文档介绍：目录
1 选题背景 2
指导思想 2
设计任务 2
基本部分 2
发挥部分 2
设计目的 2
方案论证 3
用PIC16F84 单片机制作的方案 3
数字逻辑电路控制方案 3
总体方框图 4
2 分析各部件工作原理,绘制电路图 4
电子锁工作原理 4
各部件工作原理 7
555时基电路 7
4015简要说明 8
4001 9
3 元器件清单 10
4 电路调试 10
4001的调试 11
NE555的调试 11
非门74LS04的调试 11
4015的调试 11
与非门74LS30的调试 12
二极管和三极管的调试 12
小功率二极管的调试 12
发光二极管的调试 12
三极管的测量 12
调试中遇到的问题 12
5 结果分析 13
电路特点 13
电路分析 13
存在问题 13
功能扩展 13
6 总结 13
电路总结 13
心得体会 14
参考文献 15
1选题背景
当代是一个科技快速发展的时代,人们对自己的生活有了越来越高的要求,生活质量的提高,也是我们对自身财产的安全有了更加浓重的保护欲,而传统的机械锁由于其构造的简单,被撬的事件屡见不鲜,使我们的财产以及人身安全有了很大的隐患,这致使我们寻求更好的安全措施。电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的喜爱。而且密码锁的形式多样,有声控密码锁,电子密码锁等,社会上大多使用电子按键密码锁。本设计另辟新路,通过控制一个开关的按下时间长短即可输入密码。
指导思想
由或非门控制信号,通过两个555单稳态触发器输入脉冲信号,再通过移位寄存器及反相器将脉冲输入,如输入的脉冲信号与密码相同则电路中的相关发光二极管发光,且电子锁打开,如若输错,则灯不亮且锁无法打开。
设计任务
基本部分
1)密码锁中用反相器和单刀双掷开关组成密码,用NE555组成单稳态电路控制***时间,用移位寄存器控制输出密码,启动***控制电路,并且用绿灯亮、红灯灭表示***状态。
2)从第一个按钮触动后的30秒内若未能将锁打开,则电路自动复位,同时用绿灯灭、红灯亮表示关锁状态。
3)要求性能可靠、操作简便。
发挥部分
1)密码锁控制器中存储的8位密码可以修改
2)***信号可以推动机械执行构件
3)其他
要求电子器件设计制作密码锁的控制电路,使之在输入正确的代码时,输出信号以启动执行机构动作,并且用红、绿LED指示关锁、***状态。
方案论证
设计本课题时构思了两种方案:一种是用以为PIC16F84核心的单片机控制方案;另一种是用以NE555、双移位寄存器以及反相器构成的数字逻辑电路控制方案。
用PIC16F84 单片机制作的方案
该密码锁中的所有元件均为:SMD 表贴封装,采用60mm ×60mm 双面PCB 板,顶层是一体化输入键盘,底层是元件层。该产品体积小巧,可方便地嵌入防盗铁门、保险箱柜中。
PIC 单片机采用RISC 指令集和哈佛总线结构,硬件资源丰富,集成有EEPROM、DAC、PWM 及看门狗电路等,硬件电路设计简单,设计成本低,整机性能高。
PIC16F84 单片机共18 个引脚,13 个可用I/ O 口,1k ×14 的Flash 程序存储器,36×8 的静态RAM 通用寄存器,64 ×8 的EEPROM 的数据存储器,8 级堆栈等。8 位数据线接4 ×4 键盘矩阵电路,A、B、C、D 为备用功能键,RA0 、RA1 输出4 组编码数据,经74LS139 译码后输出逐行扫描信号,送RB4~RB7 列信号输入端。RB2 通过三极管驱动继电器。该密码锁的有效密码长度为4位,根据实际情况,可通过修改源程序增加密码位数。产品初始密码为3345 ,按3号键可修改密码,按# 号键结束。输入密码并按# 号键确认之后,RB2 输出高电平,继电器闭合,执行一次***动作。若用户输入的密码正确,扬声器发出一声稍长的“滴”提示声;若输入的密码与上次修改的不符,则发出短促的“滴”声。若连续3 次输入密码错误,程序锁死,扬声器报警,直到CPU 被复位或重新上电。
数字逻辑电路控制方案
密码锁的***信号有一系列宽脉冲和窄脉冲组成。IC1a、IC1b组成双稳态除法器;IC2、IC3为NE555双时基集成电路,组成两组单稳态电路;4015