复位键则可以再次输入密码。
2.2 方案论证
经论证两种方案均可行，且大体相同。
方案一中电子密码锁的基本功能能够实现功耗较低，但密码不能修改，密码为预先设置的初始密码。另，当输入四次密码输入完后，立刻自动开锁，从安全性来说较低。
方案二中设有复位，对于错误密码有修正功能，对于调试过程中能够及时停止报警，但是功耗相对于一要大。方案二中有原始密码修改功能。此方案中确认键防止按键次数不对也开锁。
2.3 方案选择
基于功能的全面和安全性能的考虑选择了方案二。密码修改功能在日常中很重要。如怀疑密码被盗，可以修改密码保障安全。且，当密码输入错误时可以按复位来再次开锁。
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3. 单元模块设计
该密码锁主要由密码设置模块、键盘模块、密码输入锁存模块、密码比较模块、 定时模块以及开锁和自锁模块模块构成。下面分模块介绍。
3.1各单元模块功能介绍及电路设计
3.1.1 密码设置模块设计
1.该模块主要实现密码的设置以及所存的功能。 2.该模块的原理及其实现方式。
本设计要求密码为4位十进制代码。为实现密码的设置采用了74HC160十进制的计数器和按钮按下给计数器一个脉冲，从而达到密码设置的功能，考虑到密码锁空间有限，因此没有用十个按键设置键盘。密码设置后通过CD4511和7段数码显示器来实现译码显示已设置的密码。但在实际使用中这是不可见的。 3.结构框图
按钮触发脉冲 计数存储 译码显示 图3.1 密码设置模块框图
4.protues仿真电路图及原理
按钮按下给一个脉冲，该脉冲提供74HC160的时钟信号，从而74HC160计数一次并通过74HC4511和7段数码显示器显示出设置的数字。74HC160有很多功能，在此模块中只选用了它的十进制加计数的功能。 密码设置原理电路如图3.1所示。 U6C4R83.3k10u3456710291D0D1D2D3ENPENTCLKLOADMR74HC160Q0Q1Q2Q3RCO14131211157126345U7ABCDLTBILE/STB74HC4511QAQBQCQDQEQFQG1312111091514R7360 图3.2 密码设置和显示电路 密码设置总电路图如图3.2所示。
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+5v+5vU9C110u3456710291D0D1D2D3ENPENTCLKLOADMR74HC160Q0Q1Q2Q3RCO14131211157126345U5ABCDLTBILE/STB74HC4511QAQBQCQDQEQFQG1312111091514R1R23.3k360U2C210u3456710291D0D1D2D3ENPENTCLKLOADMR74HC160Q0Q1Q2Q3RCO14131211157126345U1ABCDLTBILE/STB74HC4511QAQBQCQDQEQFQG1312111091514R3R43.3k360U3C310u3456710291D0D1D2D3ENPENTCLKLOADMR74HC160Q0Q1Q2Q3RCO14131211157126345U4ABCDLTBILE/STB74HC4511QAQBQCQDQEQFQG1312111091514R63.3kR5360U6C4R83.3k10u3456710291D0D1D2D3ENPENTCLKLOADMR74HC160Q0Q1Q2Q3RCO14131211157126345U7ABCDLTBILE/STB74HC4511QAQBQCQDQEQFQG1312111091514R7360 图3.3 密码设置总电路 3.1.2 矩阵键盘模块设计
1.该模块主要实现给相应功能端一个上升和下降脉冲沿 2.该模块实现方式和原理
按钮按下之前输出端为低，按下之后为高电平，按钮升起来为低电平。 3.protues仿真原理图
按钮之后，R之前为输出端
13R1710k 第 5 页
图3.4按键电路
9R110k8R510k7R810k6R210k5R610k4R910k3R310k2R710k1R1010k确认按钮0复位13R410kR1710k09R2910k 图3.5 按键区总电路
由于设计要求，键盘模块内设置了确认按钮以及复位按钮。 3.1.3密码输入锁存模块
1.该模块实现的功能是密码输入及锁存。
2.该模块由两部分构成，一部分为密码输入编码，一部分为密码输入锁存显示 3.结构框图
输入密码 编码 锁存 显示 图3.6 密码输入模块框图 4.protues仿真原理及电路图
密码输入编码由两片4532构成的16线-4线优先编码器所构成。由于实际使用的只有10个输入端，则高六位接地。如下图所示。Gs端仍为整个编码器的编码指示信号。如图3.5所示。
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9876543210432113121110D7D6D5D4D3D2D1D04532D7D6D5D4D3D2D1D0GSEO1415U1543211312111055U174532EIGSEOQ2Q1Q0EI1415679U18ORU19OR679U20ORQ2Q1Q0U21ORGSL3L2L1L0 图3.7 16线-4线优先编码器电路
由于键盘为一组，而要输入四位密码，则需要片选，本设计中用到了74HC194构成的右移的移位寄存器，从而控制了四个锁存器和译码显示器的工作（如下图）
图中2.4.6.12分别控制4个4508的STB端和4511的LE端。
U9:AU6345627119101D0D1D2D3SRSLCLKS0S1MR74HC194Q0Q1Q2Q31514131212U9:B305574LS044U9:C74LS046U9:D1374LS04120774LS04 图3.8 74HC194构成的片选电路 第 7 页