数字密码锁的课程设计报告

【电子密码锁】是一种以数字逻辑电路为基础的安防设备，具有高安全性，相较于传统机械锁，因其保密性强、使用方便而受到广泛欢迎。本课程设计报告主要探讨了一种基于74LS112双JK触发器的数字逻辑电路控制方案，而非采用AT89C2051单片机，主要是因为单片机方案在调试和实现上相对复杂。 **设计思路** 设计的电子密码锁拥有9个用户输入键，但只有4个为有效密码键，其余作为干扰键。按下干扰键会自动清零键盘输入，确保密码安全。若用户输入密码超时（默认40秒），系统将启动报警功能，连续报警三次则锁定键盘5分钟，防止非法尝试。总体方案包括密码锁电路和UPS备用电源，以防断电导致系统失效。 **总体方框图** 总系统分为密码锁电路和UPS电源两部分。密码锁电路涵盖键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路以及键盘输入次数锁定电路。 **设计原理** - **键盘输入、密码修改、密码检测、开锁及执行电路** 电路中，74LS112双JK触发器用于密码检测，用户通过开关K1-K9输入密码，电容提升开关速度。电路首先自动清零，由报警电路通过C25清零T11，实现对IC1-IC4的清零。密码修改通过双刀双掷开关S1-S4实现，有16组密码可修改。74LS112接收到正确的密码信号后，依次输出高电平，通过与门IC5触发开锁信号，由555单稳态电路（IC13）驱动电磁阀，执行开门动作。 - **报警电路** 报警电路包含两部分：2分钟延时和40秒延时电路。当输入密码超时40秒，电路启动报警，持续80秒。设计中考虑了人性化，用户可根据需要调整超时时间。 **元器件及功能** - **电压比较器**：可能用于检测电路中的电压状态。 - **555单稳态电路**：在接收到高电平时产生固定宽度的脉冲，用于执行开锁和报警功能。 - **计数器**：74LS112作为JK触发器，用作计数器，检测密码输入。 - **JK触发器**：用于存储和传输密码信息。 - **UPS电源**：在断电情况下维持密码锁电路正常工作。 - **D5发光二极管**：显示门是否已打开。 - **电磁阀**：受555单稳态电路控制，实现门的开启和关闭。 通过这个课程设计，学生能深入理解数字逻辑电路在实际应用中的作用，掌握数字密码锁的工作原理和设计方法，同时提升电子设计和安全防护意识。