隨著人們生活水平的提高，如何實現家庭防盜這一問題也變的尤其的突出，傳統的機械鎖由于其構造的簡單，被撬的事件屢見不鮮，電子鎖由于其保密性高，使用靈活性好，安全系數高，受到了廣大用戶的青睞。設計本課題時構思了兩種方案：一種是用以AT89C2051 為核心的單片機控制方案;另一種是用以74LS112 雙JK 觸發器構成的數字邏輯電路控制方案。考慮到單片機方案原理復雜，而且調試較為繁瑣，所以本文采用后一種方案。

　　設計思路

　　共設了9 個用戶輸入鍵，其中只有4 個是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤輸入電路自動清零，原先輸入的密碼無效，需要重新輸入;如果用戶輸入密碼的時間超過40 秒（一般情況下，用戶不會超過40 秒，若用戶覺得不便，還可以修改）電路將報警80 秒，若電路連續報警三次，電路將鎖定鍵盤5 分鐘，防止他人的非法操作。

　　設計原理分析

　　電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源（UPS），其中設置UPS 電源是為了防止因為停電造成的密碼鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。密碼鎖電路包含：鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測、開鎖電路、執行電路、報警電路、鍵盤輸入次數鎖定電路。鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測、開鎖及執行電路 。

　　其電路如下圖1 所示：

　　圖1 鍵盤輸入、密碼修改、密碼檢測、開鎖、執行電路 3.2 報警電路

　　報警電路實現的功能是：當輸入密碼的時間超過40 秒（一般情況下用戶輸入不會超過），電路報警80 秒，防止他人惡意開鎖。電路包含兩大部分，2 分鐘延時和40 秒延時電路。其工作原理是當用戶開始輸入密碼時，電路開始2 分鐘計時，超出40 秒，電路開始80 秒的報警。如圖3 所示

　　圖3 報警電路

　　有人走近門時，觸摸了TP 端（TP 端固定在鍵盤上，其靈敏度非常高，保證電路可靠的觸發），由于人體自身帶的電，使IC10 的2 腳出現低電平，使IC10 的狀態發生翻轉，其3 腳輸出高電平，T5 導通（可以通過R12 控制T1 的基極電流），其集電極接的黃色發光二極管D3 發光，表示現在電子鎖處于待命狀態，T6 截止，C4 開始通過R14 充電（充電時間是40 秒，此時為用戶輸入密碼的時間，即用戶輸入密碼的時間不能超過40 秒，否則電路就開始報警， 由于用戶經常輸入密碼，而且知道密碼，一般輸入密碼的時間不會超過40 秒），IC2 開始進入延時40 秒的狀態。

　　開始報警：當用戶輸入的密碼不正確或輸入密碼的時間超過40 秒，IC11 的2 腳電位隨著C4 的充電而下降，當電位下降到1/3Vcc 時（即40 秒延時結束時候），3 腳變成高電位（延時時是低電平），通過R15 使（R15 的作用是為了限制T7 的導通電流防止電流過大燒毀三極管）T7 導通，其集電極上面接的紅色發光二極管D4 發亮，表示當前處于報警狀態，T8 也隨之而導通，使蜂鳴器發聲，令賊人生怯，實現報警。

　　停止報警：當達到了80 秒的報警時間，IC10 的6，7 腳接的電容C5 放電結束，IC10 的3 腳變成低電平，T5 截止，T6 導通，強制使強制電路處于穩態，IC11 的3 腳輸出低電平，使T7，T8 截止，蜂鳴器停止報警;或者用戶輸入的密碼正確，則有開鎖電路中的T10 集電極輸出清除報警信號，送至T12（PNP），T12 導通，強制使T7 基極至低電位，解除報警信號。

　　報警次數檢測及鎖定電路

　　若用戶操作連續失誤超過3 次，電路將鎖定5 分鐘。其工作原理如下：當電路報警的次數超過3 次，由IC9（74161）構成的3 位計數器將產生進位，通過IC7，輸出清零信號送往74161 的清零端，以實現重新計數。經過IC8（與門），送到IC12（555）的2 腳，使3 腳產生5 分鐘的高電平鎖定脈沖（其脈沖可由公式T=1.1RC 計算得出），經T9 倒相，送IC6 輸入端，使IC6 輸出低電平，使IC13 不能開鎖，到鎖定的目的。電路圖如下圖4 所示：

　　圖4 報警次數檢測及鎖定電路 3.4 備用電源電路