聲控密碼電子鎖電路設(shè)計(jì)[1]

1、河南科技學(xué)院新科學(xué)院2013屆本科畢業(yè)論文（設(shè) 計(jì)）倒薩 論聲控密碼電鎖電路設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：馬秉旭 所在系別：電氣工程系 所學(xué)專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 導(dǎo)師姓名：洪源 完成時(shí)間：_聲控密碼電子鎖電路設(shè)計(jì)摘要采用邏輯門電路設(shè)計(jì)電子密碼鎖，闡述了其工作原理，給出了具體的電路原理圖。該密碼鎖具有密碼預(yù)置功能，保密性強(qiáng)，誤碼報(bào)警，并且報(bào)警時(shí)間可以設(shè)定，同時(shí)用數(shù)碼管顯示出報(bào)警時(shí)間。密碼正確時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器控制開(kāi)鎖指示燈，誤碼時(shí)報(bào)警信號(hào)由蜂鳴器發(fā)出，聲音為間歇式鳴笛。采用自行設(shè)計(jì)的5V穩(wěn)壓電源供電，具有耗電省等特點(diǎn)。使用時(shí)用戶必須按下確認(rèn)按鈕后方可知用戶輸入的密碼是否與預(yù)置密碼一致，當(dāng)密碼正確時(shí)密碼鎖可以被打開(kāi)

2、，點(diǎn)亮綠色二極管亮代表密碼正確，鎖可以打開(kāi)。密碼不正確時(shí)按下確認(rèn)按鈕，紅色二極管被點(diǎn)亮，同時(shí)蜂鳴器鳴笛十秒，數(shù)碼管顯示十秒倒計(jì)時(shí)；倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，數(shù)碼管顯示00，對(duì)其產(chǎn)生的編碼信號(hào)經(jīng)門電路處理后轉(zhuǎn)化為低電平信號(hào)，傳給秒脈沖電路控制端，使其停止工作，從而脈沖驅(qū)動(dòng)的蜂鳴器也停止報(bào)警。關(guān)鍵詞： 電子密碼鎖，數(shù)字電路，預(yù)置密碼，誤碼報(bào)警Voice electronic cipher lock circuit designAbstract The logic gate circuit design electronic trick lock, expounds its working principle,

3、 give a specific circuit principle diagram. This combination lock has password preset functions, secrecy is strong, error alarm, and alarm time can set, and with a digital alarm time tubes to display. When the correct password is driving relay control the lock indicator light, error alarm signal whe

4、n a voice for the buzzer, intermittent whistling. Self-designed 5 V voltage power supply, has the power saving, etc. When using the user must be on the confirm button that behind the password of user input and preset password, whether consistent when the correct password combination lock can be open

5、 when, light green light represents the correct password, diode can open the lock. Password is not correct press confirm button, red diode to light, and ten seconds, sirens buzzer digital pipe display ten seconds to countdown; The end of the countdown, digital pipe display, to produce a signal gate

6、after processing the code into low level signals to the second pulse, the control circuit, make its stop work and pulse of driver buzzer also stopped the police.Keywords: electronic trick lock,Digital circuit,Preset password,Error alarm目 錄1.前言11.1 聲控電子鎖的應(yīng)用與發(fā)展11.2設(shè)計(jì)任務(wù)12.1方案比較12.2方案論證42.3方案選擇53單元模塊電路設(shè)

7、計(jì)53.1序列脈沖檢測(cè)電路設(shè)計(jì)53.2 取樣及放大整形電路設(shè)計(jì)113.2.1 時(shí)基電路NE555123.3延時(shí)及脈沖產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)143.3.1雙時(shí)基電路NE556153.4開(kāi)鎖次數(shù)檢測(cè)及報(bào)警電路153.4.1計(jì)數(shù)器74161163.5開(kāi)鎖電路設(shè)計(jì)174調(diào)試電路1841調(diào)試要點(diǎn)1842電路調(diào)試19結(jié)論19致謝20參考文獻(xiàn)20外文資料的中文譯文20附錄251.前言1.1 聲控電子鎖的應(yīng)用與發(fā)展隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)70年代，隨著微電子技術(shù)的應(yīng)用，出現(xiàn)了磁控鎖、聲控鎖、超聲波鎖、紅外線鎖、電磁波鎖、電子卡片鎖、指紋鎖、眼球鎖、遙控鎖等。這些鎖具有機(jī)械結(jié)構(gòu)所無(wú)法比擬的高保密性能。目前，鎖還可

8、在特定的系統(tǒng)中、按設(shè)定的邏輯關(guān)系實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的程序控制。1.2設(shè)計(jì)任務(wù) 聲控電子鎖是利用掌聲的節(jié)奏開(kāi)鎖，代碼檢測(cè)電路是系統(tǒng)的主要部分。是設(shè)計(jì)一個(gè)由掌聲的節(jié)奏（序列脈沖）控制的電子鎖，序列脈沖由4位0、1代碼構(gòu)成（代碼可自行設(shè)定）。當(dāng)掌聲產(chǎn)生的序列脈沖包含有自行設(shè)定的代碼1101，使電路輸出一個(gè)高電平，推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作把門打開(kāi)。執(zhí)行結(jié)果由LED發(fā)光二極管指示。輸入一次開(kāi)鎖信號(hào)未將門打開(kāi)，可重復(fù)三次，否則，啟動(dòng)音響報(bào)警電路并自鎖。2.系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1方案比較方案一: 傳聲器放大整形電路10秒單穩(wěn)延時(shí)電路及脈沖產(chǎn)生電路計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)器3計(jì)數(shù)器4計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)器5138譯碼器非門與門開(kāi)鎖驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)鎖模擬

9、指示電路報(bào)警器時(shí)鐘脈沖指示電路計(jì)數(shù)器6圖1. 基于門電路原理框圖方案原理：掌聲通過(guò)傳聲器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，此電信號(hào)為負(fù)相脈沖信號(hào)，為尖波。電信號(hào)通過(guò)放大整形電路轉(zhuǎn)化為正脈沖信號(hào)。脈沖信號(hào)分別送到四個(gè)計(jì)數(shù)器中，同時(shí)脈沖信號(hào)輸入10秒延時(shí)電路中，觸發(fā)電路延時(shí)，同時(shí)觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路輸出周期為1秒的脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)的高、低由指示電路顯示。將脈沖信號(hào)送到計(jì)數(shù)器5中，將計(jì)數(shù)結(jié)果送到38譯碼器中，譯碼器輸出Y1、Y2、Y3、Y4分別接在計(jì)數(shù)器的功能端，且分別選通計(jì)數(shù)器。 由于計(jì)數(shù)器由譯碼器選通，因此在拍掌的時(shí)候也要注意時(shí)間的把握，計(jì)數(shù)器在高電平時(shí)選通，因此在38譯碼器的輸出端分別接上非門，脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)器在每個(gè)

10、脈沖上升時(shí)候計(jì)數(shù)一次，同時(shí)選通4個(gè)并聯(lián)計(jì)數(shù)器中的一個(gè)，所以要脈沖信號(hào)為高電平后拍掌，由電路可以知道，必須先拍掌啟動(dòng)開(kāi)鎖電路，然后再按照正確的開(kāi)鎖密碼開(kāi)鎖。當(dāng)拍掌信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)為1101時(shí)，計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)器4的Q1分別1101，計(jì)數(shù)器3輸出通過(guò)非門再與其他計(jì)數(shù)器輸出相與得到一個(gè)高電平，即開(kāi)鎖電平。開(kāi)鎖電平驅(qū)動(dòng)開(kāi)鎖電路和開(kāi)鎖指示電路。計(jì)數(shù)器6主要計(jì)數(shù)開(kāi)鎖次數(shù)，當(dāng)開(kāi)鎖次數(shù)超過(guò)限定次數(shù)啟動(dòng)報(bào)警電路，同時(shí)報(bào)警信號(hào)送到放大整形電路，使放大整形電路不工作，即自鎖。方案二： 聲音采集電路放大電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器多諧振蕩器報(bào)警電路圖2 基于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器原理框圖方案原理：采用壓電陶瓷片采集聲音信號(hào)，經(jīng)三極管C9013

11、反向放大后觸發(fā)一個(gè)NE555芯片構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器和發(fā)光二極管工作，發(fā)光二極管和蜂鳴器兩端用穩(wěn)壓管使電壓穩(wěn)定方案三： 傳聲器放大整形電路1101檢測(cè) 電路 開(kāi)鎖模擬指示電路10秒單穩(wěn)延時(shí)電路及脈沖產(chǎn)生電路時(shí)鐘脈沖指示電路報(bào)警器開(kāi)鎖驅(qū)動(dòng) 電路計(jì)數(shù)器（開(kāi)鎖次數(shù)檢測(cè)圖3. 基于檢測(cè)電路原理框圖方案原理：由原理框圖可見(jiàn)，該電子線路以脈沖數(shù)字電路為主體，兼有音頻放大部分。圖中，傳聲器是將一個(gè)聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)負(fù)相尖脈沖，經(jīng)過(guò)三級(jí)管放大后觸發(fā)NE555產(chǎn)生一個(gè)正脈沖信號(hào)，相當(dāng)于對(duì)信號(hào)的整形。正脈沖分兩路信號(hào)分別送到檢測(cè)電路和NE556。NE556內(nèi)部由兩個(gè)NE555構(gòu)成，一個(gè)做10秒單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電

12、路另一個(gè)做脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路。由放大整形后得到的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)反相送到延時(shí)電路，觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路延時(shí)，延時(shí)電路產(chǎn)生的正脈沖沖信號(hào)觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖送到檢測(cè)電路，為檢測(cè)電路提供一個(gè)時(shí)鐘脈沖。當(dāng)輸入信號(hào)的信號(hào)不能使檢測(cè)電路啟動(dòng)開(kāi)鎖驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，必須經(jīng)過(guò)聲音信號(hào)再次觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)延時(shí)，延時(shí)電路產(chǎn)生的正脈沖送到計(jì)數(shù)器，通過(guò)計(jì)數(shù)可以知道開(kāi)鎖次數(shù)，當(dāng)開(kāi)鎖次數(shù)超過(guò)限定次數(shù)時(shí)，觸發(fā)報(bào)警電路報(bào)警，同時(shí)信號(hào)觸發(fā)信號(hào)送到放大整形電路中，鎖定放大電路，從而達(dá)到自鎖的功能。設(shè)計(jì)中的核心部分是檢測(cè)電路，從1101序列脈沖作為開(kāi)鎖命令，進(jìn)一步說(shuō)明電子線路工作原理和開(kāi)鎖過(guò)程。第一聲掌聲是使脈沖檢測(cè)電路進(jìn)入一個(gè)工作周期的啟動(dòng)信號(hào)

13、。它使10秒單穩(wěn)延時(shí)電路輸出一個(gè)高電平，開(kāi)啟了時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路，并輸出7個(gè)周期為1秒的方波，1101序列脈沖檢測(cè)電路開(kāi)始對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行識(shí)別。若在一連串的掌聲中出現(xiàn)了“啪!啪!義!啪!”的節(jié)律時(shí)，意即輸入信號(hào)中包含有1101序列脈沖，則檢測(cè)電路有一個(gè)高電平輸出高電平。此即開(kāi)鎖信號(hào)，繼電器吸合，使開(kāi)門電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，門被打開(kāi)。時(shí)序邏輯電路要求輸入信號(hào)x脈沖與時(shí)鐘脈沖同步，即對(duì)拍手時(shí)機(jī)提出要求。由于檢測(cè)電路所用JK觸發(fā)器是在時(shí)鐘脈沖下降沿出現(xiàn)時(shí)，發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換，因此，當(dāng)時(shí)鐘脈沖高電平快要結(jié)束前拍掌，則x為1;拍掌太遲或不拍掌，則輸入信號(hào)被當(dāng)作00。為了滿足時(shí)序電路這種同步工作的需要，掌握好拍掌時(shí)機(jī)，電路中設(shè)

14、計(jì)了時(shí)鐘脈沖指示電路。它由兩個(gè)不同顏色的光二極管（黃、紅）來(lái)指示時(shí)鐘脈沖高、低電平，當(dāng)高電平時(shí)黃色發(fā)光二極管亮，表示時(shí)鐘脈沖處在高電位，此時(shí)拍掌，X輸入為1信號(hào);不拍掌或在黃光熄滅以后再拍掌，輸入x為0信號(hào)。從以上分析智能聲控電子鎖的工作原理中可以看出:拍掌太慢或太快，開(kāi)不了鎖;拍掌節(jié)律不符，開(kāi)不了鎖;不掌握開(kāi)鎖電路周期性，亦開(kāi)不了鎖。因此對(duì)于不懂使用方法，不知道拍掌特定節(jié)律的不速之客，亂拍手掌是絕對(duì)打不開(kāi)鎖的。當(dāng)開(kāi)鎖次數(shù)超過(guò)限定次數(shù)是報(bào)警電路觸發(fā)同時(shí)電路自鎖增加了電路電子鎖的安全性。2.2方案論證方案一：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)掌聲啟動(dòng)開(kāi)鎖電路后，啟動(dòng)10秒延時(shí)電路進(jìn)一步啟動(dòng)時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路整個(gè)電路開(kāi)始工作

15、。在時(shí)鐘脈沖下 依次選通計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)器4，在同步時(shí)鐘脈沖下如果掌聲信號(hào)輸入為1101，則計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)器4的Q1端輸出依次為1101，計(jì)數(shù)器三的輸出經(jīng)過(guò)非門變低，四路信號(hào)經(jīng)過(guò)與門輸出為高電平，驅(qū)動(dòng)開(kāi)鎖驅(qū)動(dòng)電路工作，門打開(kāi)。如果在同步時(shí)鐘脈沖下接收的掌聲信號(hào)不為1101，那么最后與門輸出為低，開(kāi)門電路不工作。開(kāi)門次數(shù)通過(guò)一個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，當(dāng)超過(guò)開(kāi)門次數(shù)電路驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路報(bào)警，且同時(shí)送出一個(gè)自鎖信號(hào)到放大整形電路，是整個(gè)電路自鎖，在報(bào)警后在可將計(jì)數(shù)器復(fù)位，則解除自鎖。因此只有把握開(kāi)門時(shí)間以及拍掌毫億兆時(shí)節(jié)奏，才能使門打開(kāi)，否則電路報(bào)警且自鎖。方案二：由于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是低電平觸發(fā)，時(shí)間比較短暫，報(bào)警不明顯

16、，不易覺(jué)察，而且沒(méi)有設(shè)置掌聲信號(hào)檢測(cè)電路，電路不嚴(yán)謹(jǐn)，不予采用；方案三：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)掌聲輸入電路經(jīng)過(guò)放大整形后送到JK觸發(fā)器，同時(shí)啟動(dòng)10秒延時(shí)電路工作，延時(shí)電路進(jìn)一步啟動(dòng)時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路，JK觸發(fā)器是脈沖觸發(fā)所以輸入信號(hào)要在觸發(fā)信號(hào)之前輸入。當(dāng)輸入掌聲信號(hào)為1101時(shí)，JK觸發(fā)器經(jīng)過(guò)一系列的狀態(tài)轉(zhuǎn)變，最后輸入一個(gè)高電平，即開(kāi)鎖電平，驅(qū)動(dòng)開(kāi)鎖驅(qū)動(dòng)電路工作，門打開(kāi)。當(dāng)輸入掌聲信號(hào)不為1101時(shí)，JK觸發(fā)器狀態(tài)變化結(jié)果輸出電平為低，即不能使門打開(kāi)。經(jīng)過(guò)計(jì)數(shù)器判斷開(kāi)門次數(shù)，當(dāng)開(kāi)門次數(shù)超過(guò)限定時(shí)，電路報(bào)警且信號(hào)返回到放大整形電路中使電路自鎖，整個(gè)電路的安全性得到了保證。電路還設(shè)置了復(fù)位功能，使電路從新工作

17、。2.3方案選擇通過(guò)論證兩種方案雖然實(shí)現(xiàn)過(guò)程不同，但是都能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)要求的功能。通過(guò)框圖我們可以看出方案一的電路結(jié)構(gòu)明顯比方案三的復(fù)雜，特別是在檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)中，方案一用了四個(gè)計(jì)數(shù)器。從成本考慮，方案一和方案三在實(shí)現(xiàn)同一個(gè)電路功能的時(shí)候，方案一明顯比方案三的成本高得多。從具體制作考慮，方案一過(guò)于電路過(guò)于復(fù)雜，電路元件重復(fù)較多，方案二單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是低電平觸發(fā)，時(shí)間比較短暫，報(bào)警不明顯，不易覺(jué)察，而且沒(méi)有設(shè)置掌聲信號(hào)檢測(cè)電路，電路不嚴(yán)謹(jǐn)，不予采用。因此雖然三個(gè)方案都能實(shí)現(xiàn)功能，但方案二的可行性更高。在次，方案一在每次開(kāi)鎖的時(shí)候都必須先拍掌一次來(lái)啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，相比之下方案三檢測(cè)與啟動(dòng)同步，設(shè)計(jì)方面比

18、方案一更加巧妙，比方案二更嚴(yán)謹(jǐn)。因此我們選擇方案三。3單元模塊電路設(shè)計(jì)3.1序列脈沖檢測(cè)電路設(shè)計(jì)序列脈沖檢測(cè)電路是智能聲控電子鎖的“大腦，是判斷開(kāi)門與否的電路。該部分電路的設(shè)計(jì)工作，是整個(gè)電子線路的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，要分好幾個(gè)步驟才能完成。(一)設(shè)計(jì)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖1.用遞推設(shè)定法設(shè)計(jì)相應(yīng)狀態(tài)及電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換主鏈，如圖4所示，圖中各狀態(tài)的排列次序?yàn)檩斎?輸出(X/Y)，以下同。S00S1S2S3S41/01/00/01/1圖4. 1101序列脈沖檢測(cè)電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換主鏈圖其設(shè)計(jì)思路是:設(shè)電路初始狀態(tài)為S0。從初始伏態(tài)出發(fā)，依照輸入X為1101的順序，每輸入一個(gè)X，便設(shè)定了一個(gè)相應(yīng)的電路狀態(tài)，就有S1、S2、S3、

19、S4四個(gè)狀態(tài)。用箭頭把S0到S4五個(gè)狀態(tài)順序連接，并標(biāo)注對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件(X/Y)，形成了狀態(tài)轉(zhuǎn)換主鏈圖。在S3狀態(tài)下，再輸入1脈沖后，檢測(cè)電路已檢測(cè)到1101的序列脈沖，則電路輸出Y為1，同時(shí)電路應(yīng)轉(zhuǎn)換到S4狀態(tài)。2.用映射比較法確定狀態(tài)轉(zhuǎn)換分支：上面所說(shuō)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換主鏈，是假設(shè)輸入信號(hào)(用X表示)按照欲檢測(cè)脈沖序列的組合順序逐個(gè)輸入，電路狀態(tài)作相應(yīng)的轉(zhuǎn)換而組成的一條狀態(tài)轉(zhuǎn)換主鏈。但是在某一個(gè)狀態(tài)下也可能輸入的是另一個(gè)邏輯量，使得狀態(tài)轉(zhuǎn)換出現(xiàn)分支；此狀態(tài)轉(zhuǎn)換分支離開(kāi)轉(zhuǎn)換主鏈后，我們用映射比較法判定狀態(tài)轉(zhuǎn)換分支的轉(zhuǎn)換方向。例如，在主鏈中S2的狀態(tài)下，輸入一個(gè)X，即為1邏輯值，則已輸入脈沖序列為11

20、1，將111與欲檢測(cè)脈沖序列1101的前三位110作比較，不符;將111的后兩位11與1101的前兩位作比較，兩者都是11，即映射比較結(jié)果，有兩位相符(n=2)，因此，該狀態(tài)轉(zhuǎn)移分支從S2狀態(tài)出發(fā)，仍轉(zhuǎn)回到S2狀態(tài)。再如，在S4狀態(tài)下，輸入脈沖為1，此時(shí)已輸入脈沖序列是11011。將其后四位1011與欲檢測(cè)脈沖序列1101全四位相比較，不符;將其后三位011與1101前三位相比較，不符;將其后兩位11與1101的前兩位作比較，兩者均為11，相符合位為(n=2)，則此狀態(tài)轉(zhuǎn)換分支應(yīng)轉(zhuǎn)回到S2狀態(tài)。當(dāng)然，在S4狀態(tài)下，亦可輸入0脈沖，此時(shí)已輸入脈沖為11010序列。將此脈沖序列的后四位、后三位、后

21、兩位及末位與1101脈沖序列的全四位、前三位、前兩位及首位作對(duì)應(yīng)比較，結(jié)果無(wú)相符合位(即n =0)，則該分支應(yīng)轉(zhuǎn)回到S0狀態(tài)。依此類推，可以把離開(kāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)換主鏈的所有狀態(tài)轉(zhuǎn)換分支的轉(zhuǎn)移方向全部確定，然后逐一標(biāo)注到狀態(tài)轉(zhuǎn)換主鏈圖中去，并注明相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件，便得到一幅完整的1101序列脈沖檢測(cè)電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。如圖5所示：0/0S0S1S2S31/01/00/0S41/10/01/00/01/00/0圖5 1101序列脈沖檢測(cè)電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 (二)簡(jiǎn)化狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖比較一下圖5中的S1和S4兩個(gè)狀態(tài)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)狀態(tài)是相互等效的。因?yàn)閺腟1狀態(tài)出發(fā)的兩條狀態(tài)轉(zhuǎn)換路徑的轉(zhuǎn)換條件(0/0, 1/0)及所到達(dá)

22、的目標(biāo)狀態(tài)(S0,S2)與從S4出發(fā)的兩條狀態(tài)轉(zhuǎn)換路徑的轉(zhuǎn)換條件(0/0,1/0)及所到達(dá)的目標(biāo)狀態(tài)(S0,S2)是對(duì)應(yīng)一致的。既然S1與S4狀態(tài)等效，則在狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中就可以把S4合并到S1狀態(tài)去，S4狀態(tài)則刪去，使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換圖得到簡(jiǎn)化。在狀態(tài)轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)圖中，原從S4出發(fā)的兩條狀態(tài)轉(zhuǎn)換路徑被吸收，而從S3指向S4的一條狀態(tài)轉(zhuǎn)換路徑，改向?yàn)镾1。簡(jiǎn)化后的1101序列脈沖檢測(cè)電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖6所示：0/0S0S1S2S31/01/00/00/01/00/01/1圖6 1101序列脈沖檢測(cè)電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)圖(三)列狀態(tài)表根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)圖，可列出狀態(tài)表，如表1所示。表1 狀態(tài)表 XS 0 1 S/YS0S1

23、S2S3S0/0 S1/0S0/0 S2/0S3/0 S2/0S0/0 S1/1 (四)列狀態(tài)編碼表 因?yàn)?101序列脈沖檢測(cè)電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)圖中只用S0到S3共四個(gè)狀態(tài)，所以該檢測(cè)電路可用兩只JK觸發(fā)器產(chǎn)生的兩位二進(jìn)制碼來(lái)表示四個(gè)狀態(tài)。其狀態(tài)編碼表，如表2所列。表2 狀態(tài)編碼表SQ1 Q0S00 0S10 1S21 0S31 1 (五)列編碼后的狀態(tài)表編碼后的狀態(tài)表如表3所列：表3 編碼后的狀態(tài)表S X01Q1nQ0nQ1n+1Q0n+1YQ1n+1Q0n+1Y0 00 0 00 1 00 10 0 01 0 01 01 1 01 0 01 10 0 00 1 1 (六)列J, K端激勵(lì)表根

24、據(jù)JK觸發(fā)器的特征方程及編碼后的狀態(tài)表，列出各觸發(fā)器J, K端的激勵(lì)表，如表4所列：表4 觸發(fā)器激勵(lì)表 由表4知J、K的觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的激勵(lì)條件，如表5所示。表5 JK觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的激勵(lì)條件 (七)用卡洛圖求Y及各J, K的邏輯函數(shù)式圖7 卡洛圖組合邏輯電路中用兩輸入與非門，并希望所用與非門最少，故由卡洛圖(圖7)簡(jiǎn)化得下列邏輯函數(shù)式: ；本實(shí)驗(yàn)采用74LS76型雙JK觸發(fā)器，其引腳排列如圖8所示，其真值表見(jiàn)表6。它采用主從型結(jié)構(gòu)，是下降邊沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器， 即在CP脈沖下降沿（“10”）觸發(fā)翻轉(zhuǎn)。觸發(fā)器的次態(tài)取決于它的狀態(tài)方程，可見(jiàn)它具有置1、置0、保持和翻轉(zhuǎn)四種功能。圖8 74LS76

25、引腳圖 J-K觸發(fā)器：74LS76是帶有置位和清零的雙JK觸發(fā)器，每個(gè)觸發(fā)器都有一個(gè)單獨(dú)清零置“1”輸入端，有Q互補(bǔ)輸出。為下降沿觸發(fā)型JK觸發(fā)器。表6 74LS76的真值表 通過(guò)上面的分析得出的邏輯函數(shù)式連接出正確的JK觸發(fā)器接線圖如9所示圖9 74LS76實(shí)現(xiàn)檢測(cè)接線圖通過(guò)上面的介紹我們可以知道當(dāng)輸入X信號(hào)依次為1101時(shí)，在電路圖最右邊的元件的3腳輸出一個(gè)高電平，否則輸出一個(gè)低電平。其中CP脈沖為整個(gè)電路提供一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，延時(shí)信號(hào)主要是在每一次開(kāi)鎖后是JK觸發(fā)器復(fù)位。3.2 取樣及放大整形電路設(shè)計(jì)取樣實(shí)際上就是將一個(gè)聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化成一個(gè)電信號(hào)，用一個(gè)簡(jiǎn)單的電阻串聯(lián)話筒既可后成，當(dāng)然這樣的電

26、信號(hào)無(wú)法再數(shù)字電路中使數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)功能，因此必須經(jīng)過(guò)放大整形，電路如圖10所示。圖10 取樣及放大整形電路 當(dāng)一個(gè)掌聲拍響后，話筒接收到聲音信號(hào)，話筒導(dǎo)通，則產(chǎn)生一個(gè)負(fù)相尖脈沖經(jīng)過(guò)電容C6送到三極管的基極，經(jīng)過(guò)三極管將聲音脈沖信號(hào)放大，送到NE555的2腳，觸發(fā)NE555產(chǎn)生一個(gè)正脈沖信號(hào)，脈沖寬度由R3、C3確定。從而達(dá)到將聲音信號(hào)取樣、放大整形的目的。同是還可以將聲音信號(hào)延時(shí)，防止聲音信號(hào)時(shí)間短而導(dǎo)致聲音信號(hào)和JK觸發(fā)器不能同步的困擾。 其中異或門輸入端為+VCC和自鎖信號(hào)，當(dāng)電路正常工作時(shí)異或門輸出為高，當(dāng)電路報(bào)警時(shí)自鎖信號(hào)為高異或門輸出為低NE555不工作，從而達(dá)到電路自鎖的目的。3.

27、2.1 時(shí)基電路NE555在這里NE555的作用起到了整形及延時(shí)的目的。其實(shí)NE555在大學(xué)電路的學(xué)習(xí)中是一個(gè)并不陌生的元件，在數(shù)字電路的學(xué)習(xí)中，應(yīng)用也十分廣泛。由其可構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、自激多諧振蕩器以及施密特觸發(fā)器等在數(shù)字電路中都有十分廣泛的應(yīng)用，在電冰箱保護(hù)電路設(shè)計(jì)中要求斷電延時(shí)，我們首先想到的就是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的延時(shí)功能。為更好的了解整個(gè)電路的功能，在這里我們先將NE555的功能以及構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器做簡(jiǎn)單的介紹：NE555：時(shí)基電路555是一種用途較廣的精密定時(shí)器，可用來(lái)發(fā)生脈沖、作方波發(fā)生器、自激振蕩器、定時(shí)電路、延時(shí)電路、脈寬調(diào)制電路、脈寬缺少指示電路、監(jiān)視電路等。其工作電壓為518

28、V，常用1015V，最大輸出電流200mA，可驅(qū)動(dòng)功率開(kāi)關(guān)管、繼電器、發(fā)光管、指示燈，做振蕩器時(shí)，最高頻率可達(dá)300kHz。NE555的元件圖如11所示 圖11 NE555的元件圖管腳功能介紹： 1腳為地； 2腳為觸發(fā)輸入端；3腳為輸出端，輸出的電平狀態(tài)受觸發(fā)器控制，而觸發(fā)器受上比較器6腳和下比較器2腳的控制。當(dāng)觸發(fā)器接受上比較器A1從R腳輸入的高電平時(shí)，觸發(fā)器被置于復(fù)位狀態(tài)，3腳輸出低電平；當(dāng)觸發(fā)器接受下比較器A1從S腳輸入的高電平時(shí)，觸發(fā)器被置于復(fù)位狀態(tài)，3腳輸出高電平；2腳和6腳是互補(bǔ)的，2腳只對(duì)低電平起作用，高電平對(duì)它不起作用，即電壓小于1Ucc/3，此時(shí)3腳輸出高電平。6腳為閾值端，

29、只對(duì)高電平起作用，低電平對(duì)它不起作用，即輸入電壓大于2 Ucc/3，稱高觸發(fā)端，3腳輸出低電平，但有一個(gè)先決條件，即2腳電位必須大于1Ucc/3時(shí)才有效。3腳在高電位接近電源電壓Ucc，輸出電流最大可打200mA。4腳是復(fù)位端，當(dāng)4腳電位小于0.4V時(shí)，不管2、6腳狀態(tài)如何，輸出端3腳都輸出低電平。5腳是控制端。7腳稱放電端，與3腳輸出同步，輸出電平一致，但7腳并不輸出電流，所以3腳稱為實(shí)高（或低）、7腳稱為虛高。8腳接電源電壓Vcc單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)觸發(fā)器在數(shù)字電路中應(yīng)用也是比較多的。通過(guò)上面NE555的介紹我們已經(jīng)基本了解了其元件內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如圖12：圖12 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路工作原理：當(dāng)電

30、路通電時(shí)，位于7腳的三極管截止，+Vcc通過(guò)R5對(duì)C5進(jìn)行充電，當(dāng)C5上的電壓大于2/3Vcc時(shí)，內(nèi)部比較器翻轉(zhuǎn)，輸出低電平， RS觸發(fā)器復(fù)位，輸出端為低，則三極管導(dǎo)通，電容迅速放電，輸出端為低保持不變。如果負(fù)跳變觸發(fā)脈沖由2輸入，當(dāng)電壓值下降到1/3Vcc時(shí)，同相比較器翻轉(zhuǎn)，輸出低電平，RS觸發(fā)器置位，輸出端為高且三極管截止，電源通過(guò)R5再次向C5充電，重復(fù)上述過(guò)程，輸出高電平的脈沖寬度為1.1RC。波形比較如圖13所示：圖13 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路波形圖3.3延時(shí)及脈沖產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)之初我們有兩個(gè)NE555分別實(shí)現(xiàn)延時(shí)和產(chǎn)生脈沖?？紤]靠成本我們選用雙時(shí)基電路NE556實(shí)現(xiàn)延時(shí)和脈沖產(chǎn)生，電路

31、如圖14所示： 圖14 延時(shí)及脈沖產(chǎn)生電路NE556由兩個(gè)獨(dú)立的NE555夠成，每個(gè)NE555與上面介紹的相同。在NE556的左邊夠成一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，延時(shí)10秒，即一個(gè)開(kāi)鎖周期。原理與上面NE555相同，這里就不做介紹。在NE556的右邊夠成一個(gè)多諧振蕩器，且由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路觸發(fā)。在電路中產(chǎn)生周期為1秒的脈沖信號(hào)，為JK觸發(fā)器提供時(shí)鐘信號(hào)。觸發(fā)信號(hào)后面接兩個(gè)發(fā)光二極管是為了指示電路高、低電平，當(dāng)脈沖為高電平時(shí)，LED3發(fā)光，反之，則LDE2發(fā)光。指示電路在指示何時(shí)拍掌時(shí)極其重要，過(guò)快或過(guò)慢夠不能打開(kāi)電子鎖，因此加上指示電路是十分必要的。3.3.1雙時(shí)基電路NE556NE556相當(dāng)于是NE5

32、55的延伸。雙時(shí)基NE556組成的雙時(shí)基延時(shí)計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生電路，有單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路和計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生電路2部分組成，如圖所示。巧妙的電路組合，在電路設(shè)計(jì)時(shí)節(jié)約器件。其功能管腳如圖15 所示：圖15 NE556的管腳圖3.4開(kāi)鎖次數(shù)檢測(cè)及報(bào)警電路電路中設(shè)計(jì)一個(gè)開(kāi)鎖檢測(cè)次數(shù)電路為電路起到一個(gè)保險(xiǎn)的作用，當(dāng)數(shù)次開(kāi)鎖失敗后通過(guò)次數(shù)檢測(cè)后可以自鎖電路以及報(bào)警，為整個(gè)電子鎖的安全性提供了保證。對(duì)于次數(shù)檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單一，直接有一個(gè)計(jì)數(shù)器可以完成次數(shù)檢測(cè)，在這里我們選用計(jì)數(shù)器74161，其具體電路設(shè)計(jì)如圖16所示：圖16 開(kāi)鎖次數(shù)檢測(cè)及報(bào)警電路當(dāng)74161的RD、LD、EP、ET分別為高時(shí)，當(dāng)2腳CP脈沖端有脈

33、沖信號(hào)時(shí)，在每個(gè)脈沖的上升沿時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)1。圖中電路的2腳CP脈沖為10秒延時(shí)電路的輸出正脈沖，通過(guò)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，由Q1、Q2、Q3、Q4輸出相應(yīng)的正脈沖次數(shù)，Q4為最高位，由每次開(kāi)鎖都要使10秒延時(shí)電路產(chǎn)生一個(gè)延時(shí)脈沖，且脈沖寬度約為一個(gè)開(kāi)鎖周期。在電路設(shè)計(jì)為最后多可以開(kāi)4次，由電路輸出可知：當(dāng)?shù)谝淮?、第二次、直到第五次，Q4、Q3、Q2、Q1分別為0001、0010、0011、0100、0101，由此可知當(dāng)?shù)?次開(kāi)鎖時(shí)Q3、Q1同時(shí)為1，經(jīng)過(guò)與門輸出電平為高，三極管導(dǎo)通，報(bào)警電路報(bào)警。與門的第3腳經(jīng)過(guò)一個(gè)非門為低送到放大整形電路使電路自鎖，增加電路的安全性。我們?cè)?4161上加了一個(gè)復(fù)位電路，

34、當(dāng)電路報(bào)警后，將開(kāi)關(guān)閉合，RD=0與門輸出為低，電路解除自鎖。3.4.1計(jì)數(shù)器74161目前，集成計(jì)數(shù)器在一些簡(jiǎn)單小型數(shù)字系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，因?yàn)樗麄兙哂畜w積小、功耗低、功能靈活等優(yōu)點(diǎn)。集成計(jì)數(shù)器的類型很多，如74161、74LS193、74LS290等若干集成計(jì)數(shù)器產(chǎn)品。集成計(jì)數(shù)器74161的引腳圖如17所示：圖17 74161的引腳圖 74161是4位二進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器。其中RD為異步清零端，LD是預(yù)置數(shù)控制端，A、B、C、D是預(yù)置數(shù)輸入端，EP和ET是計(jì)數(shù)使能端，RCO是進(jìn)位輸出端，它的設(shè)置為多片集成計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)提供了方便。 74161的功能如下：步清零：當(dāng)RD=0時(shí)，不管其他輸入端的狀態(tài)

35、如何，計(jì)數(shù)器輸出將被直接置零，稱為異步清零。步并行預(yù)置數(shù)：當(dāng)RD=1的條件下，當(dāng)LD=0、且有時(shí)鐘脈沖CP的上升沿作用時(shí)，A、B、C、D輸入端的數(shù)據(jù)分別被Q1、Q2、Q3、Q4所接收。由于這個(gè)置數(shù)操作要與CP上升沿同步，且AD的數(shù)據(jù)要同時(shí)置入計(jì)數(shù)器，稱為同步并行置數(shù)。持：在RD=LD=1的條件下，當(dāng)ET*EP=0，即兩個(gè)計(jì)數(shù)使能中有0時(shí)，不管有沒(méi)有CP脈沖作用，計(jì)數(shù)器都將保持原有狀態(tài)不變。需要說(shuō)明的是，當(dāng)ET=1、EP=0時(shí)進(jìn)位輸出RCO也保持不變，而當(dāng)ET=0時(shí)，不管EP狀態(tài)如何，進(jìn)位輸出RCO=0。計(jì)數(shù)：當(dāng) RD=LD=EP=ET=1時(shí)，74161處于計(jì)數(shù)狀態(tài)。3.5開(kāi)鎖電路設(shè)計(jì)通過(guò)一系列

36、的環(huán)節(jié)，當(dāng)輸出掌聲信號(hào)與檢測(cè)電路相同時(shí)，檢測(cè)電路輸出的高電平可以驅(qū)動(dòng)開(kāi)鎖電路，具體電路設(shè)計(jì)如圖18所示： 圖 18 開(kāi)鎖電路 開(kāi)鎖信號(hào)為高電平，則LED1點(diǎn)亮，作為開(kāi)鎖指示。K1迅速吸合，開(kāi)門電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，門打開(kāi)。在繼電器回路中設(shè)置R1、C2的目的是為了減小繼電器自身功耗，它是利用繼電器維持電流小于吸合電流的這基本原理沒(méi)汁而成的。當(dāng)開(kāi)鎖信號(hào)由低電平突變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，由于電容C2兩端的電壓不能突變，因此較強(qiáng)的充電電流流經(jīng)繼電器的線包，使K1迅速動(dòng)作吸合。吸合后繼電器線包中維持電流由電阻R1提供，使K1仍能保持吸合。采取這種措施后，不僅有效的減小繼電器的自身功耗，也有利于12V基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定。若取消R1

37、和C2，當(dāng)開(kāi)鎖信號(hào)電平由低電位突變?yōu)楦唠娢粫r(shí)，因負(fù)載電流增大，12V輸出電壓就會(huì)明顯下降，使保護(hù)器工作不穩(wěn)定。電路中還有一個(gè)相當(dāng)重要的部分即直流穩(wěn)壓電源。220V的電壓經(jīng)過(guò)T1變壓后，再經(jīng)過(guò)IN4001以及電容整流、濾波后輸出一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓，為整個(gè)電路中大量的數(shù)字器件提供一個(gè)可靠的直流電壓，是電路實(shí)現(xiàn)預(yù)想的功能。4調(diào)試電路41調(diào)試要點(diǎn)(1)調(diào)試時(shí)鐘脈沖發(fā)生器，使輸出方波周期Top在1-2s之間。(2) 10 s單穩(wěn)延時(shí)時(shí)間TW27Top(3)信號(hào)單穩(wěn)延時(shí)時(shí)間TW1 (0.5-0.7) Top(4)電容C10為防止高頻自激而設(shè)計(jì)，調(diào)試時(shí)不宜取得過(guò)大。(5)調(diào)試時(shí):Cp、X、Q0、Q1、 Y的

38、波形如圖19所示。 圖19 在CP脈沖下的波形圖42電路調(diào)試由上面的調(diào)試分析可以知道，電路調(diào)節(jié)主要是調(diào)節(jié)整個(gè)電路能夠同步實(shí)現(xiàn)功能。使電路通電，將NE556右邊的NE555使能端接高電平，通過(guò)對(duì)電容、電阻的調(diào)節(jié)使脈沖產(chǎn)生電路的周期為1秒，結(jié)果可通過(guò)頻率計(jì)測(cè)得。然后通過(guò)調(diào)節(jié)NE556左邊的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路使電路延時(shí)間為TW2 =1.1RC=7秒。由上面的波形電路圖可知道，需要調(diào)節(jié)NE555輸入信號(hào)延時(shí)電路延時(shí)為TW1 =0.7秒，同理調(diào)節(jié)NE555的外接電容、電阻使其延時(shí)間達(dá)到要求。 通過(guò)調(diào)節(jié)，輸入正確的掌聲信號(hào)后看是否能夠?qū)㈦娮渔i打，如果能打開(kāi)說(shuō)明開(kāi)鎖功能正常，如果不能打開(kāi)則再次檢查延時(shí)電路和脈沖

39、電路是否達(dá)到調(diào)節(jié)要點(diǎn)中的要求，若達(dá)到再檢查接線等。當(dāng)在正確的輸入信號(hào)輸入將鎖打開(kāi)的情況下，在輸入5次錯(cuò)誤信號(hào)，在第5次的時(shí)候看電路是否報(bào)警且自鎖，如果能閉合開(kāi)關(guān)K2，再次輸入正確信號(hào)，觀察電路能否正常工作，如果不能仔細(xì)檢查接線，直到電路實(shí)現(xiàn)功能即可投入使用。結(jié)論這次做論文的經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過(guò)程和研究的過(guò)程，沒(méi)有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒(méi)有自己的研究，就不會(huì)有所突破，那也就不叫論文了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵(lì)我繼續(xù)進(jìn)步。不積跬步何以至千里，本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于我的導(dǎo)師洪老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握

40、和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。正是有了他的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向新科學(xué)院的全體老師表示由衷的謝意。感謝他們四年來(lái)的辛勤栽培。 我的論文題目是聲控密碼電子鎖電路設(shè)計(jì)，這個(gè)題目與我們的日常生活非常接近，接到題目我便開(kāi)始是搜集資料。在洪老師的指點(diǎn)下，通過(guò)各種渠道開(kāi)始準(zhǔn)備工作通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)館搜集相關(guān)學(xué)術(shù)論文、核心期刊、書(shū)籍等。通過(guò)一個(gè)月的深入學(xué)習(xí)，搜集了一大堆與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的資料，在洪老師的指導(dǎo)下，我了解到一些相關(guān)的知識(shí)，并將這些內(nèi)容列成提綱，便于以后查詢，以減少后期工作量。接下來(lái)，我開(kāi)始對(duì)所搜集的資料進(jìn)行整理、分析研究，并制作了課題研究的方案，開(kāi)題報(bào)告完成之后隨即

41、進(jìn)入緊張而有序的寫作之中。根據(jù)取其精華，去其糟粕的原則，我撰寫了初稿，并加入了自己新穎的見(jiàn)解，在此期間，我也多次與洪老師進(jìn)行交流，聽(tīng)取老師好的建議，積極采納。老師將初稿修改后及時(shí)反饋給我，看了之后才發(fā)現(xiàn)論文中的論文漏洞很多，特別是論文的格式，而且內(nèi)容有所欠缺，我發(fā)現(xiàn)，要干好一件事并非那么簡(jiǎn)單，但也不是很難，敷衍了事是萬(wàn)萬(wàn)不可的，對(duì)待任何事情都要認(rèn)真去思考，用思想來(lái)完成任務(wù)。于是我又重新去查閱文獻(xiàn)進(jìn)行論文的修改。 一篇優(yōu)秀的論文不是寫出來(lái)的，而是修改出來(lái)的，這需要的是耐心，還要用心。越是不懂的東西才要去學(xué)，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中你會(huì)收獲很多，其中一點(diǎn)就是互相學(xué)習(xí)是最好的學(xué)習(xí)途徑，在此期間，我與同組的同學(xué)

42、也進(jìn)行了論文的交流學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)之后我也發(fā)現(xiàn)自己身上的不足之處，并積極改正，是我的論文更加的完善，這也是我在完成論文之后體會(huì)到的。致謝首先感謝洪源老師的指導(dǎo)。在設(shè)計(jì)和論文寫作工程中，我始終得到老師的悉心教導(dǎo)和認(rèn)真指點(diǎn)，使得我的理論知識(shí)和動(dòng)手操作能力都有了提高。最后，感謝所有給予我關(guān)心支持的老師和同學(xué)。還有感謝我們新科學(xué)院給我們創(chuàng)造這樣的一個(gè)機(jī)會(huì)和平臺(tái)，在這期間，我認(rèn)真思考、細(xì)心揣摩，對(duì)自己的設(shè)計(jì)不斷的修改完善，這樣既培養(yǎng)了我的獨(dú)立思考的能力，又培養(yǎng)了我的實(shí)際動(dòng)手能力。參考文獻(xiàn)1 實(shí)用電子電路（數(shù)字電路分冊(cè)）編寫組編。實(shí)用電子電路手冊(cè)（數(shù)字電路分冊(cè)）。北京：高等教育出版社，19922 梁宗善編.電

43、子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).武漢：華中理工大學(xué)出版社，1995.3 曲學(xué)基等 常用電子電器電路600例 電子工業(yè)出版社 1995.84 翁飛兵等 電子技術(shù)實(shí)踐教程 國(guó)防科技大學(xué)出版社 2003.65 謝自美 電子線路設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn).測(cè)試 電子工業(yè)出版社6 張憲 王春嫻 電子元器件的選擇與測(cè)試問(wèn)答 化工業(yè)出版社 .2005 外文資料的中文譯文數(shù)字電路介紹數(shù)字電路定義：用數(shù)字信號(hào)完成對(duì)數(shù)字量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的電路成為數(shù)字電路，或數(shù)字系統(tǒng)。由于它具有邏輯運(yùn)算和邏輯處理功能，所以又稱數(shù)字邏輯電路。數(shù)字邏輯電路分類（按功能分）：1 組合邏輯電路 簡(jiǎn)稱組合電路，它由最基本的邏輯門電路組合而成。特點(diǎn)是：輸出值只與

44、當(dāng)時(shí)的輸入值有關(guān)，即輸出唯一地當(dāng)時(shí)的輸入值決定。電路沒(méi)有記憶功能，輸出狀態(tài)隨著輸入狀態(tài)的變化而變化，類似于電阻型電路，如加法器、譯碼器、編碼器、數(shù)據(jù)選擇器等都屬于此類。2 時(shí)序邏輯電路簡(jiǎn)稱時(shí)序電路，它是由最基本的邏輯門電路加上反饋邏輯回路（輸出到輸入）或器件組合而成的電路，與組合電路最本質(zhì)的區(qū)別在于時(shí)序電路具有記憶功能。時(shí)序電路的特點(diǎn)是：輸出不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入值，而且還與電路過(guò)去的狀態(tài)有關(guān)。它類似于含儲(chǔ)能原件的電感或電容的電路，如觸發(fā)器、鎖存器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器、儲(chǔ)存器等電路都是時(shí)序電路的典型器件。數(shù)字電路的特點(diǎn)：1同時(shí)具有算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算功能數(shù)字電路是以二進(jìn)制邏輯代數(shù)為數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)，使用

45、二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，既能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算又能方便地進(jìn)行邏輯運(yùn)算（與、或、非、判斷、比較、處理等），因此極其適合于運(yùn)算、比較、儲(chǔ)存、傳輸、控制、決策、等應(yīng)用。2實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)可靠以二進(jìn)制作為基礎(chǔ)的數(shù)字邏輯電路，簡(jiǎn)單可靠，準(zhǔn)確性高。3集成度高，功能實(shí)現(xiàn)容易集成度高，體積小，功耗低是數(shù)字電路突出的優(yōu)點(diǎn)之一。電路的設(shè)計(jì)、維修、維護(hù)靈活方便，隨著集成電路技術(shù)的告訴發(fā)展，數(shù)字邏輯電路的集成度越來(lái)越高，集成電路塊的功能隨著小規(guī)模集成電路（SSI）、中規(guī)模集成電路（MSI）、大規(guī)模集成電路（LSI）、超大規(guī)模集成電路（VLSI）的發(fā)展也用一些標(biāo)準(zhǔn)的集成電路塊連接而成。對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)的特殊電路還還可以使用可編程序邏輯陣列電

46、路，通過(guò)編程的方法實(shí)現(xiàn)任意的邏輯功能。數(shù)字電路的應(yīng)用：數(shù)字電路與數(shù)字電子技術(shù)廣泛的應(yīng)用于電視、雷達(dá)、通信、電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、航天等科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域。集成電路的發(fā)展：從20實(shí)際60年代開(kāi)始，集成電路的發(fā)展經(jīng)歷了小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模的發(fā)展階段，下載正向規(guī)模更大的集成電路發(fā)展。到2000年，半導(dǎo)體動(dòng)態(tài)隨機(jī)貯存將達(dá)10位比，相當(dāng)于每個(gè)芯片上10個(gè)元器件，電路實(shí)際規(guī)則將縮小0.1微米。6070年代，技術(shù)焦點(diǎn)是成熟電路的集成化。19701985年，技術(shù)發(fā)展的中心是微處理器和貯存器。1985年以后技術(shù)研究的熱點(diǎn)是專用集成電路。進(jìn)入大規(guī)模集成電路以后，設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展

47、起著越來(lái)越重要的作用。自1958年第一塊集成電路問(wèn)世后，1960年首批集成電路在美國(guó)出現(xiàn)。這屬于小規(guī)模集成電路。由于工藝條件的限制，開(kāi)始的集成電路大多是混合型的。這屬于小規(guī)模集成電路。由于工藝條件的限制，開(kāi)始的集成電路大多是混合型的，即綜合了集成工藝和分離電子元件工藝。第一臺(tái)集成電路計(jì)算機(jī)含有587塊集成電路。隨著集成電路工藝的改進(jìn)和發(fā)展，到1964年集成電路的價(jià)格已經(jīng)低于分離元件等有效電路的價(jià)格。通用計(jì)算機(jī)集成化的時(shí)代終于來(lái)臨了。到60年代末，美國(guó)發(fā)展集成工藝所達(dá)到的水平已經(jīng)可以用大規(guī)模集成電路來(lái)制造專用計(jì)算機(jī)。1969年自動(dòng)化公司制成機(jī)載計(jì)算機(jī)S200的樣機(jī)，它的中央處理器有24塊大規(guī)模集

48、成電路做成，每一塊包含142到1050個(gè)晶體管。到70年代，已經(jīng)可以把一電子計(jì)算機(jī)的中央處理不見(jiàn)集成在一個(gè)硅片上，誕生了集成的未處理器和微處理機(jī)。它不僅給工藝界帶來(lái)了變革，也影響了整個(gè)人類的生活。1977年，超大規(guī)模集成電路工藝取得突破性進(jìn)展，一片硅片上已經(jīng)可以容納1萬(wàn)以上的晶體管，16K位和64K位的存貯器生產(chǎn)出來(lái)。1985年英特爾公司推出的80386微處理器，集成度達(dá)到27萬(wàn)個(gè)晶體管。到90年代，多芯片集成方式在美國(guó)提出，對(duì)解決集成電路的規(guī)模有極大的益處。To introduce digital circuitDefinition digital circuit:With the comp

49、letion of the digital signal for digital arithmetic and logic operations of computing circuits known as digital circuits, or digital systems. Because of its logic operations and processing logic, therefore, also known as digital logic circuits.Classification of digital logic circuits (according to 1

50、, the combination of logic) Referred to as the combination of circuit, which is the most basic logic gate combination. Characterized by: the output value and only then enter the value, that is, the only output from the input output status of a state of change, similar to the resistance of the circui

51、t ,such as the adder, decoder, encoder, date selector and so on, 2, sequential logic circuitsReferred to as the timing circuit, which is the most basic logic gates together with the logic of the feedback loop (output to the input) device or a combination of the circuit, with the combination of the n

52、ature of the circuits timing circuit is characterized by: not only depend on the output value of the input, but also with the state circuit in the past. It is similar to the energy storage device with the inductor or capacitor circuit, such as flip-flops, latches, counters, shift register, memory ci

53、rcuits, and so are the typical timing circuit devices.Digital circuit characteristics:1. At the same time with arithmetic operations and functions of logic operationDigital logic circuits based on binary math to algebra basis for the use of binary digital, not only for arithmetic operations and can

54、easily carry out logic operations (and, or, non-judge, compared to deal with, and so on) and therefore extremely suitable for operations, compared with, storage, transmission, control, decision-making applications.2. Simple, reliable systemOn the basic of binary digital logic circuits, simple and reli