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您的位置网站首页>>电子仿真>>密码位数可调的电子密码开关设计总结报告
责任编辑:刘昆山

  一、工作原理分析

  本电路主要通过三位拨码开关设定密码的位数(4-6位),且拨码开关只能有一个处于接通状态,在设定的密码输入时间内输入正确密码,电子密码开关(继电器)才能导通。
  1、轻触按键开关作用
  本电路共提供了十个轻触按键开关(常开触点开关),其中六个按键(2、3、4、6、7、9)通过100K的电阻到地,且接到IC1A和IC1B的复位端(CD),其中任何一个按键按下后,都将对4013进行复位,起到保护密码输入作用,剩下四个按键(0518)为密码输入键。
  2、4-6位密码的获得
  根据拨码开关的状态和原理图获取相应的密码,如果拨码开关A是合上的,为四位密码输入,密码为:0518;如果拨码开关B是合上的,为五位密码输入,密码为:05188;如果拨码开关C是合上的,为六位密码输入,密码为:051888。
  3、正确密码输入的过程分析
  当0键合上后,使VT2的集电极为高电平,通过VD2送到IC1A的4脚(CD1)和IC1B的10脚(CD2);此时,当按键5合上后,给CP1一个上升沿,从O1输出高电平至IC1B的9脚(D2);此时,当按键1合上后,给CP2一个上升沿,从/O2输出低电平至IC2的15脚(MR);此时,当按键8合上后,给CP0一个上升沿,从IC2的O1输出高电平,如果拨码开关A是合上的,将会使得VT1的基极为高电平,集电极为低电平,继电器K1导通,到这里就完成了四位密码(0518)输入;如果为五位密码(05188)输入,则再将按键8合上后,也将会使得继电器K1导通;如果为六位密码(051888)输入,则再将按键8再次合上后,也将会使得继电器K1导通。上升沿D触发器4013在本电路中起到复位和控制密码的按键顺序,十进制计数器4017的O1、O2、O3的任意一脚有输出高电平给拨码开关,将会使得继电器K1导通。
  4、延时控制电路分析
  当0键合上后,使VT2导通,VT2的集电极为低电平,电路处于密码输入状态,同时也给大电容C1充电;当0键打开后,电容C1通过RP1放电,RP1的大小决定了密码输入时间的大小,一旦电容C1放电完毕,其电压变成了低电平,VT2的基极为低电平,集电极为高电平,电路处于复位状态,密码输入无效,这样就完成了在规定的时间内输入密码的功能了。
  5、输出驱动功能
  只要IC2的O1、O2、O3的任意一脚有高电平输出,且相应的拨码开关合上,使得VT1的基极为高电平,VT1导通,VT1的集电极为低电平,继电器K1导通,密码锁被打开,其它情况都不能打开密码锁。

  二、设计依据

  本电路主要采用到了上升沿D触发器4013和十进制计数器4017组成。
  1、上升沿D触发器4013:
  在时钟CP信号上升沿触发下,就能把D端的数据传输到输出端。输入端无CP信号时,D端信号对触发器不起作用。
(1)4013的引脚功能:
SD,CD为置位端,
当SD=0,CD=1时,输出被置0
当SD=1,CD=0时,输出被置1.
当SD=0,CD=0时,当从CP0来一个上升沿时,输出随D的状态而定.。
(2)4013的真值表:

  2、十进制计数器4017
  4017 是单端输入十进制计数、分配输出电路。计数状态由CD4017的十个译码输出端Y0~Y9显示。每个输出状态都与输入计数器的时钟脉冲的个数相对应。
(1)4017的引脚功能:
O0-O9:译码输出端
MR:异步清零端,当接高电平时,输出被清零
CP0:时钟输入端0
CP1:时钟输入端1
(2)4017的真值表:

  三、密码位数可调的电子密码开关电路图

  四、验证功能及波形分析
  1、仿真步骤:
(1)当按下仿真开关(快捷键F5),当只有拨码开关C合上时,然后再依次的按下常开轻触按键开关KEY=051888,继电器K1导通,密码锁被打开。
(2)调节RP1可以改变密码输入时间的大小。
  2、波形检测
  采用示波器和逻辑分析仪可以检测到各点的波形如下:
(1)4013和4017的输出端波形(A、B、C、D、E点)

(2)电容C1充、放电的过程波形(F点)

  3、波形说明:
  (1)A、B、C、D、E点为六位密码(051888)输入键的输出波形,分别为矩形波。
  (2)F点为电容C1充、放电的过程波形,调节RP1可以改变电容C1充、放电的速度。
  五、总结报告
  本电路主要由上升沿D型触发器4013和十进制计数/分配器4017组成,其独特的功能是具有密码位数可调的功能。配合十个轻触按键开关、一个三位拨码开关、电阻电容等元件组成密码位数可调的电子密码开关。通过对4013和4017等元件的引脚功能图、真值表的分析,并设计原理图,然后用电子电路计算机仿真软件进行仿真,使得学习、研究电子技术变得简单、直观,学习效果更进一步提高,带动了学习和积极性。
  通过学习使自己对课本上的知识可以应用于实际,使得理论与实际相结合,加深对课本知识上的理解。同时实习也锻炼了我个人的动手能力:能够充分利用图书馆去查阅资料,增加课本知识上的理解,能使用电子仿真软件Multisim9.0设计并仿真,达到学以致用的目的。

上一页: 十通道开关及显示电路设计总结报告(第五届)
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电子密码锁控制电路设计总结报告(第五届)
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