無需使用微控制器的數(shù)字密碼鎖電路

基于密碼的鎖定機制是一種非常流行的安全方法，可以保護我們珍貴的財產(chǎn)?，F(xiàn)在，隨著技術的快速發(fā)展，我們的鎖定系統(tǒng)也實現(xiàn)了現(xiàn)代化。新的，更好，功能更強大的數(shù)字密碼鎖已經(jīng)取代了舊的傳統(tǒng)鎖，因為它比機械鎖小巧，安全可靠。在這個項目中，我們將看到如何在不使用MCU的情況下制作這個數(shù)字密碼柜。為了實現(xiàn)這一點，我們使用邏輯門、比較器、移位寄存器來實現(xiàn)這一點。

密碼鎖如何工作？

該系統(tǒng)具有預設的主密碼和按鈕，用戶可以在其中輸入密碼。輸入密碼長度限制為

5。按下五個按鈕后，將其與主密碼進行比較。如果找到匹配項，則繼電器被激活解鎖儲物柜，綠色 LED 亮起。但是，當不匹配時，儲物柜會通過點亮紅色 LED

來指示它。

所需組件：

該電路中使用了相當多的元件。我在下面的列表中對每個組件的功能進行了簡短描述，以便在您進一步閱讀時更好地了解電路。

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)器臨時存儲輸入密碼 ）

74AS832N – 2 （ 5通道R門將輸入限制為《》個輸入）

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比較器的輸出）

74LVC04 – 1 （如果密碼不匹配，則補充輸出以激活警報）

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，它將輸入連接到 Vcc。因此，高信號被饋送到D-Flip Flop以臨時存儲其輸入值。

去抖動機制：

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

應使用自己的去抖動機制設置。您可以在此處閱讀有關此去抖機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)和時鐘引腳。這是因為，根據(jù)D觸發(fā)器的真值表，輸出會根據(jù)其數(shù)據(jù)引腳的輸入改變其狀態(tài)，但僅在時鐘脈沖處于活動狀態(tài)時改變。因此，我們需要同時將兩個引腳拉高。因此，通過按下觸發(fā)器的按鈕輸入，時鐘引腳變?yōu)楦唠娖?。因此，我們在輸出端獲得高信號。它保持這種狀態(tài)，因為

Flip-Flop 在這里充當內(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，因為我們不需要它們。我們需要兩個比較器IC，因為我們有8個輸入按鈕，而一個比較器只能有0個輸入進行比較。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。這將充當主密碼。為方便起見，您可以使用

DIP 開關。

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

或門：

按鈕輸入也連接到OR門的輸入。通過真值表，我們知道當OR門的任一輸入變高時，輸出也會變高。每個手術室門輸入連接到兩個按鈕。因此，當按下其中任何一個時，該OR門的輸出變?yōu)楦唠娖?。然后，來自OR門的兩個輸出連接到另一個OR門的輸入，依此類推，導致單個OR門。此OR門與移位寄存器一起使用，以將密碼輸入限制為5個。

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

個按鈕，并使用比較器將輸入密碼與主密碼進行比較。為了限制關鍵輸入，我們將使用5位移位寄存器。我們將OR門的輸出連接到該移位寄存器的輸入。按下每個按鈕后，移位寄存器上的二進制計數(shù)器將從

QA 增加到

QE。移位寄存器的QE引腳連接到兩個比較器的G1引腳。因此，當用戶按下五個按鈕時，QE變?yōu)楦唠娖?，并將兩個比較器上的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引腳進行比較。如果用戶按正確的順序按下 SW1、SW2、SW7、SW9 和 SW10

按鈕，則會發(fā)生匹配。這將激活比較器的輸出，該輸出進入AND門。如果用戶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，沒有任何反應。

輸出級：

當比較器的輸出均為高電平時，AND柵極的輸出變?yōu)楦唠娖?。AND 門的高輸出激活繼電器，解鎖儲物柜，允許用戶使用它，綠色 LED

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

將處于此狀態(tài)，直到用戶輸入正確的代碼并將其解鎖。