第四节 开锁次数检测及报警电路
电路中设计一个开锁检测次数电路为电路起到一个保险的作用，当数次开锁失败后通过次数检测后可以自锁电路以及报警，为整个电子锁的安全性提供了保证。 一、计数器74161
目前，集成计数器在一些简单小型数字系统中被广泛应用，因为他们具有体积小、功耗低、功能灵活等优点。集成计数器的类型很多，如74161、74LS193、74LS290等若干集成计数器产品。集成计数器74161的引脚图如3.9所示：
图3.9 74161的引脚图
74161是4位二进制同步加计数器。其中RD为异步清零端，LD是预置数控制端，A、B、C、D是预置数输入端，EP和ET是计数使能端，RCO是进位输出端，它的设置为多片集成计数器的级联提供了方便。 74161的功能如下：
① 异步清零：当RD=0时，不管其他输入端的状态如何，计数器输出将被直接置
零，称为异步清零。
② 同步并行预置数：当RD=1的条件下，当LD=0、且有时钟脉冲CP的上升沿作
用时，A、B、C、D输入端的数据分别被Q1、Q2、Q3、Q4所接收。由于这个置数操作要与CP上升沿同步，且A~D的数据要同时置入计数器，称为同步并行置数。
③ 保持：在RD=LD=1的条件下，当ET*EP=0，即两个计数使能中有0时，不管有没有CP脉冲作用，计数器都将保持原有状态不变。需要说明的是，当ET=1、EP=0时进位输出RCO也保持不变，而当ET=0时，不管EP状态如何，进位输出RCO=0。
④ 计数：当RD=LD=EP=ET=1时，74161处于计数状态。
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二、开锁次数检测及报警电路
对于次数检测电路的设计很简单一，直接有一个计数器可以完成次数检测，在这里我们选用计数器74161，其具体电路设计如图3.10所示：
图3.10 开锁次数检测及报警电路
当74161的RD、LD、EP、ET分别为高时，当2脚CP脉冲端有脉冲信号时，在每个脉冲的上升沿时开始计数1。图中电路的2脚CP脉冲为10秒延时电路的输出正脉冲，通过计数器计数，由Q1、Q2、Q3、Q4输出相应的正脉冲次数，Q4为最高位，由每次开锁都要使10秒延时电路产生一个延时脉冲，且脉冲宽度约为一个开锁周期。在电路设计为最后多可以开4次，由电路输出可知：当第一次、第二次、直到第五次，Q4、Q3、Q2、Q1分别为0001、0010、0011、0100、0101，由此可知当第5次开锁时Q3、Q1同时为1，经过与门输出电平为高，三极管导通，报警电路报警。与门的第3脚经过一个非门为低送到放大整形电路使电路自锁，增加电路的安全性。
我们在74161上加了一个复位电路，当电路报警后，将开关闭合，RD=0与门输出为低，电路解除自锁。
第五节 开锁电路设计
通过一系列的环节，当输出掌声信号与检测电路相同时，检测电路输出的高电平可以驱动开锁电路，具体电路设计如图3.11所示：
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图 3.11 开锁电路
开锁信号为高电平，则LED1点亮，作为开锁指示。K1迅速吸合，开门电机运转，门打开。在继电器回路中设置R1、C2的目的是为了减小继电器自身功耗，它是利用继电器维持电流小于吸合电流的这—基本原理没汁而成的。当开锁信号由低电平突变为高电平时，由于电容C2两端的电压不能突变，因此较强的充电电流流经继电器的线包，使K1迅速动作吸合。吸合后继电器线包中维持电流由电阻R1提供，使K1仍能保持吸合。采取这种措施后，不仅有效的减小继电器的自身功耗，也有利于12V基准电压的稳定。若取消R1和C2，当开锁信号电平由低电位突变为高电位时，因负载电流增大，12V输出电压就会明显下降，使保护器工作不稳定。
电路中还有一个相当重要的部分即直流稳压电源。220V的电压经过T1变压后，再经过IN4001以及电容整流、滤波后输出一个稳定的直流电压，为整个电路中大量的数字器件提供一个可靠的直流电压，是电路实现预想的功能。
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第四章 调试电路
第一节 调试要点
(1)调试时钟脉冲发生器，使输出方波周期Top在1-2s之间。 (2) 10 s单稳延时时间TW2≈7Top
(3)信号单稳延时时间TW1≈ (0.5-0.7) Top
(4)电容C10为防止高频自激而设计，调试时不宜取得过大。 (5)调试时:Cp、X、Q0、Q1、 Y的波形如图4.1所示。
图4.1 在CP脉冲下的波形图
第二节 电路调节
电路调节主要是调节整个电路能够同步实现功能。使电路通电，将NE556右边的NE555使能端接高电平，通过对电容、电阻的调节使脉冲产生电路的周期为1秒，结果可通过频率计测得。然后通过调节NE556左边的单稳态触发电路使电路延时间为TW2 =1.1RC=7秒。由上面的波形电路图可知道，需要调节NE555输入信号延时电路延时为TW1 =0.7秒，同理调节NE555的外接电容、电阻使其延时间达到要求。
通过调节，输入正确的掌声信号后看是否能够将电子锁打，如果能打开说明开锁功能正常，如果不能打开则再次检查延时电路和脉冲电路是否达到调节要点中的要
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求，若达到再检查接线等。当在正确的输入信号输入将锁打开的情况下，在输入5次错误信号，在第5次的时候看电路是否报警且自锁，如果能闭合开关K2，再次输入正确信号，观察电路能否正常工作，如果不能仔细检查接线，直到电路实现功能即可投入使用。
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