無(wú)需使用微控制器的數(shù)字密碼鎖電路

基于密碼的鎖定機(jī)制是一種非常流行的安全方法，可以保護(hù)我們珍貴的財(cái)產(chǎn)?，F(xiàn)在，隨著技術(shù)的快速發(fā)展，我們的鎖定系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化。新的，更好，功能更強(qiáng)大的數(shù)字密碼鎖已經(jīng)取代了舊的傳統(tǒng)鎖，因?yàn)樗?a target="_blank">機(jī)械鎖小巧，安全可靠。在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將看到如何在不使用MCU的情況下制作這個(gè)數(shù)字密碼柜。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，我們使用邏輯門(mén)、比較器、移位寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

密碼鎖如何工作？

該系統(tǒng)具有預(yù)設(shè)的主密碼和按鈕，用戶(hù)可以在其中輸入密碼。輸入密碼長(zhǎng)度限制為

5。按下五個(gè)按鈕后，將其與主密碼進(jìn)行比較。如果找到匹配項(xiàng)，則繼電器被激活解鎖儲(chǔ)物柜，綠色 LED 亮起。但是，當(dāng)不匹配時(shí)，儲(chǔ)物柜會(huì)通過(guò)點(diǎn)亮紅色 LED

來(lái)指示它。

所需組件：

該電路中使用了相當(dāng)多的元件。我在下面的列表中對(duì)每個(gè)組件的功能進(jìn)行了簡(jiǎn)短描述，以便在您進(jìn)一步閱讀時(shí)更好地了解電路。

按鈕 – 10（電路輸入）

74ALS520N – 2 （ 8位比較器，用于比較輸入與主密碼）

742G79DCU – 5 （ D 型觸發(fā)器臨時(shí)存儲(chǔ)輸入密碼 ）

74AS832N – 2 （ 5通道R門(mén)將輸入限制為《》個(gè)輸入）

74LS96N – 1 （ 觸發(fā)輸入密碼與主密碼的比較 ）

74ALS08N – 1 （ 和柵極用于組合兩個(gè)比較器的輸出）

74LVC04 – 1 （如果密碼不匹配，則補(bǔ)充輸出以激活警報(bào)）

中繼

發(fā)光二極管

電阻

數(shù)字密碼鎖電路圖：

工作原理：

上述電路的工作原理分為不同的塊并單獨(dú)解釋。

按鈕輸入：

我們使用通用按鈕將輸入饋送到電路。按下按鈕時(shí)，它將輸入連接到 Vcc。因此，高信號(hào)被饋送到D-Flip Flop以臨時(shí)存儲(chǔ)其輸入值。

去抖動(dòng)機(jī)制：

從標(biāo)記為“*”的按鈕看到輸入端子嗎？這表明使用帶有按鈕的去抖動(dòng)機(jī)制。與數(shù)字芯片相比，按鈕相對(duì)較慢，因此按一下按鈕可能會(huì)被解釋為同一按鈕的多個(gè)輸入。這將導(dǎo)致我們的儲(chǔ)物柜電路行為不當(dāng)。為了避免這種情況，增加了電容器和電阻器的組合。當(dāng)按下按鈕時(shí)，電容器充電但不瞬時(shí)充電，Vcc需要一段時(shí)間才能在電容器中顯示，從而消除了多次按下D-翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)的可能性。SW1的每個(gè)按鈕。。.。.SW10

應(yīng)使用自己的去抖動(dòng)機(jī)制設(shè)置。您可以在此處閱讀有關(guān)此去抖機(jī)制及其工作原理的更多信息。

D 觸發(fā)器：

正如我們所看到的，按鈕的一端連接到Vcc，另一端連接到觸發(fā)器塊的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘引腳。這是因?yàn)?，根?jù)D觸發(fā)器的真值表，輸出會(huì)根據(jù)其數(shù)據(jù)引腳的輸入改變其狀態(tài)，但僅在時(shí)鐘脈沖處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)改變。因此，我們需要同時(shí)將兩個(gè)引腳拉高。因此，通過(guò)按下觸發(fā)器的按鈕輸入，時(shí)鐘引腳變?yōu)楦唠娖?。因此，我們?cè)谳敵龆双@得高信號(hào)。它保持這種狀態(tài)，因?yàn)?/p>

Flip-Flop 在這里充當(dāng)內(nèi)存元素。

比較儀：

然后，觸發(fā)器的輸出連接到輸入引腳P0IC7比較器的P9和IC0的P1、P10。從P2到P7的其余引腳連接到GND，因?yàn)槲覀儾恍枰鼈儭Ｎ覀冃枰獌蓚€(gè)比較器IC，因?yàn)槲覀冇?個(gè)輸入按鈕，而一個(gè)比較器只能有0個(gè)輸入進(jìn)行比較。在這里，如果您觀察，IC7和IC9比較器的其他輸入狀態(tài)Q10.。。.Q《》連接到Vcc和GND。這將充當(dāng)主密碼。為方便起見(jiàn)，您可以使用

DIP 開(kāi)關(guān)。

您可以注意到IC0的Q2，Q6，Q9和IC0的Q1，Q10連接到Vcc端子?，F(xiàn)在將其設(shè)置為主密碼。這意味著如果用戶(hù)按SW1，SW2，SW7，SW9和SW10，IC0的P2，P6，P9和IC0的P1，P10的引腳變?yōu)楦唠娖剑@將與IC0的Q2，Q6，Q9和IC0的Q1，Q10進(jìn)行比較。比較將導(dǎo)致IC9和IC10的輸出變?yōu)楦唠娖?，指示密碼匹配。如果按錯(cuò)按鈕或按鈕按錯(cuò)順序，IC9輸出和IC10保持低電平。

或門(mén)：

按鈕輸入也連接到OR門(mén)的輸入。通過(guò)真值表，我們知道當(dāng)OR門(mén)的任一輸入變高時(shí)，輸出也會(huì)變高。每個(gè)手術(shù)室門(mén)輸入連接到兩個(gè)按鈕。因此，當(dāng)按下其中任何一個(gè)時(shí)，該OR門(mén)的輸出變?yōu)楦唠娖?。然后，?lái)自O(shè)R門(mén)的兩個(gè)輸出連接到另一個(gè)OR門(mén)的輸入，依此類(lèi)推，導(dǎo)致單個(gè)OR門(mén)。此OR門(mén)與移位寄存器一起使用，以將密碼輸入限制為5個(gè)。

移位寄存器：

我們希望將其制作為5位數(shù)的代碼鎖系統(tǒng)。因此，我們必須將密碼輸入限制為 5

個(gè)按鈕，并使用比較器將輸入密碼與主密碼進(jìn)行比較。為了限制關(guān)鍵輸入，我們將使用5位移位寄存器。我們將OR門(mén)的輸出連接到該移位寄存器的輸入。按下每個(gè)按鈕后，移位寄存器上的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器將從

QA 增加到

QE。移位寄存器的QE引腳連接到兩個(gè)比較器的G1引腳。因此，當(dāng)用戶(hù)按下五個(gè)按鈕時(shí)，QE變?yōu)楦唠娖剑蓚€(gè)比較器上的G1引腳拉高，從而命令比較器將輸入與主密碼進(jìn)行比較。

比較：

一旦移位寄存器激活比較器，它將P0P7引腳上的輸入邏輯與Q0Q7引腳進(jìn)行比較。如果用戶(hù)按正確的順序按下 SW1、SW2、SW7、SW9 和 SW10

按鈕，則會(huì)發(fā)生匹配。這將激活比較器的輸出，該輸出進(jìn)入AND門(mén)。如果用戶(hù)按下了不正確的按鈕或按鈕不按順序，比較器輸出將保持低電平，沒(méi)有任何反應(yīng)。

輸出級(jí)：

當(dāng)比較器的輸出均為高電平時(shí)，AND柵極的輸出變?yōu)楦唠娖健ND 門(mén)的高輸出激活繼電器，解鎖儲(chǔ)物柜，允許用戶(hù)使用它，綠色 LED

充當(dāng)指示燈。有一個(gè)重置按鈕連接到移位寄存器的CLR引腳，用戶(hù)應(yīng)手動(dòng)激活該按鈕，以便在使用后將儲(chǔ)物柜重置回原始狀態(tài)。如果輸入的輸入不正確，AND門(mén)的輸出保持低電平，并且將被NOT門(mén)反轉(zhuǎn)，這將為連接到它的紅色LED供電。LED

將處于此狀態(tài)，直到用戶(hù)輸入正確的代碼并將其解鎖。