电子密码锁555单稳态电路图
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($0.5940) 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
有人走近门时,触摸了TP 端(TP 端固定在键盘上,其灵敏度非常高,保证电路可靠的触发),由于人体自身带的电,使IC10 的2 脚出现低电平,使IC10 的状态发生翻转,其3 脚输出高电平,T5 导通(可以通过R12 控制T1 的基极电流),其集电极接的黄色发光二极管D3 发光,表示现在电子锁处于待命状态,T6 截止,C4 开始通过R14 充电(充电时间是40 秒,此时为用户输入密码的时间,即用户输入密码的时间不能超过40 秒,否则电路就开始报警, 由于用户经常输入密码,而且知道密码,一般输入密码的时间不会超过40 秒),IC2 开始进入延时40 秒的状态。
开始报警:当用户输入的密码不正确或输入密码的时间超过40 秒,IC11 的2 脚电位随着C4 的充电而下降,当电位下降到1/3Vcc 时(即40 秒延时结束时候),3 脚变成高电位(延时时是低电平),通过R15 使(R15 的作用是为了限制T7 的导通电流防止电流过大烧毁三极管)T7 导通,其集电极上面接的红色发光二极管D4 发亮,表示当前处于报警状态,T8 也随之而导通,使蜂鸣器发声,令贼人生怯,实现报警。
停止报警:当达到了80 秒的报警时间,IC10 的6,7 脚接的电容C5 放电结束,IC10 的3 脚变成低电平,T5 截止,T6 导通,强制使强制电路处于稳态,IC11 的3 脚输出低电平,使T7,T8 截止,蜂鸣器停止报警;或者用户输入的密码正确,则有开锁电路中的T10 集电极输出清除报警信号,送至T12(PNP),T12 导通,强制使T7 基极至低电位,解除报警信号。
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