电子锁及门铃电路设计Word文档格式.docx

1、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

2、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

3、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

4、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 1.5.1 74ls16174161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

5、端,EP和ET是计数使能端，RCO =ETQAQBQCQD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QAQD所接收。由于这个置数操作要与CP 上升沿同步，且AD 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ETEP=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

6、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RDLDEPETCPABCDQAQBQCQDLH保 持计 数表1.5.1 74ls161的功能表1.5.2 74ls48图1.5.2 74LS48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（lamp test input）:指3脚为低电平时，芯

7、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（Blanking Input/Ripple Blanking Output）：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 （

8、Ripple Blanking Input）: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）。D C B A LT BI/RBO RBI g f e d c b a BCD码 0 1 1 1 1 1 80 0 0 不显示 0 0 0 0 0 0 0 1 0 10 0 1 0 2 1 0 0 1 19 020 0 1 1 3 0 1 0 0 40 1 0 1 50 1 1 0 60 1 1 1 71 0 0 0 8 1 9表1.

9、5.2 74LS48真值表1.5.3 器件清单十进制加法计数器74LS160A6个七段显示译码器74LS48 七段显示数码管LED二输入与非门74LS00N1个反相器74LS04D4个三输入与非门74LS11N、二输入与门74LS08D二输入或非门74LS02D定时器5552个复位开关电阻若干电容10uf1.6 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

10、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，19964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