无需使用微控制器的数字密码锁电路

基于密码的锁定机制是一种非常流行的安全方法，可以保护我们珍贵的财产。现在，随着技术的快速发展，我们的锁定系统也实现了现代化。新的，更好，功能更强大的数字密码锁已经取代了旧的传统锁，因为它比机械锁小巧，安全可靠。在这个项目中，我们将看到如何在不使用MCU的情况下制作这个数字密码柜。为了实现这一点，我们使用逻辑门、比较器、移位寄存器来实现这一点。

密码锁如何工作？

该系统具有预设的主密码和按钮，用户可以在其中输入密码。输入密码长度限制为

5。按下五个按钮后，将其与主密码进行比较。如果找到匹配项，则继电器被激活解锁储物柜，绿色 LED 亮起。但是，当不匹配时，储物柜会通过点亮红色 LED

来指示它。

所需组件：

该电路中使用了相当多的元件。我在下面的列表中对每个组件的功能进行了简短描述，以便在您进一步阅读时更好地了解电路。

按钮 – 10（电路输入）

74ALS520N – 2 （ 8位比较器，用于比较输入与主密码）

742G79DCU – 5 （ D 型触发器临时存储输入密码 ）

74AS832N – 2 （ 5通道R门将输入限制为《》个输入）

74LS96N – 1 （ 触发输入密码与主密码的比较 ）

74ALS08N – 1 （ 和栅极用于组合两个比较器的输出）

74LVC04 – 1 （如果密码不匹配，则补充输出以激活警报）

中继

发光二极管

电阻

数字密码锁电路图：

工作原理：

上述电路的工作原理分为不同的块并单独解释。

按钮输入：

我们使用通用按钮将输入馈送到电路。按下按钮时，它将输入连接到 Vcc。因此，高信号被馈送到D-Flip Flop以临时存储其输入值。

去抖动机制：

从标记为“*”的按钮看到输入端子吗？这表明使用带有按钮的去抖动机制。与数字芯片相比，按钮相对较慢，因此按一下按钮可能会被解释为同一按钮的多个输入。这将导致我们的储物柜电路行为不当。为了避免这种情况，增加了电容器和电阻器的组合。当按下按钮时，电容器充电但不瞬时充电，Vcc需要一段时间才能在电容器中显示，从而消除了多次按下D-翻转翻转的可能性。SW1的每个按钮。。.。.SW10

应使用自己的去抖动机制设置。您可以在此处阅读有关此去抖机制及其工作原理的更多信息。

D 触发器：

正如我们所看到的，按钮的一端连接到Vcc，另一端连接到触发器块的数据和时钟引脚。这是因为，根据D触发器的真值表，输出会根据其数据引脚的输入改变其状态，但仅在时钟脉冲处于活动状态时改变。因此，我们需要同时将两个引脚拉高。因此，通过按下触发器的按钮输入，时钟引脚变为高电平。因此，我们在输出端获得高信号。它保持这种状态，因为

Flip-Flop 在这里充当内存元素。

比较仪：

然后，触发器的输出连接到输入引脚P0IC7比较器的P9和IC0的P1、P10。从P2到P7的其余引脚连接到GND，因为我们不需要它们。我们需要两个比较器IC，因为我们有8个输入按钮，而一个比较器只能有0个输入进行比较。在这里，如果您观察，IC7和IC9比较器的其他输入状态Q10.。。.Q《》连接到Vcc和GND。这将充当主密码。为方便起见，您可以使用

DIP 开关。

您可以注意到IC0的Q2，Q6，Q9和IC0的Q1，Q10连接到Vcc端子。现在将其设置为主密码。这意味着如果用户按SW1，SW2，SW7，SW9和SW10，IC0的P2，P6，P9和IC0的P1，P10的引脚变为高电平，这将与IC0的Q2，Q6，Q9和IC0的Q1，Q10进行比较。比较将导致IC9和IC10的输出变为高电平，指示密码匹配。如果按错按钮或按钮按错顺序，IC9输出和IC10保持低电平。

或门：

按钮输入也连接到OR门的输入。通过真值表，我们知道当OR门的任一输入变高时，输出也会变高。每个手术室门输入连接到两个按钮。因此，当按下其中任何一个时，该OR门的输出变为高电平。然后，来自OR门的两个输出连接到另一个OR门的输入，依此类推，导致单个OR门。此OR门与移位寄存器一起使用，以将密码输入限制为5个。

移位寄存器：

我们希望将其制作为5位数的代码锁系统。因此，我们必须将密码输入限制为 5

个按钮，并使用比较器将输入密码与主密码进行比较。为了限制关键输入，我们将使用5位移位寄存器。我们将OR门的输出连接到该移位寄存器的输入。按下每个按钮后，移位寄存器上的二进制计数器将从

QA 增加到

QE。移位寄存器的QE引脚连接到两个比较器的G1引脚。因此，当用户按下五个按钮时，QE变为高电平，并将两个比较器上的G1引脚拉高，从而命令比较器将输入与主密码进行比较。

比较：

一旦移位寄存器激活比较器，它将P0P7引脚上的输入逻辑与Q0Q7引脚进行比较。如果用户按正确的顺序按下 SW1、SW2、SW7、SW9 和 SW10

按钮，则会发生匹配。这将激活比较器的输出，该输出进入AND门。如果用户按下了不正确的按钮或按钮不按顺序，比较器输出将保持低电平，没有任何反应。

输出级：

当比较器的输出均为高电平时，AND栅极的输出变为高电平。AND 门的高输出激活继电器，解锁储物柜，允许用户使用它，绿色 LED

充当指示灯。有一个重置按钮连接到移位寄存器的CLR引脚，用户应手动激活该按钮，以便在使用后将储物柜重置回原始状态。如果输入的输入不正确，AND门的输出保持低电平，并且将被NOT门反转，这将为连接到它的红色LED供电。LED

将处于此状态，直到用户输入正确的代码并将其解锁。