Proteus仿真的數(shù)字電路4位電子密碼鎖設(shè)計(jì)74LS373+74LS85

圖1 電路流程圖

電子密碼鎖電路包含:撥碼輸入、密碼檢測(cè)、脈沖電路、開鎖電路、報(bào)警電路。本電路使用LOGICSTATE作為邏輯狀態(tài)輸入，用戶用戶通過調(diào)節(jié)狀態(tài)作為輸入密碼。將輸入信號(hào)與預(yù)設(shè)密碼信號(hào)經(jīng)過一定的門電路轉(zhuǎn)化為高低電平后信號(hào)輸出。一致時(shí)輸出低電平,做為開鎖信號(hào)；不一致時(shí)輸出高電平，做為報(bào)警信號(hào)。利用芯片 555 多諧震蕩器產(chǎn)生 1Hz 的周期秒脈沖，做為蜂鳴器報(bào)警信號(hào)。

各種集成芯片及門電路來設(shè)計(jì)，優(yōu)點(diǎn)是電路理解輕松，設(shè)計(jì)比較順暢，用已有的知識(shí)就可以設(shè)計(jì)。但是電路連線比較繁雜，需要一些邏輯器件，智能化大大降低，并且能拓展的功能比較少。

3、過程論述：

3.1密碼輸入、修改電路.

           圖2 密碼輸入、修改電路

            圖3 74LS373引腳圖

該部分電路由8個(gè)LOGICSTATE和2個(gè)74LS373芯片組成，可實(shí)現(xiàn)密碼的輸入、密碼修改以及儲(chǔ)存功能。74LS373是一款常用的地址鎖存器芯片，由八個(gè)并行的、帶三態(tài)緩沖輸出的D觸發(fā)器構(gòu)成。鎖存端LE 由高變低時(shí)，輸出端8 位信息被鎖存，直到LE 端再次有效。 當(dāng)三態(tài)門使能信號(hào)OE為低電平時(shí)，三態(tài)門導(dǎo)通，允許Q0~Q7輸出，OE為高電平時(shí)，輸出懸空。當(dāng)74LS373用作地址鎖存器時(shí)，應(yīng)使OE為低電平，此時(shí)鎖存使能端C為高電平時(shí)，輸出Q0~Q7 狀態(tài)與輸入端D1~D7狀態(tài)相同；當(dāng)C發(fā)生負(fù)的跳變時(shí)，輸入端D0~D7 數(shù)據(jù)鎖入Q0~Q7。

3.2 密碼比較及報(bào)警電路

           圖4 密碼比較及報(bào)警電路

               圖 5 74LS85引腳圖

該部分電路采用了74LS85芯片，為四位二進(jìn)制比較器，兩個(gè)4位數(shù)的比較是從A的最高位A3和B的最高位B3進(jìn)行比較，如果它們不相等，則該位的比較結(jié)果可以作為兩數(shù)的比較結(jié)果。若最高位A3=B3，則再比較次高位A2和B2，余類推。顯然，如果兩數(shù)相等，那么，比較步驟必須進(jìn)行到最低位才能得到結(jié)果。

密碼輸入時(shí)間到9秒時(shí)，74LS160正常計(jì)數(shù)，U12：B產(chǎn)生一個(gè)低電平信號(hào)，取反后為高電平，報(bào)警，蜂鳴器響。密碼輸入正確后，74LS85時(shí)始終輸出為高，使得蜂鳴器不會(huì)報(bào)警。

3.3 計(jì)時(shí)電路

圖6 計(jì)時(shí)電路

圖7 74LS160引腳圖

CP為1Hz連續(xù)脈沖信號(hào)。74LS160為同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，當(dāng)按下密碼輸入?yún)^(qū)域電路按鍵開始計(jì)時(shí)。若密碼輸入正確計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)，若密碼未正確輸入，當(dāng)QA、QB、QC、QD從0000加計(jì)數(shù)到0101其間經(jīng)過9秒后，進(jìn)位端輸出一個(gè)高電平，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

4、結(jié)果分析：

   實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本符合實(shí)驗(yàn)要求，當(dāng)?shù)谝粋�(gè)按鍵按下時(shí)，計(jì)時(shí)電路能夠正常計(jì)時(shí)。當(dāng)密碼輸入時(shí)間超過設(shè)定時(shí)間時(shí)，電路會(huì)正常報(bào)警，亮紅燈，此時(shí)即使密碼輸入正確也無法解鎖，電路處于自鎖狀態(tài)。當(dāng)沒有密碼輸入?yún)^(qū)域的按鍵輸入信號(hào)時(shí)，可以隨意更改設(shè)置密碼，

   本設(shè)計(jì)其電路可以分為5部分：密碼輸入部分，密碼修改部分，密碼輸出鎖定部分，定時(shí)器觸發(fā)部分和開鎖/報(bào)警邏輯部分。采用4位密碼輸入，只有在輸入正確的密碼后才能實(shí)現(xiàn)對(duì)燈的電子控制，該電路的密碼輸入按鍵較多所以可供修改的密碼也多，并且有各種附加電路，已達(dá)到報(bào)警及鎖定功能，有很高的安全系數(shù)。該電路已經(jīng)過我多次修改和整理，可以滿足人們的基本要求，但因?yàn)樗�平有限，此電路中也存在一定的問題，采用555振蕩電路作為時(shí)基輸入信號(hào)， 電路的計(jì)時(shí)功能會(huì)有誤差。