3.3延时及脉冲产生电路设计

在设计之初我们有两个NE555分别实现延时和产生脉冲。考虑靠成本我们选用双时基电路NE556实现延时和脉冲产生，电路如图14所示：

图14 延时及脉冲产生电路

NE556由两个独立的NE555够成，每个NE555与上面介绍的相同。在NE556的左边够成一个单稳态触发电路，延时10秒，即一个开锁周期。原理与上面NE555相同，这里就不做介绍。在NE556的右边够成一个多谐振荡器，且由单稳态触发电路触发。在电路中产生周期为1秒的脉冲信号，为JK触发器提供时钟信号。触发信号后面接两个发光二极管是为了指示电路高、低电平，当脉冲为高电平时，LED3发光，反之，则LDE2发光。指示电路在指示何时拍掌时极其重要，过快或过慢够不能打开电子锁，因此加上指示电路是十分必要的。

3.3.1双时基电路NE556

NE556相当于是NE555的延伸。双时基NE556组成的双时基延时计数脉冲产生电路，有单稳态延时电路和计数脉冲产生电路2部分组成，如图所示。巧妙的电路组合，在电路设计时节约器件。其功能管脚如图15 所示：

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图15 NE556的管脚图

3.4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。

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16所示：

图16 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

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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。 3.4.1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17所示：

图17 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是预臵

数控制端，A、B、C、D是预臵数输入端，EP和ET是计数使能端，RCO是进位输出端，它的设臵为多片集成计数器的级联提供了方便。

74161的功能如下：

①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臵零，称为异步清零。

②步并行预臵数：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。由于这个臵数操作要与CP上升沿同步，且A~D的数据要同时臵入计数器，称为同步并行臵数。

③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、

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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。 3.5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18所示：

图 18 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。在继电器回路中设臵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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