电子锁及门铃电路设计Word文档格式.docx
《电子锁及门铃电路设计Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子锁及门铃电路设计Word文档格式.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
图3.1原理方框图
1.3.2软件设计
图3.2.1密码模块仿真图
仅用简单的2个与门和2个或非门构成8位2进制密码的输入比较端，逻辑功能简单，不易出错。
但有不能改密码的限制，此电路的密码为11001100，开关合上为1打开为0。
当密码输入正确即如图所示的开关状态并合上确认键时，最后一个与门输出的为高电平。
从而实现密码锁功能。
图3.2.2脉冲模块仿真图
用555时基电路结合电阻、电容构成脉冲发生器。
调节电容电阻使得OUT端输出周期为1S的脉冲。
这样的脉冲发生器简单而又实用，可以很精确地控制脉冲频率，振幅。
图3.2.3计数模块仿真图
由于题目要求控制报警器响15S停3S，并重复出现。
这么长的时间是振荡器无法达到的。
于是用计数器可以准确地控制时间。
如上图所示，用与门、非门、或门等可以巧妙地实现某些逻辑功能。
当计数器到达15时输出一个脉冲信号使得与蜂鸣器相接端变为低电平从而达到响15秒的效果。
而此时计数器继续计数，当到18秒时又输出一个脉冲使蜂鸣器响同时计数器被置零并重新开始计时。
从而达到蜂鸣器响15S停3S并重复出现的功能。
而对于门铃电路，用同样的方法使得计数器在到达10秒时输出一个脉冲使得计数器清零，同时用锁存器保持这个脉冲即让计数器不再计数。
实现了门铃响10秒便不再响。
计数器的输出端与数码管显示电路相连，因要求用数码管显示，而所有数据均是用计数器控制，因此直接用计数器控制数码管显示是最便捷的方式了。
由于用到较少的集成芯片，且使用简单的门电路，使得电路看起来较为凌乱，但成功地实现了实训所要求的功能。
图3.2.4显示模块仿真图
显示这一块相对比较简单，只需要用到7448译码器、电阻和数码管。
只要了解了他们的功能并正确接线即可得到所需功能。
但由于在较小空间里有很多的线。
在连接时需要特别细心，否则一旦错误开始检查将是很费时的工程。
在我们的实训设计中，译码器的输入端由计数器控制，只需将两片十进制计数器芯片的8个输出端与译码器的8个输入端一一连接即可达到用计数器控制数码管显示的功能。
1.4总电路图
图1.4.1完整功能模块仿真图
综合以上仿真图所得结果如下：
（1）输入8位正确密码，按下确认键后，二极管发光，并发出提示音。
（2）输入8为错误密码，按下确认键后，二极管不发光，数码管显示时间。
0-15秒之间蜂鸣器响，15-18秒之间蜂鸣器停。
数码管在18秒瞬间跳变为0蜂鸣器响并重新计时。
（3）按下门铃按键，数码管从0开始计时，蜂鸣器响，跳至10秒瞬间跳变为0，蜂鸣器停止响，并不再重复。
（4）按下复位键后，数码管从任意状态跳变为0，蜂鸣器停响。
即完整地实现了实训所要的密码锁及门铃电路的所有功能。
1.5主要元器件及器件清单
1.5.174ls161
74161是4位二进制同步加计数器。
上图别是它的引脚图，其中RD是异步清零端，LD是预置数控制端,A、B、C、D是预置数据输入端,EP和ET是计数使能端，RCO=ET•QA•QB•QC•QD是进位输出端，它的设置为多片集成计数器的级联提供了方便。
1.异步清零
当RD=0时，不管其他输入端的状态如何（包括时钟信号CP）,计数器输出将被直接置零，称为异步清零。
2.2.同步并行预置数
在RD=1的条件下，当LD=0、且有时钟脉冲CP的上升沿作用时,A、B、C、D输入端的数据将分别被QA～QD所接收。
由于这个置数操作要与CP上升沿同步，且A～D的数据同时置入计数器，所以称为同步并行置数。
3.保持
在RD=LD=1的条件下,当ET•EP=0,即两个计数使能端中有0时,不管有无CP脉冲作用，计数器都将保持原有状态不变（停止计数）。
需要说明的是，当EP=0,ET=1时，进位输出RCO也保持不变；
而当ET=0时，不管EP状态如何，进位输出RCO=0。
4.计数
当RD=LD=EP=ET=1时,74161处于计数状态
清零
预置
使能
时钟
预置数据输入
输出
RD
LD
EP
ET
CP
A
B
C
D
QA
QB
QC
QD
L
×
H
↑
保持
计数
表1.5.174ls161的功能表
1.5.274ls48
图1.5.274LS48的引脚排列
芯片引脚功能：
16→电源正极、8→电源地
7、1、2、6→输入端（A、B、C、D）
13、12、11、10、9、15、14→输出端
3→测灯、4→消隐、5→灭零
3→测灯输入LT（lamptestinput）:
指3脚为低电平时，芯片输出全为高电平，接到数码管上，数码管的各段发光二极管都亮，说明数码管是好的，若有一段以上发光二极管不亮，说明数码管已坏。
如果3脚为高低平，则断开测试功能。
用术语讲，就是3脚对低电平有效。
数码管正常工作时，LT=1。
4→消隐输入/灭零输出BI/RBO（BlankingInput/RippleBlankingOutput）：
4脚对低电平有效，即4脚为低电平时，芯片执行该功能，BI/RBO=1时，数码管正常工作。
BI/RBO消隐的特点是：
当BI/RBO=0时，不管输入端为何值，输出端都为低电平，数码管不发光，这样做是为了降低显示系统的功耗。
BI/RBO是级别最高的控制端。
5→灭零输入RBI（RippleBlankingInput）:
5脚对低电平有效，当RBI=0，若输入端全为零时，输出端也全为零，数码管不显示0字符，但其余的数字正常显示。
当RBI=1时，数码管正常工作。
这种设计是为了多位数显示时，要去掉低位数的零（如小数点后的零是这种情形之一）。
DCBA
LT
BI/RBO
RBI
gfedcba
BCD码
×
0
1
1
1
1
1
8
0
0
0
不显示
0000
0001
0
1
0010
2
1001
1
9
0
2
0011
3
0100
4
0101
5
0110
6
0111
7
1000
8
1
9
表1.5.274LS48真值表
1.5.3器件清单
十进制加法计数器
74LS160A
6个
七段显示译码器
74LS48
七段显示数码管
LED
二输入与非门
74LS00N
1个
反相器
74LS04D
4个
三输入与非门
74LS11N、
二输入与门
74LS08D
二输入或非门
74LS02D
定时器
555
2个
复位开关
\
电阻
若干
电容
10uf
1.6改进意见与收获体会
通过两周的实训，我们的电子密码锁和门铃报警电路，经过多次修改和整理，基本完成了各项要求的功能实现。
整个电路基本是我们组自行设计并未参照网上已有的电路，使得设计过程完全是一个摸索阶段。
一次一次地测试元件功能，一级一级地查找错误。
将脑中的想法付诸于时间，这需要大量的时间和精力的付出。
不得不痛苦的将以前课本上复杂的知识点重新拾起来，认真研读，达到了然心中，比如74LS160使能端如何实现作用，555时基电路的调谐震荡基本原理，产生脉冲的原理和周期计算，数码管显示时的电阻匹配等等问题。
对我来说，理论与实际同样重要，所以在今后的学习中我要把理论与实践相结合，这是我们以后在工作中说明自己能力的一个重要标准。
参考资料：
[1]《模拟电子技术基础》，中国电力出版社，韩学军主编，2008年
[2]《电工学》，高等教育出版社，曹建林主编
[3]《模拟集成电路设计》杨华中，汪蕙，刘润生著，高等教育出版社，1996
[4]刘修文主编《图解电子技术要诀》中国电力出版社2005年
[5]胡斌主编《图表细说电子元器件》电子工业出版社2004年
[6]李雅轩《模拟电子技术》西安电子科技大学出版社2001年
升级会员 