編碼電子鎖制作

編碼電子鎖電路設(shè)計

一、工作原理

　　由集成塊555、電阻R10、R11、電容C1、C2組成多諧振蕩器，當接通電源，電源通過電阻R10與R11對電容C2進充電，當UC2上升到2/3VCC時， OUT輸出低電平，內(nèi)部三極管導通， C2通電阻R11進行放電，當UC2下降到1/3VCC時，OUT輸出低電平，內(nèi)部三極管截止，如此循環(huán)的充、放電，555的3腳輸出矩形方波信號加到U10B的輸入端，若按下J10鍵與地相接，得到低電平，分兩路：一路加到U3B的輸入端，U3B輸出高電平將U10B打開，555的3腳輸出矩形方波信號經(jīng)U10B、U10C兩次反相加到蜂鳴器上，使得蜂鳴器發(fā)出聲音。另一路加到U4B（U4A）的輸入端，U4B（U4A）輸出高電平加到U3A，U3A輸出低電平同時加到U8A（U2A）、U7B（U2B）、U1A（U1B）、U7A（U1A）的清零端，此時U8A（U2A）、U7B（U2B）、U1A（U1B）、U7A（U1A）被清零，U7A（U1A）的5腳輸出低電平，發(fā)光二極管不發(fā)光，U7A（U1A）的6腳輸出高電平，經(jīng)U10D與U10A兩次反相得到高電平對電容C1進行充電，按解碼順序B、F、H、I進行解碼，先按下B 鍵與地相接得到低電平，若B鍵被打開通過電阻R8與電源相接為高電平，B鍵由低電平變?yōu)楦唠娖剑沟肬8A（U2A）產(chǎn)生上升沿加到U8A的時鐘脈沖端翻轉(zhuǎn)從U8A的5腳輸出高電平加U7B（U2B）的D 端；接著按下F鍵與地相接得到低電平，若F鍵被打開通過電阻R7與電源相接為高電平，F(xiàn)鍵由低電平變?yōu)楦唠娖?，使得U7B（U2B）產(chǎn)生上升沿加到U7B（U2B）的時鐘脈沖翻轉(zhuǎn)從U7B（U2B）的9腳輸出高電平加U1A（U1B）的D 端；再接著按下H鍵與地相接得到低電平，若H鍵被打開通過電阻R6與電源相接為高電平，H鍵由低電平變?yōu)楦唠娖?，使得U1A（U1B）產(chǎn)生上升沿加到U7A（U1A）的時鐘脈沖端翻轉(zhuǎn)從U1A（U1B）的5腳輸出高電平加U7A（U1A）的D 端，最后按下I鍵與地相接得到低電平，若I鍵被打開通過電阻R5與電源相接為高電平，I鍵由低電平變?yōu)楦唠娖剑沟肬1A（U1B）產(chǎn)生上升沿通過限流電阻R4加到發(fā)光二極管LED1，發(fā)光二極管LED1發(fā)光，此時U7A（U1A）的6腳輸出低電平經(jīng)U10D 、U10C（U10A）兩次反相得到低電平，電容C1通過電阻R3進行放電，當放電到一定時，輸出低電平加到U4B（U4A）的輸入端，U4B（U4A）輸出高電平接到U3A，U3A輸出低電平同時加到U8A（U2A）、U7B（U2B）、U1A（U1B）、U7A（U1A）的清零端，發(fā)光二極管LED1熄滅。當按下非BFHI鍵時，都會引入低電平加到U4B（U4A），U4B（U4A）輸出高電平到U3A，U3A輸出低電平到U8A（U2A）、U7B（U2B）、U1A（U1B）、U7A（U1A）進行清零并死鎖。

二、設(shè)計依據(jù)

　本電路主要采用了二輸入與非門74LS00，四輸入與非門74LS20，雙上升沿D觸發(fā)器74LS74，555時基集成電路。 其74LS00的邏輯功能是有0出1，無0出0。其邏輯表達式：Ｙ＝ ，真值表如下：

ABY

001

011

101

110

其74LS20的邏輯功能是有0出1，無0出0。其邏輯表達式：Ｙ＝ ，真值表如下：

ABCDY

00001

00011

00101

00111

01001

01011

01101

01111

10001

10011

10101

10111

11001

11011

11101

11110

74LS74D的真值表

異步輸入時鐘DQN+1功能

CLRPRCLKD

11XX不用不允許

10XX1異步置1

01XX0異步置0

11↑00置0

11↑11置1

110XQN不變

注明：QN+1=D CLK=↑555時鐘電路可以構(gòu)成多諧振蕩器，真值表如下：

RSTTHRTRIOUTTD

0XX0導通

1>2\3VCC>1\3VCC0導通

1<2\3VCC>1\3VCC不變不變

1<2\3VCC<1\3VCC1截止

1>2\3VCC<1\3VCC1截止

注明：6腳為THR，觸發(fā)器輸入端，低電平有效。

2腳為TRI，閥值輸入端，高電平有效。

4腳為RST，總復(fù)位端，低電平有效。

7腳為DIS，放電端。

5腳為CON，控制端。

1腳接地，8腳接電源。

3腳為輸出端。

TD為內(nèi)部三極管。

三、電路圖

四、驗證功能

A、B、C、D點邏輯輸出波形

五、總結(jié)報告

（1）本電路采用555定時器及電阻、電容組成多諧振蕩器蜂鳴器提供時鐘信號。

（2）由74LS00兩輸入與非門和74LS20四輸入與非門主要是組成清零和復(fù)位等電路。

（3）74LS74和十個按鍵組成編碼輸入和解碼電路。

（4）通過這次設(shè)計，使我加深了對編碼電子瑣電路的理解，學會了D觸發(fā)器的原理和應(yīng)用。鞏固了課本上所學的知識，真正實現(xiàn)了學以致用的目的。