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数字电子技术课程设计报告班级：物理0502 _____________ ;姓名：李荣________ ;学号40521012 _______________设计题目：自动售货机控制电路同组成员：李荣、许军军、吴郑佳男；组长：李荣功能描述1 •通过按钮，可投入硬币（一元）或纸币（一元、五元、十元），电路自动计数。
2•可以选择购买的物品的种类与数量。
3•输出顾客购买的饮料（通过亮灯实现）并找钱。
4. 60秒到自动结束。
1.总体设计思路（含电路原理框图）：首先，将投的钱转化成四位二进制数，然后产生相应数目脉冲，并进行计数和显示。
然后，对记得的数目进行减三（买一瓶）和减六（买两瓶）。
最后，顾客输入控制电路工作，供顾客选择购买瓶数和饮料类型，确认后显示买的饮料和找钱数。
电路的原理框图如下图所示:产生与投币数相同个数脉冲找钱电路（减三柯减六）吋间到将投入币数找出选择和确认电掘输出饮料并找钱ra F~l F~O- 4 o <zrA 二二Z>EVCCQB A QA CLK< CT£N r RCO - ue MAX/MIN DCLOAE JQD CGNDD74工作情况：① 按1、2、3号开关投入1、5或10元钱，数码管显示投钱数。
② 顾客按K 键选择两种饮料，按A 选择买一瓶还是两瓶（只有当投的钱数够买相应饮料适才显示瓶 数）。
③ 按C 键确认后显示购买方案和找钱数。
④ 若超过60秒没有确认购买方案，则显示时间到，且找钱数显示为0,但是有电路找出所投币数。
2. 个人承担的工作：我承担的工作主要数钱（脉冲发生和计数）电路、以及方案的整体设计和电路连接以及功能完善。
该部分电路由三个开关电路实现投币，一片 74191实现计数脉冲产生和一片 74163芯片实现数钱。
具体思路：1. 用三个开关电路实现投币模拟（1开关表示投1块，2开关表示投5块，3开关表示投10块）。
2. 将投入的钱数转化为四位二进制数（用组合逻辑实现）送到74191置数端，如此同时将一低电平 送入LOAD ，向74191置数（此时时钟脉冲被限制），然后使74191下行计数（同时脉冲输入到 74163 芯片），直到数到0,将脉冲封锁。
课程设计说明书课程设计名称：电力电子技术课程设计题目：单相交流调压电路班级：电气0902班姓名：学号：指导教师：时间：2011年06 月目录第一章前言 (2)第二章单相调压电路设计任务及要求 (3)2．1 设计任务及要求 (3)2．2 设计方案选择 (3)第三章单向调压电路单元电路的设计和主要元器件说明 (5)3. 1 单元电路的设计 (5)3.1.1主电路的设计 (5)3. 2 主要元器件说明及功能模块 (5)第四章驱动电路的设计 (6)4. 1 晶闸管对触发电路的要求 (6)4.1.1触发信号的种类 (6)4.1.2触发电路的要求 (6)4. 2 触发电路 (7)4.2.1单结晶体管的工作原理 (7)4.2.2单结晶体管触发电路 (9)4.2.3单结晶体管自激震荡电路 (9)4.2.4同步电源 (10)第五章保护电路的设计 (11)5.1过电压保护 (12)5.2过电流保护 (13)第六章单相调压电路主电路的原理分析和各主要元器件的选择 (14)6．1 主电路原理分析 (14)6．2 各主要元器件的选择 (17)6.3元器列表 (18)第七章仿真软件7.1仿真软件的介绍 (19)7.2仿真模型、仿真波形及其分析 (20)第八章心得体会 (23)附录参考文献 (24)第一章前言交流变换电路是指把交流电能的参数（幅值、频率、相位）加以转变的电路。
根据变换参数的不同，交流变换电路可分为交流电力控制电路和交-交变频电路。
通过控制晶闸管在每一个电源周期内导通角的大小（相位控制）来调节输出电压的大小，可实现交流调压。
它主要由调压电路、控制电路组成。
根据结构的不同，交流调压电路有单相电压控制器和三相电压控制器两种。
单相交流调压电路根据负载性质的不同分为电阻性负载和阻感性负载，电阻性负载的控制角的移向范围为0～π，阻感性负载的控制角的移向范围为φ～1800。
随着电力电子的飞速发展，交流调压电路广泛应用于电炉的温度控制、灯光调节、异步电动机软起动和调速等场合，也可以用作调节整流变压器一次电压。
电力电子技术课程设计题目：NE555驱动的BUCK降压电路二零二一年六月二十九号电力电子技术课程设计一.课程设计题目本次课程设计我们选择的题目是DC-DC大类的buck降压电路。
设计目标是使用buck电路将输入的直流电压进行降压处理，要求是使用简单的pwm波对三极管进行驱动，并通过改变其栅射电压的占空比大小，即脉冲宽度调制，来达到不同程度的降压效果。
二.电路拓扑主电路：驱动及控制电路：加入驱动及控制的电路：三.理论计算①ne555驱动控制电路占空比计算：TH=0.693∗(R1+R2)∗CTL=0.693∗R2∗CF(输出频率)=1.443/((R1+R2∗2)∗C)α(占空比)=TH/（TH+TL）②buck主电路理想输出电压：U o=t ont on+t offE=t onTE=αE③驱动条件计算irf场效应管属于小功率器件，易于驱动，驱动电流较小，往往只需100nA左右，开关频率为30khz-50khz左右，电压5到12v,符合驱动要求。
四.拓扑仿真主电路：ne555驱动及控制电路：总电路连接图：仿真：选定35khz,12v, α=0.6的pwm波对主电路进行驱动控制。
计算ne555电路参数：设置ne555参数：结果：理想输出电压:U o=αE=0.6*12=7.2v 实际输出电压：U o′=7.448v=0.034误差：∂=∆U oU o误差原因分析：观察ne555生成的pwm波形可知，频率提高后，方波的上下沿不够平整，导致占空比出现误差，可能偏大。
验证：信号发生器验证：我们用信号函数发生器产生一模一样的35khz,12v, α=0.6的pwm波验证结果：发现输出为7,2v左右，误差较小。
电感电压/电流(1Ω试测电阻)或者也可以用电流探针代替。
五.器件选型主电路：①肖特基二极管1N5824 具体参数如下：②irf3205场效应管③工字电感选取了感抗为0.23mH的可直插的工字电感。
电感阻值选取：计算公式：K IND=0.2，FSW=35KHzLMIN=0.23mH测量电感电压电流波形④铝电解电容器（直插）选取电容值为220uf的铝电解电容⑤1/4w金属膜电阻1%选取了10欧姆的输出负载⑥12v直流电源六.损耗计算①irf3205场效应管损耗计算通态损耗：P=d I2R导通=0.591w②肖特基二极管1N5824损耗计算通态损耗：P=dV F I F=0.6∗5∗0.34=1.02w L，on−stateb)动态损耗开通损耗：正向恢复时间：P on=0.5∗V f∗I f∗t fp∗f==0.5∗12.7∗6.83∗1.918∗35=2.91w 反向恢复时间：P off=0.5∗V rp∗I rp∗t rp∗f==0.5∗30∗5∗0.745∗35=1.95w③工字电感损耗计算P L=I2R L=1.57∗1.57∗0.9=2.21w ④负载电阻损耗计算P R=I2R=1.42∗1.42∗5=10.082w⑤电解电容损耗计算无功功率：Q=0.314∗C∗U∗U=0.004w⑥试测电阻p=I2R=1.45*1.45*1=2.1w 七.PCB原理图八.PCB设计与焊接pcb设计：排线布局的时候流出适当空间即可。
模拟电子技术课程设计题目题目一： 函数发生器设计任务和要求：1．能输出频率f ＝100 Hz ～1kHz 、1kHz ～10 kHz 两档，并连续可调的正弦波、三角波和方波：正弦波：峰一峰值V P-P ≈2V ；三角波：V P-P ≈6V ；方波：V P-P ≈12V 。
2． 能输出频率f ＝50Hz ～4kHz 并连续可调的锯齿波和矩形波：锯齿波：V P-P ≈4V ，负斜率连续可调。
矩形波：V P-P ≈12V ，占空比为50％～90％并连续可调。
3．设计压控振荡器控制电压范围1~10V ；振荡频率范围：f ＝500Hz ～5kHz ；测量输入电压与频率的关系，做出曲线。
设计提示：根据设计指标，先产生方波—三角波，再将三角波变换成正弦波。
在方波—三角波的基础上，进行锯齿波、矩形波和压控振荡器的设计。
题目二：低频信号发生及处理系统设计任务和要求：1) 用运算放大器为主要元件设计一个低频信号发生及处理电路。
2) 正弦信号发生单元的输出信号频率为500Hz ±10Hz ，输出电压有效值为20mV 。
3) 将20mV 的正弦信号变换为±20mV 的差模信号。
4) 将±20mV 的差模信号放大为10V 的单端输出的正弦信号。
5) 将10V 正弦信号变换为0~50mV 的矩形波信号，占空比q 在10%~90%范围内连续可调。
6) 将矩形波信号做比例积分运算，比例系数=10，积分时间常数=0.1设计提示：1）可采用电压跟随器及反相比例电路实现单端信号到差模信号的变换。
2）可参考仪用放大器的设计，将±20mV 的差模信号放大为10V 的单端输出的正弦信号。
3）将10V 正弦信号变换为0~50mV 的矩形波信号时可考虑用信号衰减及电平移动2个环节分步实现。
题目三 ：设计实现晶体管β值筛选器设计任务和要求：1．对PNP 和NPN 都适用。
2．当时输出<200Hz 的矩形波；当200<β300200<β<时输出>1000Hz 矩形波；当300>β时指示灯亮。
课程设计说明书N O.1课程设计题目：三相半波整流电路的设计一、课程设计的目的《电力电子技术》课程是一门学科必修课，电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后的一个实践教学环节。
其目的是训练学生综合运用学过的交流电路原理的基础知识，独立完成查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告的能力。
通过设计能够使学生巩固、加深对交流电路基本原理的理解，提高学生运用电路基本理论分析和处理实际问题的能力，培养学生的创新精神和创新能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
二、主电路的选择与设计方案设计思路：主电路采用三相半波可控整流电路；采用正弦波同步触发三个晶闸管，实现AC变DC，通过改变触发电路的相角可以调整DC电压.；三相半波可控整流电路的主要缺点在于其变压器二次电流中含有直流分量，因此其应用较少。
但其所用元件较少，所以采用三相半波可控整流电路为主电路。
主电路的设计：1、当电路带电阻负载时的工作情况（1）原理说明三相半波可控整流电路为得到零线，变压器二次侧必须接成星形，而一次侧接成三角形，避免3次谐波电流流人电网。
三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，它们的阴极连接在一起，称为共阴极接法，这种接法触发电路有公共端，连线方便。
假设将电路中的晶闸管换作二极管，并用VD表示，该电路就成为三相半波不可控整流电路，以下首先分析其工作情况。
此时，三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大，则是该相所对应的。
二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压，在一个周期中，器件工作情况如下：在ωt1～ωt2期间，α 相电压最高，VD1导通，ud= ua；在ωt2～ωt3期间，b 相电压最高，VD2导通，ud= ub；在ωt3～ωt4期间，c 相电压最高，沈 阳 大 学课程设计说明书 N O.2VD3导通，ud= uc。
此后，在下一周期相当于ωt1的位置即ωt4时刻，VD1又导通，重复前一周期的工作情况。
设计任务书1 舞台灯光控制电路的设计与分析√一、设计任务设计一个舞台灯光控制系统，通过给定电位器可以实现灯光亮度的连续可调。
灯泡为白炽灯，可视为纯电阻性负载，灯光亮度与灯泡两端电压（交流有效值或直流平均值）的平方成正比。
二、设计条件与指标1.单相交流电源，额定电压220V；2.灯泡：额定功率2kW，额定电压220V；3.灯光亮度调节范围（10~100）%；4.尽量提高功率因数，并减小谐波污染；三、设计要求1.分析题目要求，提出2~3种实现方案，比较并确定主电路结构和控制方案；2.设计主电路原理图和触发电路的原理框图；3.参数计算，选择主电路元件参数；4.利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化；5.典型工况下的谐波分析与功率因数计算；6.撰写课程设计报告。
四、参考文献1.王兆安，《电力电子技术》，机械工业出版社；2.陈国呈译，《电力电子电路》，日本电气学会编，科学出版社。
设计任务书2 永磁直流伺服电机调速系统的设计√一、设计任务设计一个永磁直流伺服电机的调速控制系统，通过电位器可以调节电机的转速和转向。
电机为反电势负载，在恒转矩的稳态情况下，电机转速基本与电枢电压成正比，电机的转向与电枢电压的极性有关。
电机的电枢绕组可视为反电势与电枢电阻及电感的串联。
二、设计条件与指标1.单相交流电源，额定电压220V；2.电机：额定功率500W，额定电压220V dc，额定转速1000rpm，Ra=2Ω，La=10mH；3.电机速度调节范围±（10~100）%；4.尽量减小电机的电磁转矩脉动；三、设计要求1.分析题目要求，提出2~3种实现方案，比较确定主电路结构和控制方案；2.设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保护电路；3.参数计算，选择主电路元件参数分析主电路工作原理；4.利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化；5.撰写课程设计报告。
四、参考文献1.王兆安，《电力电子技术》，机械工业出版社；2.陈国呈译，《电力电子电路》，日本电气学会编，科学出版社；3.余永权，《单片机在控制系统中的应用》，电子工业出版社；设计任务书3 PWM开关型功率放大器的设计√一、设计任务常用的功率放大器为线性功放，功率管工作于线性放大区域，性能好，但功耗大。
一、设计要求1.1 设计课题及要求（一）题目：四花样彩灯控制器（二）基本要求：设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现(1) 彩灯一亮一灭,从左向右移动；(2) 彩灯两亮两灭，从左向右移动；(3) 四亮四灭，从左向右移动(4) 从1～8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭；(5) 四种花样自动变换。
（三）主要参考元器：555定时器，模十六计数器74LS161，双D触发器74LS74，与门74LS08，非门74LS04，四选一数据选择器74LS153，八位移位寄存器74LS164。
二、系统组成及工作原理2.1 系统组成框图把四花样彩灯设计分为几个独立的功能模块进行设计,每一个模块完成特定的功能,再把它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制器的设计。
系统可由四个模块组成，它们分别是：四种码产生电路、开关电路、数据输出、时钟电路。
设计框图如图2.1所示：由两个555构成两个时钟电路，由模十六计数器和组合逻辑门构成四种码产生电路，由双D 触发器和数据选择器构成开关电路，由移位寄存器和八个彩灯构成输出电路，一个时钟控制模十六计数器和移位寄存器，另一个时钟控制双D触发器。
2.2工作原理分析从多谐振荡器出来的脉冲信号分为两路：一路作为计数脉冲送到模十六计数器；另一路做为移位时钟脉冲加到移位寄存器。
调节多谐振荡器的电阻可以改变震荡频率，即改变彩灯移动的速度，得到不同的动态效果。
多谐振荡器、双D触发器、数据选择器共同组成一个电子开关。
多谐振荡器输出的计数脉冲经双D触发器两位二进制计数器，在它的两个输出端得到00、01、10、11四种逻辑状态。
这四个状态作为数据选择器的四个数据通道选择信号，对应从模十六计数器输送到数据选择器的QA，QB，QC，QD四个分频信号。
其作用相当于一个受控的一刀四位的机械转换开关。
当双D触发器输出为“00”时，数据选择器输出10000000序列脉冲，为八分频信号，实现花样一；为“10”时，数据选择器输出11000000序列脉冲，为八分频信号，实现花样二；为“01”时数据选择器输出11110000序列脉冲，为八分频信号，实现花样三；为“11”时数据选择器输出1111111100000000序列脉冲，为十六分频信号，实现花样四。
电子技术设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电子技术基础知识，包括常用电子元件的功能、电路图的识别与绘制。
2. 使学生了解电子电路的基本工作原理，如放大器、振荡器、滤波器等。
3. 引导学生掌握基本的电子测量方法，熟悉使用万用表、示波器等工具。
技能目标：1. 培养学生具备独立设计简单电子电路的能力，能够根据实际需求选择合适的电子元件和电路拓扑。
2. 提高学生的动手实践能力，学会焊接、调试和优化电子电路。
3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，例如制作简单的电子产品或进行故障排查。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其探究精神和创新意识。
2. 培养学生具备团队协作意识，学会与他人共同解决问题。
3. 引导学生认识到电子技术在日常生活和国家发展中的重要性，树立社会责任感。
本课程针对高年级学生，结合电子技术学科特点，注重理论知识与实践操作相结合。
在教学过程中，教师需关注学生的个体差异，因材施教，使学生在掌握基础知识和技能的同时，培养其创新思维和实际操作能力。
通过本课程的学习，期望学生能够具备一定的电子技术素养，为后续专业课程学习奠定基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 电子元件与电路基础- 熟悉常用电子元件的特性、符号及用途，如电阻、电容、电感、晶体管等。
- 学习基本电路分析方法，包括基尔霍夫定律、欧姆定律等。
- 了解电路图的绘制方法，掌握电路图的识别技巧。
2. 电子电路设计与实践- 学习放大器、振荡器、滤波器等基本电路的设计原理。
- 学习电子电路设计流程，包括需求分析、电路设计、元件选型、仿真与调试等。
- 结合实际案例，指导学生完成简单电子电路的设计与制作。
3. 电子测量与故障排查- 熟悉万用表、示波器等电子测量工具的使用方法。
- 学习电子电路故障排查方法，培养学生的问题分析和解决能力。
- 组织实践活动，让学生在实际操作中掌握电子测量与故障排查技巧。
电力电子技术课程设计任务书1、电力电子技术课程设计目的：本课程设计是在学习完《电力电子技术》课程之后进行的一个重要的实践性教学环节，是工程技术应用型人才培养目标的重要组成部分。
在教师指导下让学生独立完成，一方面巩固课程知识，加深对理论知识的理解，一方面训练学生综合运作所学的理论知识，掌握一定的设计方法和设计思想，能初步解决一些实际问题；培养学生查阅资料，独立获取新知识、新信息的能力。
2、设计题目及要求：可从以下题目中任选一题，也可以自选，但内容必须与本课程相关，每组2--3人。
设计题目（参考）：1、设计声光双控延迟节电灯2、设计一个晶闸管交流调速系统3、设计一个晶闸管直流调速系统4、设计一个逆变电路5、设计一个稳压电路6、设计一个气体点火电路7、设计一个过压保护电路3、设计任务及要求：在规定时间内通过分析任务书、查阅收集资料，充分发挥主动性与创造性，在老师的指导下联系实际、掌握正确的方法，理清思路，独立完成课程设计，撰写设计说明书，其格式和字数应符合规定。
根据要求设计出实际可行的电路，并计算电路中所用元器件的参数，确定其规格型号；课程设计说明书要求整洁、完备、内容正确、概念清楚、文字通畅，并绘制出相应的电路图，符合规范。
1）理论设计：根据所选题目，设计出完整电路, 要求画出电路图。
2）课程设计说明书内容如下：a、本次课程设计的目的和意义。
b、设计报告：字数约2000～3000字，内容包括：○1设计题目；○2系统的主要功能、作用以及主要技术性能指标；○3总体设计方案、工作和组成原理（框图）或设计说明、采用的技术路线等；○4其他有关的理论分析和计算；○5设计总结：对整个设计工作过程进行归纳和综合，对设计中所存在的问题和不足进行分析和总结，提出解决的方法、措施、建议和对这次设计实践的认识、收获和提高。
c、作品的使用或操作说明。
d、设计图纸和实验数据图表。
3）设计内容不允许抄袭和复印，否则取消设计成绩。
五电压超限指示和报警电路的设计一、目的通过电压超限指示和报警电路的设计与实验，熟悉窗口比较器和555电路的应用。
二、要求设计一个电压过限指示和报警电路。
1. 电压上限为U H=5.5V，下限为U L=4.5V，当4.5V＜u I＜5.5V时，为正常范围。
否则u I＞5.5V或u I＜4.5V都为不正常，此时发出报警信号。
2. 电压u I在正常范围内。
绿灯亮，不发出报警声响。
3. 电压u I低于下限时，黄灯亮，同时连续发出报警声响。
4. 电压u I高于上限时，红灯闪烁，同时发出断续的报警声响。
三、设计方案提示根据题目要求，若需要鉴别一个电压是否属于正常或不正常范围，可以利用窗口比较器。
窗口比较器的传输特性如图5-1所示。
当U H＞u I＞U L时，输出为低电平，而当u I ＞U H或u I＜U L时输出为高电平，利用这一特性，就可以鉴别电压是否处于正常范围。
如果是其他物理量（如温度）也可以通过传感器将其转换为电压量来实现报警。
图5-1 窗口比较器的传输特性图5-2 电压超限指示和报警电路框图声音报警可利用555定时器构成的多谐振荡器来实现，断续声音可以由一个频率较低的振荡器去控制一个频率较高的振荡器来实现。
图5-2为这种电路的框图。
图5-3是一个电压超限指示和报警电路的参考电路。
四、参考电路简要说明1. 窗口比较器在参考电路中窗口比较器由两个运算放大器、两个二极管和电阻组成，LM324内包含四个运算放大器，使用其中的两个运算放大器组成窗口比较器。
（1）当U L＜u I＜U H时，处于正常状态，A、B两点均为低电平，二极管不导通，再经或非门输出，绿色指示灯亮。
此时异或门输出端C点为低电平，此电压送到第一片555 R（4脚），555振荡器停振，不发出报警信号。
定时器的异步置零端D（2）当u I＞U H时，图中A点为高电平，B点为低电平，所以或非门输出为低电平，绿灯灭。
而异或门的输出端C点为高电平，故第一个振荡器产生频率较低的方波信号。
此信号送至第二片555的D R （4脚），从而发出断续的报警声音信号。
同时，C 点信号与第一片555的输出信号相与，使得红灯闪烁，其闪烁频率同第一片555的振荡频率相同，达到了声、光同时报警的目的。
（3）当u I ＜U L 时，A 点为低电平，B 点为高电平，黄灯亮。
而异或门的输出C 点为高电平，第一片555振荡器起振，其输出与B 点信号相或，输出始终为高电平，使第二片振荡器发出连续的报警声响。
2. 555定时器构成的多谐振荡器的设计在参考电路图中，当第一片555振荡器的4脚为高电平振荡器起振，其振荡频率为：1211C )R 2R (7.01f += 若第一片振荡器的振荡频率f 1=6Hz ，取C 1=10μf ，R 1=1K Ω，则由上式计算出R 2≈11.4 K Ω，取R 2=10 K Ω。
第一片555的输出电压u o 1加到第二片555的异步置零端（4脚），当该信号为低电平时，第二片555振荡器停振；而此信号为高电平时，第二片555振荡器起振，输出电压为u o 2，产生断续报警信号，其波形如图5-4所示。
图5-4 断续声音报警波形图第二片555振荡器的C 2´=0.2μf ，R 1′´=0.5K Ω，R 2′=8K Ω， 根据式1211C )R 2R (7.01f +=，可计算出其振荡频率f 2为： KHz 433.0C )R 2R (7.01f 2212='+'=实验中，集成运算放大器使用±12V 电源，所有的门电路和定时器（555或556）都使用CMOS 器件。
若使用TTL 器件（Vcc=+5V ）要进行电平转换和匹配，或集成运算放大器的输出加稳压管限幅电路。
六、编码电子锁的设计一、目的通过触摸式编码电子锁的设计与实验，熟悉触发器及门电路的应用。
二、要求设计一个触摸式编码电子锁电路。
编码电子锁不需要钥匙，只要记住一组十进制数字（即所谓的码，一般为四位，如1479），顺着数字的先后从高位数到低位数，用手指逐个触及相应的触摸按钮，锁便自动打开（发光二极管被点亮）。
若操作顺序不对，锁就不能打开。
三、参考电路简要说明图6-1是一个用集成电路组装的触摸式编码电子锁的电路图。
图中有十个触摸探头，分别为0、1、2、3…9。
其中有四个D触发器，由两片CMOS双D触发器CC4013组成。
四个D触发器的复位端R全部连接在一起，经电阻R0接地，并通过电容C0接到V DD。
由于电容两端的电压不能突变，因此在接通电源瞬间，R端为高电平，使四个D触发器自动清零（Q=0）。
触发器1的D1端通过R9接V DD，即D1始终为高电平。
它的输出端Q1接触发器2的D2端，依次类推。
即后一个触发器D端的状态与前一个触发器输出端Q端的状态相同，D n+1=Q n。
四个触发器的时钟脉冲输入端CP1、CP2、CP3、CP4分别接1、4、7、9号触摸探头，形成了1479四位编码。
由于四个CP端各有一个6.8MΩ的电阻接地，因此，在人的手指没有触及1、4、7、9号触摸探头时，，四个CP端均为低电平。
当人的手指触及1号触摸探头时，由于手指的导电作用，CP1将出现上升沿，使触发器1的Q端变为“1”状态，即D2=Q1=1。
然后，若人的手指依次触及4、7、9号触摸探头，将会使D3=Q2=1，D4=Q3=1和Q4=1，Q4作为输出端接到三极管驱动器。
当Q4=1时，继电器电磁线圈的电源被接通，吸动门栓，锁被打开（指示灯亮）。
当Q4=0时，锁处于“锁住”状态，门不能打开（指示灯不亮）。
图6-1中的或门4的输出端通过一个二极管接到四个D触发器的R端。
这个或门有三个输入端，其作用如下：1. 当人的手指触及0号触摸探头时，a点的电位由低变高，此信号经过D1和C3、R8组成的微分电路，再经过或门4，使所有的D触发器清零。
此外当a点为高电平时，以CMOS与非门5和反相器6为主构成的信号发生器产生约500Hz的方波，经过三极管放大后驱动蜂鸣器发出声响。
当人的手指离开0号触摸探头时，a点变为低电平，信号发生器停止振荡，声响停止。
0号触摸探头相当于门铃按钮和清零按钮。
2. 当人的手指按编码顺序依次触及相应的触摸探头，使Q4由低变高后，锁被打开（指Q由高变低的信号经过反相器1和电阻R5、电容C1构成的延迟电路，示灯亮）。
同时，4再经过反相器2和3送到或门4的输入端。
所以，锁被打开后经过一段延迟时间，或门4的输出将由低变高，使四个触发器全部为0状态。
非编码的触摸探头（参考电路中的2、3、5、6、8号）相互并联，一端经过电阻R15和R16接Vcc，另一端（即b点）经D2和C2、R7构成的微分电路，接到或门4的输入端。
若有不知道编码的人随意触及触摸探头，只要触及任意一个非编码探头，b点的电位将由低变高，或门4的输出将使四个D触发器清零，锁不会被打开。
七密码报警电子锁的设计一、目的通过密码报警电子锁的设计与实验，熟悉三极管及门电路的应用。
二、要求设计一个密码报警电子锁电路。
密码报警电子锁具有防盗报警能力，如果用手触及触摸探头的顺序与密码不符，锁不能打开，报警器就会发出报警声响。
三、参考电路简要说明图7-1是一个密码报警电子锁的参考电路，图中电路的编码为3568。
电路中三极管T1、T2、T3和T4是串联在一起的，构成三极管与门。
只有当T1、T2、T3和T4同时导通时，三极管T5才会导通。
要想使这四个三极管同时导通，应首先用手触及3号触摸探头，使T1导通，同时电容C1充电。
当手离开3号探头后，C1开始放电，在一定时间内T1仍然导通。
在此时间内用手触摸5号探头，T2导通，同时C2开始充电。
而后再用手触摸6号和8号探头，T3和T4依次导通。
由此可见，开锁的人应该在规定的时间内按顺序完成密码操作，T1、T2、T3和T4才能同时导通。
如果超过规定的时间，电容放电达到一定的程度，三极管就会截止，而四个三极管不能同时导通。
这样可防止不知编码的人，使用慢慢试的方法将锁打开。
当三极管T5饱和导通时，继电器J动作，它的接点j2与a1接通，使继电器自锁。
同时接点j1与b1接通，使门锁的电磁线圈L通电，磁力吸动锁栓，密码锁被打开（实验电路中我们使用一个发光二极管及一个限流电阻来代替门锁的电磁线圈L，发光二极管被点亮时，表明密码锁被打开）。
如果没有按照规定的编码进行操作，那么当人的手指触及任何一个非编码探头（即电路图中的0、1、2、4、7和9号探头），电源V CC就会通过R9使晶闸管3CT导通。
当晶闸管导通时，图中C点为高电位，由集成电路555及电阻R10、R11、电容C4、C5构成的信号发生器产生振荡，它输出的方波经三极管T6放大后启动喇叭，发出声响。
锁被打开后，只要按一下复位按钮N，电路就会恢复到初始状态。
在参考电路中，因分立元件较多，因此，对三极管T1、T2、T3、T4的β值和晶闸管的触发灵敏度要求较高。
否则，当人的手指较干燥时，手触及触摸探头可能不起作用。
要解决这个问题，可以使用CMOS集成电路代替这些分立元件。
图7-1 密码报警电子锁参考电路图附录：课程设计常用集成电路芯片引脚图。
