时空密码电子门铃

摘要I摘要门铃是人们生活中的常用物品，本题要求用电子器件设计制作一个密码门铃的控制电路，使之输入正确的代码时，输出锁信号以推动执行机构动作，并用电磁阀开启及绿色发光二极管发亮来表示开锁。本文的电子密码门铃利用数字逻辑电路，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全工作，具有极高的安全系数。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，受到了广大用户的亲昵。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ABSTRACTIIABSTRACTThedoorbellispeoplelifemediumofincommonuseproduct,subjectrequestuseanelectronicssparepartadesigncreationapassworddoorbellofcontrolelectriccircuit,makeofimportationexactitudeofcode,outputlocksignalwithpushperformanceorganizationaction,andOpenwiththeelectromagnetismvalveandthegreengiveoutlightdiodetobecomebrighttomeantoopenalock.Thetextualelectronicspassworddoorbellmakeuseofnumerallogicelectriccircuit,realizationtheoppositedoorofelectronicscontrol,andhavevariousadditionalelectriccircuitassuranceelectriccircuitcansafetywork,haveveryGaoofsafetycoefficient.Alongwithpeoplelifelevelofexaltation,howrealizationthefamilyguardagainsttheftthisproblemalsochangeofparticularlyoutstanding,traditionofmachinelockbecauseofitstructureofsimple,ispryoftheaffairsoftenseenotfresh,electronicslockbecauseofitsconfidentialityGao,usevividgood,safetycoefficientGao,wassubjectedtoalargecustomerofveryintimate.Designorigintopicconceivedoutlinetwokindsofproject:1kindisinordertotheAT89C2051isthelistsliceofthecoremachinecontrolproject;Anotherisinorderto74LS112pairtheJKtriggeramachineconstituteofnumerallogicelectriccircuitcontrolproject.Inconsiderationoflistslicethemachineprojectprinciplecomplications,andadjusttotrymoretedious,sothisliterarygraceusebehindakindofproject目录III目录第1章概述……………………………………………..错误!未定义书签。第2章总体方案的设计…………………………………………..221设计思路………………………………………………………………………….22.2总体方框图………………………………………………………………………2第3章设计原理分析……………………………………………….33．1、主要器件及电路介绍……………………………………………………………33．2、555时控密码电子门铃电路…………………………………………………43．3、键盘输入、密码修改、密码检测、开锁及执行电路……………………73．4、计数器电路功能介绍…………………………………………………………113．5、双稳态器件的分类…………………………………………………………173．6、UPS电源介绍…………………………………………………………………22.3.7用电源电路……………………………………………………………………25.3.8整体电路连接……………………………………………………………………263.9元器件明细表…………………………………………………………………27.3.10设备清单………………………………………………………………………283．101电路的调试…………………………………………………………………29第4章实验结果分析…………………………………………….29结束语…………………………………………………………….30参考文献…………………………………………………………….31致谢………………………………………………………………...32第1章概述1第1章概述1.1选题背景目前，民户住宅多数门口都设有门铃，有人按门铃时，主人往往要观察是熟客还是陌生人后才决定是否应该开门，不是很方便。文中介绍一种密码门铃兼报警器，只有熟悉密码的人在限定时间内才能使门铃工作，乱按门铃按键则会报警；无人在家，强行撬门人室，同样会报警。因此它对熟人是门铃，对陌生人则是报警器。本电路还设有自动停报和强制停报功能，给使用者提供更大的方便。1.2、设计目的1、通过利用数字电路的基础知识设计电子电路，使我们巩固并加以应用了所学的知识，而且使我们进一步了解了电子技术知识。2、促使我们学以致用，引发我们独立思考，加强我们的动手实践能力。3、使我们初步掌握电子电路的设计，为综合设计能力的提高奠定基础。1.3、设计的任务和要求门铃是人们生活中的常用物品，本题要求用电子器件设计制作一个密码门铃的控制电路，使之输入正确的代码时，输出锁信号以推动执行机构动作，并用电磁阀开启及绿色发光二极管发亮来表示开锁。1、通过设计的电路可实行键盘输入密码、密码校验、限时报警、开锁、报警次数检测、键盘锁定等功能。2、用户输入密码的时间超过40秒，电路将通过蜂鸣器报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟。电子科技大学成都学院专科毕业设计论文2第2章总体方案设计2.1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。2.2总体方框图图2-1第3章设计原理分析3第3章设计原理分析3．1主要器件及电路介绍电压比较器、555时控密码电子门铃电路、555单稳态电路、计数器、JK触发器、UPS3.11555时控密码电子门铃电路:它是由单稳态定时电路、密码开关、与门电路、音响电路等组成。在限定时间呢以一定程序按密码开关，门铃电路才发出报警音响。超过时限或密码不对，不发出音响讯号。3.12555单稳态电路：它就是由555定时器组成的单稳态触发器，可分为非重复触发和可重复触发两大类，在暂稳态期间，出现的触发信号对非重复触发单稳电路没影响，而对可重复触发单稳电路可起到连续触发作用，而在这次设计中，采用的是非春重复触发单稳电路。3.13计数器：计数器是最常用的时序电路之一，它们不仅可以用于对脉冲进行计数，还可用于分频、定时、产生节拍脉冲以及其他时序信号。计数器的种类不胜枚举，可按触发器分类，可分为同步计数器和异步计数器；按计数值增减分类可分为加计数器、减计数器和可逆计数器；还可按编码分类。本文中用的是由IC9（74LS161）构成的3位计数器，用来计算系统报警次数的。3.14JK触发器：在所有类型的触发器中，JK触发器具有最强的逻辑功能，它能执行置1、置0、保持和翻转四种操作，并可用简单的附加电路转换为其他功能的触发器。因此，在数字电路中有较广泛的应用，本次设计使用的是双JK触发器。3.15UPS：它就是备用电源电路，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。3.16、设计所需的元器件JK触发器、四输入端和二输入端与门、二输入端与非门、电阻、电容、单刀单掷开关、双刀双掷开关、二极管、BJT三极管、电磁锁、555单稳态电路、蜂鸣器、达林顿管、计数器、电压放大器、继电器、蓄电池等。电路由三大部分组成：时控密码电子门铃、密码锁电路和备用电源(UPS)，电子科技大学成都学院专科毕业设计论文4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。3.2555时控密码电子门铃电路其电路如下图3-1所示：图3-1555时控密码电子门铃电路IC1（555）和R1、C1、AN等组成定时开关电路，定时时间td=1.1R1C1,图示参数为11秒。按压AN1，则555位置，J吸合，J1-1触点闭合，将VT1~VT8、IC2、IC3等供电电压按通，按通时间为11秒。由AN2~AN5、VT1~VT8等组成四组电子开关，AN6~AN10为无效按钮，他们共同组成密码开关盘。以第一组AN2、VT1、VT2电子开关为例，当按一下AN2后，C3迅即充满电荷，同时VT1饱和导通，VT2截止，故IC2的输入端1脚呈高电平。其余三组电子开关类同。当AN松开后，由于C上的电荷只能通过R3和VT1的发射结放点，故可使VT1维持导通时间约为7秒。在这7秒时间内，熟知密码的人按完有用的密码按钮，在IC2的四个输入端皆呈高电平时，其输出端6脚才呈高电平，将集成功率开关管IC3（TW8778）导通，音乐门铃集成电路IC4才得电，发出报叫信号。CD4082为双4输出断与门电路。AN5~AN10为无效按钮，在门铃面板上与有效按钮AN1~AN5随机排列。只有主人或知共密码的熟人在限定时间内正确完成按压程序，门铃才发出通报有人找的音响，拒不报之答于门外。第3章设计原理分析5图3-2时控密码门铃电路3.21电路组成及基本原理如图(3-2)所示，本电路由四位密码集成电路、音乐集成电路、单稳态触发电路警声发生器集成电路、功率放大集成电路以及电源等部分组成。IC1是一块PMOS电路专用密码集成块，它的Il、I2、I3、I4为顺序输入选择端，当一串正向脉冲按先后顺序依次输入到IC1的(11)、(12(13)、(14)脚时，其内部次序存储器置位，使IC1的(8)脚工作状态发生翻转。同时，IC1的(9)脚上有一个窄脉冲输出。IC1的(7)脚上连接的发光二极管LED是管脚(8)的工作状态指示器，当(8)脚为高电平时，LED熄灭；当(8)脚为低电平时，LED点亮。LED也可兼作电源指示灯用。(11)脚上跨接的C13，用于限定正确按动密码键的时间，即在限定的时间内如不能正确地按完全部密码键，将会导致IC1的(5)脚输出一个脉冲为15s的正脉冲。(10)脚是误码输入端，当(10)脚输入一个正脉冲时，同样会使IC1的(5)脚输出一个脉冲为15s的正脉冲。IC1的(2)为使能输入端，只有当(2)接低电平时，才允许IC1工作。3.22电路功能及使用操作本电路设有8只密码输入键，~[IAN1-AN8。其中4只按键接IC1的(11)、(12)、(13)、(14)脚，另设4只