1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上南 寧 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 課題名稱 數(shù)字電子密碼鎖的設(shè)計 院 系 機電學(xué)院 專 業(yè) 應(yīng)用電子技術(shù) 班 級 11 應(yīng)電1班 學(xué) 號 姓 名 羅國權(quán) 指導(dǎo)教師（簽名） 左仁合 年 月 日學(xué)院院長（簽名） 年 月 日摘要在日常的生活和工作中，隨著人們生活水平的提高，以及科學(xué)的技術(shù)不斷發(fā)展，人們對安全保險器件的要求越來越高。如何實現(xiàn)家庭防盜這一問題也變的尤其的突出。為滿足人們對鎖的使用要求，增加其安全性。而傳統(tǒng)的機械鎖構(gòu)造因為簡單，安全性有很大的問題，所以用密碼代替鑰匙的密碼鎖應(yīng)運而生。由于電子鎖其保密性高，使用靈活性好，安全系數(shù)高，功耗低，操作起來方便而廣受大眾喜愛。本

2、文的電子密碼鎖利用數(shù)字邏輯電路，實現(xiàn)對門的電子控制，并且有各種附加電路保證電路能夠安全工作，有極高的安全系數(shù)。關(guān)鍵詞 電子密碼鎖 電壓比較器 555單穩(wěn)態(tài)電路 計數(shù)器 JK觸發(fā)器 UPS電源。目錄專心-專注-專業(yè)1緒論1.1數(shù)字密碼鎖的認識 數(shù)字密碼鎖是一種越來越普及的鎖具，在近十年內(nèi)密碼鎖得到了飛速發(fā)展。從一般的半導(dǎo)體構(gòu)成的密碼鎖，到數(shù)字芯片構(gòu)成的集成電路，防盜技術(shù)水平也隨之發(fā)掌，達到了一個又一個新的高度，密碼鎖從簡單的密碼對比功能到現(xiàn)在的密碼連續(xù)出錯報警，使鎖具突破了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，向綜合的安全裝置演變。實現(xiàn)了鎖具功能的多方面擴展。隨著我國經(jīng)濟的不斷的發(fā)掌，社會問題也不斷的凸現(xiàn)。夜不閉戶

3、的時代對現(xiàn)代的人來說已經(jīng)變得可望不可及了。鎖具的作用也就顯得日益重要。一個好的鎖具不僅可以使現(xiàn)代人更有安全感而且為人們的生活提供了必要的保障。在這個追求效率與便捷的社會電子密碼應(yīng)運而生，電子密碼鎖實現(xiàn)了人類之前渴望而無能為力的功能。不可不說密碼說是一種新的突破。隨著社會物質(zhì)財富的日益增長，安全防盜已成為社會問題。而鎖自古以來就是把守門戶的鐵將軍，人們對它要求甚高，既要安全可靠地防盜，又要使用方便，這也是制鎖者長期來研制的主題。 目前國內(nèi)，大部分人使用的還是傳統(tǒng)的機械鎖。然而，眼下假冒偽劣的機械鎖泛濫成災(zāi)，互開率非常之高。所謂互開率，是各種鎖具的一個技術(shù)質(zhì)量標準，也就是1把鑰匙能開幾把鎖的比率。

4、經(jīng)國家工商局、國家內(nèi)貿(mào)局、中國消協(xié)等部門對鎖具市場的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)個別產(chǎn)品的互開率居然超標26倍。彈子鎖質(zhì)量好壞主要取決于彈子數(shù)量的多少以及彈子的大小，而彈子的多少和大小受一定條件的限制。此外，即使是一把質(zhì)量過關(guān)的機械鎖，通過急開鎖，甚至可以在不損壞鎖的前提下將鎖打開，提供了發(fā)展的空間.1.2 數(shù)字密碼鎖應(yīng)用領(lǐng)域 從目前的技術(shù)水平和市場認可程度看，除了鍵盤式電子密碼鎖使用最為廣泛的是數(shù)字式電子密碼鎖，該產(chǎn)品主要應(yīng)用于保險箱、保險柜和金庫，還有一部分應(yīng)用于保管箱和運鈔車。鍵盤式電子密碼在鍵盤上輸入，與打電話差不多，因而易于掌握，其突出優(yōu)點是“密碼”是記在被授權(quán)人腦子里的數(shù)字和字符，既準確又可靠，不會

5、丟失（除了忘記），難以被竊（除非自己泄露）。但是密碼不能太簡單，太簡單了就容易被他人在鍵盤上試探出來，或者可能被旁觀者窺測出來，造成保密性不足。當(dāng)然，密碼又不能太復(fù)雜，太復(fù)雜了可能自己都糊涂了，或者輸入密碼操作成功率低，造成使用不便。因此，為了發(fā)揚優(yōu)點、克服弱點，數(shù)字式密碼也在不斷發(fā)展中，如“任意設(shè)定密碼”技術(shù)使得被授權(quán)人可以根據(jù)自己的需要或喜好設(shè)定密碼，常用常新；而“自動更改密碼”技術(shù)使得本次輸入的密碼將自動更改成下次應(yīng)輸入的密碼，更改的規(guī)律不為他人所知，因而不怕旁觀者窺測；獨出心裁“鍵盤亂序顯示”技術(shù)使得鍵盤上的固定鍵位每次顯示出的字符不固定，并且顯示的窄小角度只能由操作者正面看得到，因而

6、即使旁觀者看見操作動作也難以窺測出密碼。 在輸入密碼的過程中，為了限制試探密碼的企圖，通常輸入錯誤碼若干次或若干時間內(nèi)輸入不正確，即“封鎖”鍵盤，不再接受輸入操作。總之，盡管新式電子防盜鎖層出不窮，但數(shù)字密碼防盜鎖仍然“老樹發(fā)新芽”，不僅在市場上居于主流地位，而且，還經(jīng)常作為其他類型電子防盜鎖的輔助輸入手段。 當(dāng)然，以上所說的授權(quán)技術(shù)再高超，都必須由精良的“鎖具”擔(dān)當(dāng)承載結(jié)部件，實現(xiàn)開啟、閉鎖的功能，而且承擔(dān)實體防護作用，抵抗住或盡量延遲破壞行為，讓電子防盜鎖“軟、硬不吃”。一般情況下，鎖具防盜的關(guān)鍵是鎖身外殼、閉鎖的部件（如伸縮的鎖舌或鎖栓、鎖扣盒鎖扣板以及依靠電磁力直接閉鎖的電磁部件等）的

7、強度（應(yīng)有足夠的機械強度和剛度，能夠承受一定數(shù)值、一定方向的靜壓力和沖擊力以及力矩）、鎖止型式（能承受某些方式和工具的作用）、配合間隙（防止采用機械的、電子的方法探入鎖具內(nèi)部而被開啟）和布局（將薄弱的、與鎖的開啟直接相關(guān)的零部件和電路置于殼體保護之下，并且不易被識別出來）。1.3數(shù)字密碼鎖的特點 數(shù)字密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機械開關(guān)的閉合，完成開鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類很多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價比較高的產(chǎn)品。現(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過編程來實現(xiàn)的。當(dāng)然由于結(jié)構(gòu)不同，各種密碼鎖都有不同的優(yōu)缺點，下面來簡單介紹一下： 1.

8、多撥式最簡單的密碼鎖，常見於低安全設(shè)定的單車鎖，使用多個撥圈。每個圈的中間有凹位。鎖的中心的一條軸，上有數(shù)個凸出的齒，用來卡住撥圈。當(dāng)撥圈轉(zhuǎn)到正確的密碼組合，鎖便可以打開。這種鎖是最容易打開的。很多這類鎖根本無需知道密碼都能開啟。除非它的內(nèi)部組件造得完美無瑕，否則只要把軸向外拉，其中一個齒便會比其他更為拉緊撥圈。這時輪動被拉緊的撥圈，直至聽到小小的卡聲，表示這個齒已進入了正確的凹位。重覆這步驟，很快便可以把鎖打開。 2.單一轉(zhuǎn)盤式用在掛鎖或匣萬上的密碼鎖可以是只有一個轉(zhuǎn)盤。轉(zhuǎn)盤推動背后數(shù)個平衡碟片或凸輪。習(xí)慣上，開啟這種鎖時先把轉(zhuǎn)盤順時針轉(zhuǎn)到第一個數(shù)字，然后反時針轉(zhuǎn)第二個數(shù)字，如此直至最后一個

9、數(shù)字。凸輪上通常有凹位，當(dāng)轉(zhuǎn)入正確的密碼后，各位成一直線，鎖便可以打開。這種密碼鎖較為安全，但亦非全無缺點。例如，部分密碼掛鎖可以拉緊鎖頭，然后轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤直至不能再動，這樣便能把密碼找出。亦有些轉(zhuǎn)盤密碼鎖的數(shù)字之間有特定關(guān)系，使到密碼的組合可能性大為降低。廉價的密碼掛鎖可以用特別的襯片打開，而無需使用密碼。使用在匣萬上的密碼鎖結(jié)構(gòu)較為嚴密。有經(jīng)驗的鎖匠可以一面旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤，一面使用聽筒小心聆聽鎖內(nèi)凸輪的聲音，判斷可能的密碼。 3.其他設(shè)計有些門鎖上有一個數(shù)字鍵盤，開啟時按序鍵入一個數(shù)字系列。這種鎖是使用電子控制，常見於辦工室內(nèi)。優(yōu)點是只要告訴員工密碼便可，無須復(fù)制鑰匙。不過，如果有人把密碼告訴外人，

10、這鎖便形同虛設(shè)。因此這類密碼鎖的密碼需要經(jīng)常更換才可以。 1.4數(shù)字密碼鎖的未來 隨著科技的發(fā)展以及人們生活水平的大幅度提高,特別是近幾年國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，防盜的要求也是與日俱增,同時對使用的便捷性也提出了更高的要求,傳統(tǒng)的鎖防盜效果已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代社會的防盜需求,還存在著需要隨身帶著鑰匙,如果鑰匙不慎丟失被他人利用,就有可能使不良之人乘虛而入等諸多弊端.因此近幾年一種新型的電子密碼鎖應(yīng)運而生.電子密碼鎖運用電子電路控制機械部分,使兩者緊密結(jié)合，從而避免了因為機械部分被破壞而導(dǎo)致開鎖功能失常.大大增加了密碼鎖得防盜功能。同時因為電子密碼鎖不需要攜帶鑰匙,彌補了鑰匙極易丟失和

11、仿造的缺陷,方便了鎖具的使用. 目前，電子密碼鎖在國外已大量使用，技術(shù)已趨于成熟。在國內(nèi)這種鎖主要出現(xiàn)在保險柜、密碼箱、高級賓館等場所，家居用的較少，究其原因，不外乎有以下幾點： 1.價格原因。現(xiàn)在普通的家庭買一把一般的機械鎖，價格在幾十到一兩百左右，而電子密碼鎖的價格一般在300元以上，進口的甚至要幾千元。買一把這樣的鎖對于一些家庭來說，是很難接受的。 2廠商推廣的力度不夠。電子密碼鎖屬于高科新產(chǎn)品，許多的用戶根本不知道有這種鎖，更不用說拿它與傳統(tǒng)的機械鎖作比較。而一般的商場也不會經(jīng)營這種產(chǎn)品，用戶即使想買也難以買到。 3密碼鎖自身的不便以及人們的習(xí)慣和意識問題。機械鎖普及已久，人們已經(jīng)習(xí)慣

12、了用一把鑰匙開一把鎖，如果換成密碼鎖，不符合習(xí)慣。而且，每次開門時都要輸入密碼，除了需要記憶密碼外，還要擔(dān)心密碼被人看見帶來的麻煩。此外，用戶還會擔(dān)心電子鎖的電源斷電問題，即萬一停電或是電池耗盡，會不會打不開鎖而進不了屋。諸如此類的問題給用戶帶來了很多的不便，再加上大部分人對“互開鎖”、“急開鎖”現(xiàn)象不了解，對機械鎖的安全問題沒有足夠的重視，使得人們在選擇家用鎖的時候更傾向于購買傳統(tǒng)的機械鎖。 4國內(nèi)的技術(shù)不夠成熟。對一個小康家庭而言，買一把價錢在一千元以內(nèi)的國產(chǎn)的電子密碼鎖，并不是什么難事。但是人們都希望買一把可靠性、安全性好的鎖，如果買回一把電子鎖，沒用多久就壞了，那還不如買機械鎖方便。至

13、于進口的鎖，價錢昂貴，一般用戶難以接受。目前在國內(nèi)，電子鎖還未大批量生產(chǎn)，技術(shù)不成熟更是是一個主要的原因。如果說市場利用價值最大的莫過于記憶數(shù)碼鎖，它更是代表數(shù)字密碼鎖的前沿，也是發(fā)揮最大利用價值的新型鎖具之一。1.5密碼鎖的發(fā)展現(xiàn)狀1.普通密碼鎖 日常生活中，鎖具被廣泛使用，鎖具的發(fā)展大致可分為五個階段：（1）古代木質(zhì)鎖；（2）古代機械鎖；（3）近代機械鎖；（4）普通的電子密碼鎖，磁片鎖，IP卡鎖；（5）未來的家用電子鎖，遙控電子鎖，以及用于特定場合的安全密碼鎖。目前最常用的鎖是由意大利人設(shè)計的機械鎖，這種鎖結(jié)構(gòu)簡單，使用起來方便，而且價格優(yōu)惠，但在使用中暴露了很多的缺點：機械鎖是靠金屬制成

14、的，通過鑰匙上的不同齒形和鎖芯來配合工作，統(tǒng)計中每四千把鎖中就會有兩把鎖的鑰匙齒牙相同或者類似，安全性很低；鑰匙一旦丟失，只要撿到鑰匙就可以把門打開；機械鎖的材料多為黃銅，質(zhì)地很軟，容易損壞。 密碼鎖采用了密碼來代替鑰匙，省去了佩戴鑰匙的煩惱，從根本上解決了普通門鎖保密性差的缺點，例如使用六位密碼，則密碼組合可有105次方。密碼鎖根據(jù)設(shè)計和制作原理差異，分為機械密碼鎖，電磁/卡片式密碼鎖，指紋密碼鎖，電子密碼鎖等類型。2.機械密碼鎖 該型鎖將解鎖密碼以機械裝定的形似儲存在裝置的鑒別機構(gòu)上，在裝置的外圍設(shè)立密碼操作鍵。密碼輸入，產(chǎn)生相應(yīng)的鑒別，即正確的密碼輸入，鑒別機構(gòu)產(chǎn)生開鎖動作；錯誤的密碼輸

15、入，鑒別機構(gòu)的部件就會發(fā)生錯位或者不作出響應(yīng)。機械密碼采用的機械加工制作，皮實，耐用電磁干擾，外界的異常信號很難啟動鑒別機構(gòu)。但機械密碼鎖通暢包括了多個復(fù)雜的機、電功能組件，裝置微小型化需借助先進的制作技術(shù)與裝配工藝，制造周期長、成本高，幾點接口及測試也有一定的難度。3.電磁/卡片式密碼鎖 該型鎖類似于機械鎖，利用光電耦合或電磁感應(yīng)的原理，將密鑰信息預(yù)先置于卡片內(nèi)，加工好的卡片充當(dāng)鑰匙，開鎖時將卡片插入鎖內(nèi)或近距離感應(yīng)就能將鎖打開。 該鎖的優(yōu)點是：成本較低，授權(quán)用戶一人一卡，可聯(lián)微機，有開門記錄。缺點是：卡片設(shè)備有磨損，壽命較短；卡片容易復(fù)制，不易雙向控制；磁卡內(nèi)存儲的信息容易易因外界磁場干擾

16、而錯亂，以致卡片（鑰匙）無效。4.指紋密碼鎖 該類鎖通過檢驗人員生物特征如指紋等方式來識別開鎖。管理員利用采樣控制軟件，通過指紋采集儀采集、保存指紋；識別軟件以來指紋庫識別開鎖者的身份，通過外圍設(shè)備、打印和儲存。指紋具有唯一性和終身不變性的特點，一直被當(dāng)做身份鑒定的可靠手段，從是否允許非法開啟角度來說，安全性極好；但從使用是否方便的角度看，對安裝環(huán)境和使用者的要求很高，安裝位置與使用者身高之間必須滿足一定的關(guān)系；同一個人，在指紋劃傷，眼睛紅腫充血，或任何被用于開鎖的識別部位有損傷的情況下，可能產(chǎn)生錯誤識別而無法開鎖。5.電子密碼鎖 到了80年代，在日本產(chǎn)生了最早的電子密碼鎖。隨著日本經(jīng)濟復(fù)蘇，

17、電子行業(yè)的快速發(fā)展，一些利用簡單的門電路設(shè)計的密碼鎖出現(xiàn)了。這類電路安全性差，容易破解。到了90年代，美國、意大利、德國、日本、加拿大、韓國以及我國的臺灣、香港等地的微電子技術(shù)的進步和通信技術(shù)的發(fā)展為密碼鎖提供了技術(shù)上的基礎(chǔ)，從而推動密碼鎖走向?qū)嶋H應(yīng)用的階段。 我國于90年代初開始對密碼鎖進行初步的探索。到目前為止，在此領(lǐng)域、雖已有較大的發(fā)展，采用各種電路進行設(shè)計的比較多，技術(shù)也相當(dāng)先進，但是，我們必須正視的一個事實是，出口產(chǎn)品中高檔產(chǎn)品只占%15%20，而我國高檔產(chǎn)品在發(fā)達國家也只能算是中檔產(chǎn)品，價格是普通現(xiàn)象。此外，我國目前的出口產(chǎn)品，與國外產(chǎn)品相比，無論是品牌知名度還是產(chǎn)品售價，我國產(chǎn)品

18、有著非常大的差距。 電子技術(shù)發(fā)展至今已達到相當(dāng)高的水平，電子密碼鎖技術(shù)已非常成熟。家庭、賓館已開始使用電子門，貴重物品、機密文件的保管也用到了電子密碼鎖，電子密碼鎖控制器在現(xiàn)場與傳感器及執(zhí)行機構(gòu)相連，進行狀態(tài)監(jiān)視和完成控制功能。小型便攜的新型裝備，可廣泛應(yīng)用在各個場合其結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、安全性好。通常電子密碼鎖系統(tǒng)由電路部分和機械執(zhí)行部分組成。電路部分有利用密碼鎖ASIC（專用集成電路）芯片控制、利用單片機控制以及邏輯門電路構(gòu)成等多種方式。在現(xiàn)有的電子密碼鎖中，基本上是用戶由鍵盤通過接口電路將意圖解鎖碼輸入到控制器（主要由CPLD組成）中，控制器將輸入的密碼與電子鎖內(nèi)預(yù)置的開鎖密碼進行比較、

19、鑒別，當(dāng)確認完全一致時，送出一個信號給功率放大器，然后由繼電器帶動機械執(zhí)行部件開鎖。輸入的密碼將被與電子鎖內(nèi)預(yù)置的開鎖密碼進行比較。2 總體方案設(shè)計設(shè)計本課題時構(gòu)思了兩種方案：一種是用以AT89C2051為核心的單片機控制方案；另一種是用以74LS112雙JK觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路控制方案。考慮到單片機方案原理復(fù)雜，而且調(diào)試較為繁瑣，所以本文采用后一種方案。2.1設(shè)計思路共設(shè)了9個用戶輸入鍵，其中只有4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；如果用戶輸入密碼的時間超過40秒（一般情況下，用戶不會超過40秒，若用戶覺得不便，

20、還可以修改）電路將報警80秒，若電路連續(xù)報警三次，電路將鎖定鍵盤5分鐘，防止他人的非法操作。2.2總體方框圖 3 設(shè)計原理分析電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源(UPS)，其中設(shè)置UPS電源是為了防止因為停電造成的密碼鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、密碼修改、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。3.1 鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測、開鎖及執(zhí)行電路 .其電路如下圖1所示： 圖1 鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測、開鎖、執(zhí)行電路開關(guān)K1K9是用戶的輸入密碼的鍵盤，用戶可以通過開關(guān)輸入密碼，開關(guān)兩端的電容是為了提高開關(guān)速度，電路先自動將IC1IC4清

21、零，由報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IC1IC4，實現(xiàn)清零。 密碼修改電路由雙刀雙擲開關(guān)S1S4組成（如圖2所示）, 它是利用開關(guān)切換的原理實現(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，即可實現(xiàn)密碼的修改，由于輸入的密碼要經(jīng)過S1S4的選擇，也就實現(xiàn)了密碼的校驗。本電路有16組的密碼可供修改。 1 4 5 8 RD 圖2 密碼修改電路由兩塊74LS112（雙JK觸發(fā)器，包含IC1IC4）組成密碼檢測電路。由于IC1處于計數(shù)狀態(tài)，當(dāng)用戶按下第一個正確的密碼后，CLK端出現(xiàn)了一個負的下降沿，IC1

22、計數(shù)，Q端輸出為高電平，用戶依次按下有效的密碼，IC2IC3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T10、T11組成的達林頓管構(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使為了提高電磁閥的力矩。3.2 報警電路報警電路實現(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

23、），電路報警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分鐘計時，超出40秒，電路開始80秒的報警。如圖3所示 圖3 報警電路 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，C4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

24、，否則電路就開始報警, 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開始進入延時40秒的狀態(tài)。 開始報警: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,實現(xiàn)報警.停止報警:當(dāng)達到了80秒的報警時間，IC10的6,7腳接的電容C5放電結(jié)束,IC10

25、的3腳變成低電平,T5截止,T6導(dǎo)通,強制使強制電路處于穩(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集電極輸出清除報警信號，送至T12（PNP），T12導(dǎo)通，強制使T7基極至低電位，解除報警信號。3.3 報警次數(shù)檢測及鎖定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)電路報警的次數(shù)超過3次，由IC9（74161）構(gòu)成的3位計數(shù)器將產(chǎn)生進位，通過IC7，輸出清零信號送往74161的清零端，以實現(xiàn)重新計數(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=1

26、.1RC計算得出），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4所示： 圖4 報警次數(shù)檢測及鎖定電路3.4 備用電源電路為了防止停電情況的發(fā)生，本電路后備了UPS電源，它包括市電供電電路，停電檢測電路，電子開關(guān)切換電路，蓄電池充電電路和蓄電池組成。其電路圖如下圖5所示： 圖5 電源電路220V市電通過變壓器B降壓成12V的交流電,再經(jīng)過整流橋整流,7805穩(wěn)壓到5V送往電子切換電路，由于本電路功耗較少，所以選用10W的小型變壓器。由R8，R9，R6，R7及IC14構(gòu)成電壓比較器，正常情況下，V+<V- IC14輸出高電平，繼電器的常閉觸

27、點和市電相連；當(dāng)市電斷開，V+>V- IC14輸出高電平，由T3，T4構(gòu)成的達林頓管使繼電器J開啟，將其常開觸電將蓄電池和電路相連，實現(xiàn)市電和蓄電池供電的切換，保證電子密碼鎖的正常工作（視電池容量而定持續(xù)時間）。其電路圖如下圖6所示： 圖6 停電檢測及電子開關(guān)切換電路T1，T2構(gòu)成的蓄電池自動充電電路，它在電池充滿后自動停止充電，其中D1亮為正在充電，D2為工作指示。由R4，R5，T1構(gòu)成電壓檢測電路，蓄電池電壓低，則T1，T2導(dǎo)通，實現(xiàn)對其充電；充滿后，T1，T2截止，停止充電，同時D1熄滅，電路中C4的作用是濾除干擾信號。其電路圖如圖7所示： 圖7 蓄電池自動充電電路 4 總結(jié)與體會雖然這個電路經(jīng)過多次修改和整理，還是存在一定的問題，譬如說電路的密碼不能遺忘，一旦遺忘，就很難打開，這可以通過增加電路解決，但過于復(fù)雜，本次設(shè)計未考慮；用開關(guān)作74LS112的CLK脈沖，不是很穩(wěn)定，可以調(diào)換其它高速開關(guān)或計數(shù)脈沖；電路密碼只有16種可供修改，但由于他人不知道密碼的位數(shù)，而且還要求在規(guī)定的時間內(nèi)按一定的順序開鎖，所以他人開鎖的幾率很小；電路中未加顯示電路，但可通過其它數(shù)字模塊實現(xiàn)這一功能。這需要