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电子密码锁555单稳态电路设计攻略

电子密码锁555单稳态电路设计攻略

电子密码锁用电压比较器、555 单稳态电路、计数器、JK 触发器、UPS 电源等设计的数字逻辑电路,实现对门的电子控制,并且有各种附加电路保证电路能够安工作,有极高的安全系数。电路密码只有16 种可供修改,但由于他人不知道密码的位数,而且还要求在规定的时间内按一定的顺序开锁,所以他人开锁的几率很小。下面介绍让人感到更安全、更方便、更放心的新型电子密码锁基于555 单稳态电路的设计。
  随着人们生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,传统的机械锁由于其构造的简单,被撬的事件屡见不鲜,电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的青睐。设计本课题时构思了两种方案:一种是用以AT89C2051为核心的单片机控制方案;另一种是用以74LS112 双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案。考虑到单片机方案原理复杂,而且调试较为繁琐,所以本文采用后一种方案。
  设计思路
  共设了9 个用户输入键,其中只有4 个是有效的密码按键,其它的都是干扰按键,若按下干扰键,键盘输入电路自动清零,原先输入的密码无效,需要重新输入;如果用户输入密码的时间超过40 秒(一般情况下,用户不会超过40 秒,若用户觉得不便,还可以修改)电路将报警80 秒,若电路连续报警三次,电路将锁定键盘5 分钟,防止他人的非法操作。
  总体方框图

  


  设计原理分析
  电路由两大部分组成:密码锁电路和备用电源(UPS),其中设置UPS 电源是为了防止因为停电造成的密码锁电路失效,使用户免遭麻烦。密码锁电路包含:键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。
  键盘输入、密码修改、密码检测、开锁及执行电路 。
  其电路如下图1 所示:

  


  图1 键盘输入、密码修改、密码检测、开锁、执行电路 3.2 报警电路


  报警电路实现的功能是:当输入密码的时间超过40 秒(一般情况下用户输入不会超过),电路报警80 秒,防止他人恶意开锁。电路包含两大部分,2 分钟延时和40 秒延时电路。其工作原理是当用户开始输入密码时,电路开始2 分钟计时,超出40 秒,电路开始80 秒的报警。如图3 所示

  


  图3 报警电路

220V 市电通过变压器B 降压成12V 的交流电,再经过整流桥整流,7805 稳压到5V 送往电子切换电路,由于本电路功耗较少,所以选用10W 的小型变压器。由R8,R9,R6,R7 及IC14 构成电压比较器,正常情况下,V+V- IC14 输出高电平,由T3,T4 构成的达林顿管使继电器J 开启,将其常开触电将蓄电池和电路相连,实现市电和蓄电池供电的切换,保证电子密码锁的正常工作(视电池容量而定持续时间)。其电路图如下图6 所示:


  


  图6 停电检测及电子开关切换电路


  T1,T2 构成的蓄电池自动充电电路,它在电池充满后自动停止充电,其中D1 亮为正在充电,D2 为工作指示。由R4,R5,T1 构成电压检测电路,蓄电池电压低,则T1,T2 导通,实现对其充电;充满后,T1,T2 截止,停止充电,同时D1 熄灭,电路中C4 的作用是滤除干扰信号。其电路图如图7 所示:

  


  图7 蓄电池自动充电电路


  综上所述,这个电路的密码不能遗忘,一旦遗忘,就很难打开。用开关作74LS112 的CLK 脉冲,不是很稳定,可以调换其它高速开关或计数脉冲;电路密码只有16 种可供修改,但由于他人不知道密码的位数,而且还要求在规定的时间内按一定的顺序开锁,所以他人开锁的几率很小。所以这一防盗电子密码锁还是很可靠的。
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