声控电子锁

声控电子锁

一、任务与要求

锁是人们日常生活的基本器具，锁的结构形式很多。声控电子锁是以声音作为开锁信号，用电子器件构成控制电路以推动锁的装置动作，从而实现锁的功能。本课题的任务是设计制作一个能以声音作为开锁信号的控制电路，以实现下列要求。

1、设计制作一个由掌声控制的电子琐电路，输入的掌声信号中出现“啪！啪！-！啪1”的节奏时，既输入开琐代码1101时（代码可以自行设定），使电路输出一个高电平脉冲，推动执行机构动作，可将琐打开。执行机构的动作可用发光二极管模拟，例如，用红灯表示关琐绿灯表示开琐。

2、击掌的速度一电路的时钟脉冲一致，例如每秒一次，电路中应设置一个指示灯指示时钟脉冲的变化。 3、击掌的距离要求在一米范围以内有效。

4、若输入一次开锁信号未将锁打开，可重复进行，若连续三次未将锁打开，电路发出报警信号并实现自锁。

二、总体方案设计 1、设计思路

分析课题要求可知，该题的主要任务是识别开锁的掌声信号，当检测到开锁的掌声节拍代码与设定的代码相等时，电路输出开锁信号使锁打

开。若用LED发光二极管模拟执行机构的动作，则相应的指示灯发亮。 可以设想用压电陶瓷片将声音节拍变成电脉冲信号然后进行放大，整形变换成标准的脉冲信号 。其二是所设定的代码，如1101这一开锁代码的检测电路，该电路在检测到输入脉冲中出现1101代码时，即输出开琐信号。其三是报警电路，当发现连续三次有开锁信号到来但未获得成功时，报警电路进入工作状态，并实现电路自锁。 2、主要单元电路设计

这里的主要单元电路是检测击掌代码“1101”（该代码可以自行设定）的序列检测电路，应按同步时序电路设计。 “1101”序列脉冲检测电路的设计。

第一步：设输入信号脉冲为011101100，列输入输出及状态之间的关系表，状态图：

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 输入 X 0 1 1 1 0 1 1 0 0 输入 Y 0 0 0 0 0 1 0 0 0 壮态 S So S1 S2 S2 S3 S4 S2 S3 So

图 sheng1

第二步：列状态表且做简化（S1与S4状态等效）

图 sheng2 图 sheng3

图 sheng4 简化状态图

第三步：列状态编码表和编码后的状态表，只有四种状态 ，故用两只 JK触发器产生的二进制编码表示：

编码后的状态表 状态编码表

第四步：根据JK触发器的特征方程及编码后的状态表列出各触发器的JK端的激励表：

J-K触发器激励表

状态转换的相应激励条件

3、声控电子锁的原理框图

原理框图

三、电路的组成及工作原理

综合我们小组分析及所查资料我们将电路主要分成六大块即：信号放大电路、信号整形电路、定时电路、CP检测电路、信号检测电路、报

警电路。下面我们将对各大模块一一进行介绍。

1、信号放大电路：此电路由压电片产生电信号，经过门1、2、3及相关阻容元件构成的高输入阻抗放大器进行放大，电路图如下 :

信号放大电路

2、信号整形电路：在此电路中由门5和6构成单稳电路由门7和8构成施密特电路，这两个电路共同对电路进行整形。电路图如下：

信号整形电路

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