【正文】 .............................18 布線(xiàn) ...............................................................19 設(shè)計(jì)評(píng)審 ...........................................................20 完成實(shí)物制作 .......................................................20結(jié)論 ...................................................................21致謝 ...................................................................22參考文獻(xiàn) ...............................................................23附錄 ...................................................................2411 引言在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造的簡(jiǎn)單，被撬的事件屢見(jiàn)不鮮，逐漸被淘汰。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電子器件和電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法日新月異，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)正是適應(yīng)了現(xiàn)在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求，吸收了多學(xué)科最新成果而形成一門(mén)新技術(shù)。為了防止就一把鑰匙掉了以后，鎖無(wú)法打開(kāi)的情況，而我們這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)觸摸式密碼電子鎖可以來(lái)替代原來(lái)的機(jī)械鎖使用戶(hù)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(yīng)用于工農(nóng)業(yè)中。我們?cè)O(shè)計(jì)的密碼電子鎖是一類(lèi)針對(duì)要害系統(tǒng)的安全保險(xiǎn)器件，其設(shè)計(jì)概念與常見(jiàn)的機(jī)械鎖有著很大的不同，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)觀(guān)點(diǎn)看，密碼電子鎖是一個(gè)實(shí)體域定義的概念，比較機(jī)械鎖，具有設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便，密碼裝訂靈活，制造成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。人們的生活水平日益提高，財(cái)富也越來(lái)越多，因此更加重視自己的財(cái)產(chǎn)安全，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖已經(jīng)不能足以保證財(cái)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(jī)開(kāi)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(mén)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)，2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。本系統(tǒng)共有兩部分構(gòu)成，即硬件部分和軟件部分。其設(shè)計(jì)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(shè)了 9 個(gè)用戶(hù)輸入鍵，其中只有四個(gè)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(pán)輸入電路自動(dòng)清零，原先輸入的密碼無(wú)效，需要重新輸入。密碼鎖電路包含：觸摸鍵盤(pán)輸入、密碼修改、密碼復(fù)位、密碼檢測(cè)、開(kāi)鎖電路、執(zhí)行電路、報(bào)警電路、鍵盤(pán)輸入次數(shù)鎖定電路?？紤]到單片機(jī)方案原理復(fù)雜，而且調(diào)試較為繁瑣，所以本文采用后一種方案。 設(shè)計(jì)電路組成部分 密碼鎖電路包含：鍵盤(pán)輸入，密碼檢測(cè)，開(kāi)鎖電路，執(zhí)行電路，報(bào)警電路，鍵盤(pán)輸入次數(shù)鎖定。6 密碼檢測(cè)由 4 個(gè) D 觸發(fā)器組成密碼檢測(cè)電路。圖 密碼檢測(cè)電路圖 執(zhí)行電路執(zhí)行電路是由一個(gè)中間繼電器以及由 9013 和 1N4001 組成。 圖 執(zhí)行電路圖 報(bào)警電路有人走近門(mén)時(shí)，按動(dòng)按鈕，按鈕靈敏度非常高，保證電路可靠的觸發(fā)，當(dāng)人手指按到 0 位時(shí)，信號(hào)經(jīng)過(guò)與非門(mén)的 1 腳，輸出為 0，在經(jīng)過(guò)一個(gè)與門(mén)，輸出為 1，經(jīng)過(guò)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。U1A401156 4amp。當(dāng)經(jīng)過(guò)一定的報(bào)警時(shí)間后，由于 G5 的與非門(mén) 3 腳輸出為零，輸入到G4，經(jīng)過(guò) G4 與非門(mén)，輸出為 1，對(duì)電容 C4 進(jìn)行充電，當(dāng) C4 充滿(mǎn)電后，輸入到 G5的 3 腳，使之成為高電平，在經(jīng)過(guò) G4 與非門(mén)，輸出為 0，揚(yáng)聲器停止鳴叫，此時(shí)充放電結(jié)束，電路恢復(fù)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(yùn)行，通過(guò)門(mén)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)鎖的控制。（4）本設(shè)計(jì)均采用集成電路，線(xiàn)路簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，利于維護(hù)，成本較低，性能穩(wěn)定。在左邊第一個(gè)觸發(fā)器的 D1 輸入端始終接高電平為 1，若按序號(hào) 3879 依次逐個(gè)按動(dòng)觸發(fā)按鈕，為 CP1—CP4 逐個(gè)提供 CP 脈沖信號(hào)，可使 Q1 到 Q4 依次傳遞 1 狀態(tài)信息，當(dāng) Q4=1 時(shí)，通過(guò) VT1 導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)繼電器 KA 得電，使得如圖所示門(mén)鎖中栓吸入，門(mén)鎖打開(kāi)。當(dāng)任何一個(gè)輸入端為正脈沖信號(hào)時(shí)，則輸出也為正脈沖信號(hào)，均可將 D 觸發(fā)器清零復(fù)位，分析如下：：當(dāng) Q4=1 時(shí)，則 Q4=0 時(shí)，通過(guò) 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(jìn)行對(duì)各觸發(fā)器自動(dòng)清零，這時(shí) Q4=0，使繼電器 KA失電，門(mén)栓彈出，門(mén)鎖住。 10：按住“0”號(hào)按鈕不放。通過(guò) VT2 放大電路驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲響。 此設(shè)計(jì)的不足本密碼鎖其實(shí)存在一些問(wèn)題，密碼原理過(guò)于簡(jiǎn)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(xiǎn)力度不夠，要對(duì)密碼電路更行改進(jìn)，而且要對(duì)鎖具進(jìn)行機(jī)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(hào) D 觸發(fā)器的邏輯符號(hào)上圖為 D 觸發(fā)器的邏輯符號(hào)。D 觸發(fā)器輸出端由兩個(gè)互為反相的 Q 端和 Q 非端組成。在時(shí)鐘端 CP 第 1 個(gè)時(shí)鐘脈沖信號(hào)上跳沿到來(lái)之時(shí)，觸發(fā)器會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，其翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)由 D 端信號(hào)電平高低來(lái)決定，此時(shí) 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(shí)刻之間，盡管數(shù)據(jù)端 D 的信號(hào)已由高電平下跌到低電平，在 t5 時(shí)刻 CP 脈沖信號(hào)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(shí)刻第 3 個(gè)脈沖信號(hào)上跳沿到來(lái)之時(shí)，觸發(fā)器才會(huì)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(duì) D 輸入施加的信息以時(shí)鐘脈沖的低電平讀入以高電平傳輸?shù)捷敵?Q。4 個(gè)控制分別是 R、S、CP、D。當(dāng) R 為 S 為 0 時(shí)，輸出 Q 一定為 0，因此 R 可稱(chēng)為復(fù)位端。當(dāng) R、S 均為 0 時(shí)，Q 在 CP 端有脈沖上升沿到來(lái)時(shí)動(dòng)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(dāng) X=Y=0 時(shí)，由于 Y=0 導(dǎo)致 NANDB 的輸出為”1” ，使得 NAND1 的兩個(gè)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(duì)。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.