Proteus仿真的数字电路4位电子密码锁设计74LS373+74LS85

图1 电路流程图

电子密码锁电路包含:拨码输入、密码检测、脉冲电路、开锁电路、报警电路。本电路使用LOGICSTATE作为逻辑状态输入，用户用户通过调节状态作为输入密码。将输入信号与预设密码信号经过一定的门电路转化为高低电平后信号输出。一致时输出低电平,做为开锁信号；不一致时输出高电平，做为报警信号。利用芯片 555 多谐震荡器产生 1Hz 的周期秒脉冲，做为蜂鸣器报警信号。

各种集成芯片及门电路来设计，优点是电路理解轻松，设计比较顺畅，用已有的知识就可以设计。但是电路连线比较繁杂，需要一些逻辑器件，智能化大大降低，并且能拓展的功能比较少。

3、过程论述：

3.1密码输入、修改电路.

           图2 密码输入、修改电路

            图3 74LS373引脚图

该部分电路由8个LOGICSTATE和2个74LS373芯片组成，可实现密码的输入、密码修改以及储存功能。74LS373是一款常用的地址锁存器芯片，由八个并行的、带三态缓冲输出的D触发器构成。锁存端LE 由高变低时，输出端8 位信息被锁存，直到LE 端再次有效。 当三态门使能信号OE为低电平时，三态门导通，允许Q0~Q7输出，OE为高电平时，输出悬空。当74LS373用作地址锁存器时，应使OE为低电平，此时锁存使能端C为高电平时，输出Q0~Q7 状态与输入端D1~D7状态相同；当C发生负的跳变时，输入端D0~D7 数据锁入Q0~Q7。

3.2 密码比较及报警电路

           图4 密码比较及报警电路

               图 5 74LS85引脚图

该部分电路采用了74LS85芯片，为四位二进制比较器，两个4位数的比较是从A的最高位A3和B的最高位B3进行比较，如果它们不相等，则该位的比较结果可以作为两数的比较结果。若最高位A3=B3，则再比较次高位A2和B2，余类推。显然，如果两数相等，那么，比较步骤必须进行到最低位才能得到结果。

密码输入时间到9秒时，74LS160正常计数，U12：B产生一个低电平信号，取反后为高电平，报警，蜂鸣器响。密码输入正确后，74LS85时始终输出为高，使得蜂鸣器不会报警。

3.3 计时电路

图6 计时电路

图7 74LS160引脚图

CP为1Hz连续脉冲信号。74LS160为同步十进制计数器，当按下密码输入区域电路按键开始计时。若密码输入正确计时器停止计时，若密码未正确输入，当QA、QB、QC、QD从0000加计数到0101其间经过9秒后，进位端输出一个高电平，驱动蜂鸣器发出报警信号。

4、结果分析：

   实验结果基本符合实验要求，当第一个按键按下时，计时电路能够正常计时。当密码输入时间超过设定时间时，电路会正常报警，亮红灯，此时即使密码输入正确也无法解锁，电路处于自锁状态。当没有密码输入区域的按键输入信号时，可以随意更改设置密码，

   本设计其电路可以分为5部分：密码输入部分，密码修改部分，密码输出锁定部分，定时器触发部分和开锁/报警逻辑部分。采用4位密码输入，只有在输入正确的密码后才能实现对灯的电子控制，该电路的密码输入按键较多所以可供修改的密码也多，并且有各种附加电路，已达到报警及锁定功能，有很高的安全系数。该电路已经过我多次修改和整理，可以满足人们的基本要求，但因为水平有限，此电路中也存在一定的问题，采用555振荡电路作为时基输入信号， 电路的计时功能会有误差。