng)的機械鎖已經(jīng)不能足以保證財產(chǎn)的安全了，而隨著集成芯片的快速發(fā)展，密碼電子鎖更受人們的青睞，密碼電子鎖其保密性高，使用方便靈活，隨機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，實現(xiàn)對門的電子控制，并且有一定的附加電路保證其電路能夠完全正常的運行，有極高的安全系數(shù)，2密碼電子鎖，一般原理是利用預先設置好的編碼，用其正確的編碼對電路實行控制，促使觸發(fā)器觸發(fā)，而且該電路采用外接電源，簡單易用，且采用低電壓輸出，保證其安全，經(jīng)實驗證明，密碼電子鎖具有設計方法合理，簡單易行，成本低，安全實用等特點，符合住宅，辦公室的安全用鎖要求，具有極高的推廣價值。本系統(tǒng)共有兩部分構(gòu)成，即硬件部分和軟件部分。其設計方案原理框圖如下圖 所示。用 D 觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，共設了 9 個用戶輸入鍵，其中只有四個是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入。密碼鎖電路包含：觸摸鍵盤輸入、密碼修改、密碼復位、密碼檢測、開鎖電路、執(zhí)行電路、報警電路、鍵盤輸入次數(shù)鎖定電路?？紤]到單片機方案原理復雜，而且調(diào)試較為繁瑣，所以本文采用后一種方案。 設計電路組成部分 密碼鎖電路包含：鍵盤輸入，密碼檢測，開鎖電路，執(zhí)行電路，報警電路，鍵盤輸入次數(shù)鎖定。6 密碼檢測由 4 個 D 觸發(fā)器組成密碼檢測電路。圖 密碼檢測電路圖 執(zhí)行電路執(zhí)行電路是由一個中間繼電器以及由 9013 和 1N4001 組成。 圖 執(zhí)行電路圖 報警電路有人走近門時，按動按鈕，按鈕靈敏度非常高，保證電路可靠的觸發(fā)，當人手指按到 0 位時，信號經(jīng)過與非門的 1 腳，輸出為 0，在經(jīng)過一個與門，輸出為 1，經(jīng)過限流電阻，到達 T2 管，使得揚聲器鳴叫，達到報警的功能。U1A401156 4amp。當經(jīng)過一定的報警時間后，由于 G5 的與非門 3 腳輸出為零，輸入到G4，經(jīng)過 G4 與非門，輸出為 1，對電容 C4 進行充電，當 C4 充滿電后，輸入到 G5的 3 腳，使之成為高電平，在經(jīng)過 G4 與非門，輸出為 0，揚聲器停止鳴叫，此時充放電結(jié)束，電路恢復正常。電源電路接 220V 交流電后，經(jīng)變壓器轉(zhuǎn)換成 12V交流電，接著送整流二極管轉(zhuǎn)換成 12V 直流電、再由電容濾波和 MC78L12 三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后提供 12V 直流電。（2）只有輸入正確的密碼，電路才能正常運行，通過門電路實現(xiàn)對門鎖的控制。（4）本設計均采用集成電路，線路簡單，調(diào)試方便，利于維護，成本較低，性能穩(wěn)定。在左邊第一個觸發(fā)器的 D1 輸入端始終接高電平為 1，若按序號 3879 依次逐個按動觸發(fā)按鈕，為 CP1—CP4 逐個提供 CP 脈沖信號，可使 Q1 到 Q4 依次傳遞 1 狀態(tài)信息，當 Q4=1 時，通過 VT1 導通驅(qū)動繼電器 KA 得電，使得如圖所示門鎖中栓吸入，門鎖打開。當任何一個輸入端為正脈沖信號時，則輸出也為正脈沖信號，均可將 D 觸發(fā)器清零復位，分析如下：：當 Q4=1 時，則 Q4=0 時，通過 G3 反相后出 1，再經(jīng) RC1 延1S 經(jīng) G2 改善波形后輸入到 G1 進行對各觸發(fā)器自動清零，這時 Q4=0，使繼電器 KA失電，門栓彈出，門鎖住。 10：按住“0”號按鈕不放。通過 VT2 放大電路驅(qū)動揚聲器發(fā)出聲響。 此設計的不足本密碼鎖其實存在一些問題，密碼原理過于簡單，容易被破解，10 位的密碼換成了 4 位的，破解工作大大降低，也就是保險力度不夠，要對密碼電路更行改進，而且要對鎖具進行機械加密，這樣，安全性就大大的提高了。115 主元器件的介紹 D 觸發(fā)器的介紹 圖 D 觸發(fā)器邏輯符號 D 觸發(fā)器的邏輯符號上圖為 D 觸發(fā)器的邏輯符號。D 觸發(fā)器輸出端由兩個互為反相的 Q 端和 Q 非端組成。在時鐘端 CP 第 1 個時鐘脈沖信號上跳沿到來之時，觸發(fā)器會發(fā)生翻轉(zhuǎn)，其翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)由 D 端信號電平高低來決定，此時 D 端為低電平，觸發(fā)器還翻轉(zhuǎn)在 Q 端為低電平、Q 為高電平狀態(tài)。在 t3~t4 時刻之間，盡管數(shù)據(jù)端 D 的信號已由高電平下跌到低電平，在 t5 時刻 CP 脈沖信號由高電平跌至低電平，但是 D 觸發(fā)器始終處于保持狀態(tài)，直到 t6 時刻第 3 個脈沖信號上跳沿到來之時，觸發(fā)器才會發(fā)生翻轉(zhuǎn)，由于 D 端為低電平，D 觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)到低電平狀態(tài)。對 D 輸入施加的信息以時鐘脈沖的低電平讀入以高電平傳輸?shù)捷敵?Q。4 個控制分別是 R、S、CP、D。當 R 為 S 為 0 時，輸出 Q 一定為 0，因此 R 可稱為復位端。當 R、S 均為 0 時，Q 在 CP 端有脈沖上升沿到來時動作，具體是 Q=D，即若 D 為 1 則 Q 也為 1，若 D 為 0 則 Q 也為 0。如真值表第一列。(3)當 X=Y=0 時，由于 Y=0 導致 NANDB 的輸出為”1” ，使得 NAND1 的兩個輸入均為” ”1，因此 NANDA 的輸出為”0” ，如真值表第三列。CD4011 電氣特性: VDD 電壓范圍：－ to 18Ｖ 功耗：雙列普通封裝 700mW小型封裝 500mW 工作溫度范圍：CD4011BM 55℃ +125℃ CD4011BC 40℃ +85℃14圖 4011 芯片功能圖圖 4011 引腳圖 9013 三極管9013 是一種外延型晶體管（三極管）9013 是一種最常用的普通三極管。特性：? 集電極電流 Ic：Max 500mA ，集電極基極電壓 Vcbo：40V，工作溫度：55 度~+150 度，功率(W): ，HEF :64 ～ 202 和 9012（PNP）相對。15 7812 引腳圖及參數(shù)圖 7812 引腳圖圖 7812 穩(wěn)壓電路圖W7812 為三端固定正 12V 輸入的集成穩(wěn)壓器,7812 引腳圖如 圖所示.