数字逻辑与数字系统应用案例、实例 - 图文

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（3）电子锁

一、 实验目的

1、本电路按要求输入正确编码（BFHI）后能够解锁。 2、按下解锁键后输入信号给74LS74解锁 3、错误输入不能解锁。 4、解锁后LED亮

5、按空格键蜂鸣器发出声音。

二、 任务和要求

本编码电子锁电路设计由清零部分、解码部分、振荡部分、蜂鸣器输出部分组成，清零部分由74LS00D、74LS74D 等组成，当J10合上时，清零部分将

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四组74LSD的清零端CLR提供高电平，电路进入清零状态，当J10打开时，电路进入编码输入状态。第一个触发器D1接高电平，四个触发器CLK分别接按键J2、J6、J8、J9，形成‘BFHI’编码。当按下J2时，U1A的CLK电平由高变低，松手后，电平由低变高，形成上升沿触发。D1输出端Q1=1，依次按J6、J8、J9，会使D2=Q1=1，D3=Q2=1，D4=Q3=1，Q4=1，将锁打开。若顺序不对，锁打不开的。U4B有三个输入端，一个通过J10接地，第二个与按键J1，J3，J4，J5，J7相连，这些按键若有一个按下，都将使D1-D4四个触发器置零，第三个经U10A，U10D及延时网络R1，C2与U7A相连，锁打开后，延时触发器复位。延时时间长短取决于R1，C2的大小。NE555与R10，R11，C2，C3等组成脉冲波发生器，通过U10B，U10C给蜂鸣器输出脉冲信号，以便发声。

74LS20是四输入与非门，74LS00是两输入与非门。他们的逻辑关系都是有0出1，无0出0，所以利用74LS20和74LS00可以组成清零复位电路。555的引脚功能为：1脚接地；2脚称为触发输入TR，低电平有效；6脚为阀值输入端TH，高电平有效；4脚为总复位端MR，低平有效；7脚为放电端DIS；5脚为控制端UC；3脚为输出端U0。利用时基集成块NE555组成了脉冲振荡电路。

74LS74的逻辑功能是：当预置端PR、输入端D、清零端CLR均为高电平时，时钟端CLK有上升沿到来时，均会触发Q端输出高电平，(注：http://www.51hei.com 顶部栏可查询更多元件资料及具体应用) 利用这个功能可以设置编码。

三、 实验方案

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1、 设计思路

共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过40秒（一般情况下，用户不会超过40秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟，防止他人的非法操作。 2、总体方框图

3、设计原理分析

电路由两大部分组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置UPS电源是为了防止因为停电造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输、次

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