电子密码锁

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1 电子密码锁的组成

电子密码锁用CMOS集成电路组成,由开锁及延时保持电路、错键闭锁电路、主控制电路、除错控制电路、继电器开关电路、开锁显示电路等组成。输入密码时必须按一定的顺序输入,并且要在规定时间内输入完,否则,即使输对密码也开不了锁。另外,该锁还具有错键闭锁和消除错键的功能。电子密码锁组成框图如图1所示。

2.2工作原理

设有4个密码的电子密码锁的仿真原理图如图2所示。

a)主控制电路:由边沿触发的JK触发器完成。JK=0l时,当控制端CP出现上升沿时,Q为低电平,使继电器线圈得电吸合,触发开关动作,接通电路,LED(发光二极管)发光,显示密码正确,开锁成功。

b)开锁及延时保持电路:设置了4个开锁键,暂定顺序为J1、J2、J3、J4,延时电路用RC电路,即利用RC的充、放电来达到延时保持的目的。当儿键被按下时,电容C4充电到高电平,UlA输出低电平,UlB输出高电平,并且保持住等待第2个键J2按下,若在规定时间内没有按下J2,则R1通过C1放电,UlA、Ul B又恢复到原来状态,此时再按下J2也不会使u2A输出改变。若在规定时间内按下J2键,则u2A输出高电平,并保持一段时间。同理,按下J3、J4,最终u2C输出低电平,通过ulE产生上升沿,触发主控制电路开锁。

c)错键闭锁及除错控制电路:设有J5、J6两个错键闭锁开关,即当按下这两个键中的1个或2个键时,都可使主控制电路处于闭锁状态。除错键J7是为了防止主人按错键后无法开锁而设置,当主人误按了J5、J6中的任1个或2个键时,此锁就被锁住打不开,只有按下除错键J7,然后再按正确顺序输入密码才能将此锁打开。

3仿真分析

3.1 电子密码锁的仿真电原理图设计

仿真电原理图中u1A、u1B、u1C、u1D、ulE、u1F为反相器,U2A、U2B、U2E:、u2D为二输入与非门,继电器开关触点为常开。

进入Muhisim200l工作环境界面,可方便放置元件和仪表:从Basic元件箱中调出电阻、电容、继电器,从Sources元件箱中调出电压源和接地符号,从CMOS元件箱中调出与非、非门、JK触发器等,从Diodes元件箱中调出LED。电路布线按照电路原理图排列各个元件,将鼠标放于元件引脚上或仪器接口上,鼠标指示变为"+"形状后,移动鼠标至另一元件引脚,即完成两者之间的连接。

从元件库中调出各个元器件,放在电子工作平台上,显示蓝色的元器件为真实元器件,黑色的元器件为虚拟元器件,图2电路中的元器件均选用真实元器件。

从库中调出的开关操作键为空格键,双击后将其改为其他键。其中密码键Jl、J2、J3、J4分别为H、O、M、E键,除错键为R,错键设为A、B,CMOs集成电路调用库中电源为10 V的集成电路。

3.2电子密码锁的仿真过程

按下仿真开关,激活电路,依次按开锁键,即输入H、O、M、E键,继电器线圈通电吸合,常开触点闭合,LED点亮。