設計思路

共設了9 個用戶輸入鍵，其中隻有4 個是有效的密碼按鍵，其它的都是幹擾按鍵

，若按下幹擾鍵，鍵盤輸入電路自動清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入;如果用戶輸入密碼的時間超過40 秒（一般情況下

，用戶不會超過40 秒，若用戶覺得不便，還可以修改）電路將報警80 秒，若電路連續報警三次，電路將鎖定鍵盤5 分鍾

，防止他人的非法操作。

設計原理分析

電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源（UPS）

，其中設置UPS 電源是為了防止因為停電造成的密碼鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。密碼鎖電路包含：鍵盤輸入
、密碼修改、密碼檢測、開鎖電路、執行電路
、報警電路、鍵盤輸入次數鎖定電路。鍵盤輸入、密碼修改
、密碼檢測、開鎖及執行電路 。

其電路如下圖1 所示：


報警電路實現的功能是：當輸入密碼的時間超過40 秒（一般情況下用戶輸入不會超過）
，電路報警80 秒
，防止他人惡意開鎖。電路包含兩大部分，2 分鍾延時和40 秒延時電路。其工作原理是當用戶開始輸入密碼時，電路開始2 分鍾計時
，超出40 秒，電路開始80 秒的報警。如圖2所示。


有人走近門時
，觸摸了TP 端（TP 端固定在鍵盤上，其靈敏度非常高，保證電路可靠的觸發），由於人體自身帶的電，使IC10 的2 腳出現低電平
，使IC10 的狀態發生翻轉

，其3 腳輸出高電平，T5 導通（可以通過R12 控製T1 的基極電流），其集電極接的黃色發光二極管D3 發光，表示現在電子鎖處於待命狀態，T6 截止
，C4 開始通過R14 充電（充電時間是40 秒，此時為用戶輸入密碼的時間，即用戶輸入密碼的時間不能超過40 秒，否則電路就開始報警
， 由於用戶經常輸入密碼，而且知道密碼，一般輸入密碼的時間不會超過40 秒），IC2 開始進入延時40 秒的狀態。
[page]
開始報警：當用戶輸入的密碼不正確或輸入密碼的時間超過40 秒
，IC11 的2 腳電位隨著C4 的充電而下降
，當電位下降到1/3Vcc 時（即40 秒延時結束時候），3 腳變成高電位（延時時是低電平），通過R15 使（R15 的作用是為了限製T7 的導通電流防止電流過大燒毀三極管）T7 導通，其集電極上麵接的紅色發光二極管D4 發亮，表示當前處於報警狀態，T8 也隨之而導通
，使蜂鳴器發聲，令賊人生怯
，實現報警。

停止報警：當達到了80 秒的報警時間


，IC10 的6，7 腳接的電容C5 放電結束，IC10 的3 腳變成低電平，T5 截止，T6 導通

，強製使強製電路處於穩態
，IC11 的3 腳輸出低電平，使T7，T8 截止，蜂鳴器停止報警;或者用戶輸入的密碼正確，則有開鎖電路中的T10 集電極輸出清除報警信號

，送至T12（PNP），T12 導通，強製使T7 基極至低電位，解除報警信號。

報警次數檢測及鎖定電路

若用戶操作連續失誤超過3 次，電路將鎖定5 分鍾。其工作原理如下：當電路報警的次數超過3 次，由IC9（74161）構成的3 位計數器將產生進位，通過IC7
，輸出清零信號送往74161 的清零端


，以實現重新計數。經過IC8（與門）
，送到IC12（555）的2 腳，使3 腳產生5 分鍾的高電平鎖定脈衝（其脈衝可由公式T=1.1RC 計算得出）
，經T9 倒相，送IC6 輸入端，使IC6 輸出低電平，使IC13 不能開鎖，到鎖定的目的。電路圖如下圖3所示：


為了防止停電情況的發生，本電路後備了UPS 電源，它包括市電供電電路，停電檢測電路，電子開關切換電路

，蓄電池充電電路和蓄電池組成。其電路圖如下圖4 所示：

[page]
220V 市電通過變壓器B 降壓成12V 的交流電，再經過整流橋整流
，7805 穩壓到5V 送往電子切換電路，由於本電路功耗較少，所以選用10W 的小型變壓器。由R8，R9，R6，R7 及IC14 構成電壓比較器，正常情況下，V+V- IC14 輸出高電平，由T3，T4 構成的達林頓管使繼電器J 開啟

，將其常開觸電將蓄電池和電路相連，實現市電和蓄電池供電的切換，保證電子密碼鎖的正常工作（視電池容量而定持續時間）。其電路圖如下圖5 所示：


T1，T2 構成的蓄電池自動充電電路，它在電池充滿後自動停止充電，其中D1 亮為正在充電，D2 為工作指示。由R4，R5，T1 構成電壓檢測電路，蓄電池電壓低
，則T1
，T2 導通
，實現對其充電;充滿後，T1，T2 截止，停止充電，同時D1 熄滅，電路中C4 的作用是濾除幹擾信號。其電路圖如圖6 所示：


綜上所述，這個電路的密碼不能遺忘，一旦遺忘
，就很難打開。用開關作74LS112 的CLK 脈衝

，不是很穩定，可以調換其它高速開關或計數脈衝;電路密碼隻有16 種zhong可ke供gong修xiu改gai，但dan由you於yu他ta人ren不bu知zhi道dao密mi碼ma的de位wei數shu
，而er且qie還hai要yao求qiu在zai規gui定ding的de時shi間jian內nei按an一yi定ding的de順shun序xu開kai鎖suo
，所suo以yi他ta人ren開kai鎖suo的de幾ji率lv很hen小xiao。所suo以yi這zhe一yi防fang盜dao電dian子zi密mi碼ma鎖suo還hai是shi很hen可ke靠kao的de。

電子密碼鎖用電壓比較器、555 單穩態電路、計數器、JK 觸發器、UPS 電源等設計的數字邏輯電路，實現對門的電子控製
，並且有各種附加電路保證電路能夠安工作，有極高的安全係數。電路密碼隻有16 種可供修改，但由於他人不知道密碼的位數，而且還要求在規定的時間內按一定的順序開鎖

，所以他人開鎖的幾率很小。

相關閱讀：

技術帝上手：電子按鍵密碼鎖的設計
一款汽車電子密碼鎖電路設計
新手入門：電子密碼鎖基於555單穩態電路設計