电子锁及门铃电路课程设计.doc

PAGE PAGE 12 - - 电子锁及门铃电路课程设计 摘要:本设计利用74194做移位寄存器，实现8位二进制码串行输入。利用7485比较器对预设置好的密码与输入的密码进行比较。若密码正确则开锁电路实现开锁功能；若密码不正确，则报警。利用74161芯片设计十八进制计数器，控制报警时间为15s，停3s之后循环；同时该报警系统可兼作门铃使用，利用74LS290设计十进制计数器来控制门铃的响铃时间为10s。数字15、3、10分别通过3个数码显示管显示出来。 关键词：电子锁，门铃，移位寄存器，计数器，脉冲，扬声器 一、目的 1.理解密码电子锁电路的基本原理； 2.了解电子门铃的基本知识； 3.进一步熟悉74194的工作原理； 4.熟悉应用555定时器； 5.掌握TTL门电路的用途； 6.了解数码显示的工作过程。 二、设计指标 设计一个电子锁，其密码为8位二进制代码，开锁指令为串行输入码。 用8个拨码开关设置原密码，然后用一个拨码开关以单步脉冲方式输入密码至74194移位寄存器中，使之在比较器中与原密码进行比较。 当开锁输入码与密码一致时，锁被打开。 当开锁输入码与密码不一致时，则报警。报警时间持续15秒，停3秒后再重复出现。 报警器可以兼作门铃使用，门铃时间为10秒。 所有的时间数据用数码管显示出来。 报警器与门铃的响应频率通过不同频率的振荡电路实现。 三、原理框图 原始 原始 密码 串行输 入模块 比 较 模块 声响 模块 计时 模块 扬声器 扫描 电路 数码管 各模块功能： 原始密码部分：使用8位数码开关，可以实现重新设置密码的功能。 串行输入模块：利用移位寄存器右移的功能实现8位密码的串行输入。 比较模块：将密码输入后，与原始密码进行比较，如一致则Fa=b端输出高电平，表示密码正确，锁被打开。若密码不正确则Fa=b端输出低电平，送入声响模块和计时模块中进行报警，比较模块中接入一个开关作为密码输入后的确认键。 声响模块，扬声器：若比较模块送入信号，则声响确认送入扬声器中，开始报警。 计时模块：比较模块同时将信号送入计时模块，开始计时并将信号送入扫描电路中。 扫描电路，数码管：扫描电路接收信号，与计数器同步工作，连接数码管显示时间。 工作过程： 首先设置一个原始密码，设置结束。将密码串行输入，若密码一致，则锁被打开。 若密码输入有误，则发生报警，报警时间为15秒，停3秒后重复。数码管同步显示时间。 密码锁的报警系统同时可以用作门铃，输入脉冲信号就进行响铃，响铃时间为10秒。 系统有复位开关，复位开关闭合则电路重置。密码输入均以单步脉冲进行输入控制。 四、元器件清单 元器件名称 使用数量（个） 1 电阻（R1：1K，R2：15K，R3：68K，R4：910K，R5：5K） 19 2 电源Vcc：5V 3 3 接地 5 4 电容（C1：0.01uF，C2：10 uF，C3：100 uF） 8 5 基本RS触发器 1 6 8位数码开关 1 7 三极管 1 8 电动小马达 1 9 锁体 1 10 移位寄存器74LS194 2 11 比较器74LS85 2 12 计数器74LS161 3 13 译码管74LS49 2 14 数码显示管 2 15 555定时器 3 16 扬声器 1 17 TTL非门 1 18 TTL二输入与非门 2 19 TTL二输入与门 3 20 TTL四输入或非门 1 21 双掷开个K1 4 22 开关K2 2 23 导线 若干 五、工作进程 设计74194的级联问题，将拨码开关接入级联好后的74194中，用VCC供电，再接入消抖后的单步脉冲信号，串行输入8位密码。 7485比较器级联后，输入密码部分连入7485输入的A中4个引脚，拨码开关连入B中4个引脚，检查引脚连接是否有误，检查后，经比较器对输入密码进行测试，若输入正确密码则开锁；若输入错误密码则报警。调试后电路若可以正常运行，则密码输入与比较部分工作结束。 报警部分用74161计数器级联设计后用来控制循环报警时间，并通过7449译码管译码和数码显示管显示所用时间。同时并连一个555定时振荡电路及扬声器用作报警，通过各种门电路来控制实现计数器与该555时基电路同时工作。 门铃部分用一个555单稳态触发电路及扬声器来实现。门铃响应时间10s通过计数器74161来实现，且通过译码管及数码显示管将之显示出来。 六、各功能模块 1、原始密码： 图1 8位数码开关 原始密码用一个8位数码开关设置。开关连接8个上拉电阻与一个VCC提供电源。开关白色部分在下表示“0”，在上表示“1”。开关可以自行任意设置密码 2、串行输入密码 1）单步脉冲及消抖 要求每次用拨码开关输入一位密码，且按单步脉冲把这个密码输入移位寄存器74194中，当输入完8次后，移位寄存器并行将之输出。