数字密码锁设计报告

湖南科技学院电子电路设计课题

作品名称： 电子密码锁

学院（系）： 计算机系通信工程0902班

作者姓名：

指导老师： 李文

系统框图

密码输入（修 改）电路

密码存储 电路 密码验证电路 开锁报警电路 密码存储控制电路 密码输入（修改）电路

此密码输入电路使用74HC147 10线-4线优先编码器，由于147只有9个输入端，因此加入

了数码0的按键，当输入端有键被按下时，输出端输出该键的BCD码的反码，并且GS/输出为0，代表有键被按下。GS/用于控制密码存储控制电路的移位。该电路有密码确认按键、密码修改按键和输入清除按钮，密码确认按键和密码修改按键的作用是密码输入完毕时，对控制电路的移位电路清零。密码确认按钮还接密码验证电路中的三态输出门，还连接密码验证电路中的JK触发器的清零端，用于对这个触发器的清零。输出清除按键按下时本次输入清零。密码输入（修改）电路中的按键按下去都自动弹上来，也就是说按键只有被按下时才连接低电平，否则接高电平。

密码存储电路

密码存储电路由4个双四位锁存器74116组成，每个芯片中有两个四位锁存器，刚好可以锁存2个10进制数的BCD码，这4个双四位锁存器的数据输入端都从密码输入（修改）电路的ABCD接收BCD码的输入。此电路中的左边的芯片用于储存输入的密码，右边的芯片用于储存预设的密码。输入密码存储芯片的S2/接地，CLR/接输入清除按钮。预设密码存储芯片的S2/接由修改密码按键控制的JK锁存器的反相输出端。修改密码的原理是：当输入预设密码后，按修改密码按键，产生负脉冲，把密码验证电路比较后的结果锁存，若输入正确，JK触发器的反相输出端输出低电平，使得S2/使能。再输入想要修改的密码，此时预设密码芯片可以接收输入的密码并储存。1Q 2Q 3Q 4Q分别连接密码存储控制电路的四个触发

器的反向输出端。

密码存储控制电路

密码存储控制电路由4个JK触发器组成的D触发器组成，4个D触发器组成是环形移位电路，输出1000时，控制密码存储电路的U1A工作，移位后0100使得U1B工作，以此类推。要使得4个触发器对1000进行移位，必须预置该电路中的U2A的D输入端为1，并且移位后U2A的D输入端要为0，否则移位将出现1100这样的错误控制码。利用上电时4个触发器反相输出端都输出1的特点，对4个反向输出端取与运算，使得U2A的D输入端一开始就为1，端某个触发器（除第四个外）的正向输出端有输出1时，U2A的D输入端都为0，所以只出现1000补0右移位。将第四个触发器的正向输出端与第一个触发器的输入端相连，形成环形移位。这四个触发器的清零端的控制由密码确认按钮、密码修改按钮和输入清除按钮控制，当其中某一个键被按下时，四个触发器的正向输出端都被清零。四个触发器的触发器的负脉冲由GS/提供，当密码输入（修改）电路的0~9个按键其中一个被按下时，产生一个负脉冲，使得控制码移位，移位的控制码控制密码存储电路中的制定的芯片存储密码。

密码验证电路

密码验证电路用16个异或门组成，每个异或门的输入来自密码存储电路的输入密码存储芯片和预设密码存储芯片，比较输入密码是否和预设密码相同，再加上与非门电路，判断全部输入是否为1，为1则表示输入正确，否则错误。密码输入电路中的确认按钮控制比较结果输出的三态门，输入四位密码后，按下确认键，验证后的结果输出至开锁报警电路。密码修改按键连接JK触发器的CLK，修改密码流程是：输入预设密码——按下修改密码按键——输入新密码——按下密码确认按键，修改结束。在输入新密码后在按下密码确认按键使JK触发器清零，清零后使得预设密码存储芯片不再存储输入密码。JK触发器的正向输出端接报警电路，如果密码输入错误就会报警。

开锁报警电路

密码验证电路的开锁信号连接该电路的5号网络，如果密码输入错误，蜂鸣器响并LEDD3亮红灯，如果密码输入正确则LED1亮绿灯。 密码验证电路的密码修改信号接6号网络，如果原始密码输入正确则亮绿灯，否则无反应。开锁信号连接磁力锁，如果密码输入正确则打开磁力锁。

交流转换直流电路

此电路的功能是将220V的交流转换为5V的直流。

材料清单

数量描述参考标识封装类型474STD, 7411U1, U2, U3,IPC-2221A/2222\\NWO241SWITCH, SPDJ2Generic\\SPDT21111441111174HC_4V, 74U2, U374HC_4V, 74U474HC_4V, 74U674HC_4V, 74U174HC_4V, 74U5IPC-2221A/2222\\NO14IPC-7351\\DO14IPC-7351\\DO14IPC-2221A/2222\\NO14IPC-2221A/2222\\NO1474HC_4V, 74U1, U4, U6,IPC-2221A/2222\\NO1474HC_4V, 74U2, U3, U5,IPC-7351\\DO1474HC_4V, 74U9IPC-2221A/2222\\NO1474HC_4V, 74U10IPC-2221A/2222\\NO14SWITCH, SPDJ1Generic\\SPDT74HC_4V, 74U11IPC-2221A/2222\\NO1474HC_4V, 74U12IPC-7351\\DO14Generic\\CASE309A-03Generic\\TO-220Generic\\XFMR_5PIN1FWB, MDA250D11VOLTAGE_REGU11TRANSFORMERT11BUZZER, BUZU1Generic\\BUZZER1LED_redLED3Ultiboard\\LED9R2_5V2LED_greenLED1, LED2Ultiboard\\LED9R2_5Vg11111311074LS, 74LS2U2IPC-7351\\DO1474LS, 74LS0U3IPC-7351\\DO1474LS, 74LS0U4IPC-2221A/2222\\NO141X6SIP, 1X6R1ΩGeneric\\SIP-7 1X4SIP, 1X4R2ΩGeneric\\SIP-5 SWITCH, SPDJ6, J7, J8Generic\\SPDT74HC_4V, 74U1IPC-2221A/2222\\NO16DIPSW1J5, J2, J3,Ultiboard\\DIPSW1H