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
3、定时电路：本电路是由555定时器集成电路为主体而组成的。他产生恒定的的0.1HZ 方波输出。可用作永不间断的自由振荡时钟信号源。此信号使555正常的定时斜波处于从属地位，555此时只起作放大器或斯密特触发器的作用。
定时电路
4、CP 检测电路：本电路由CC7555（2）构成的振荡电路产生时钟脉冲作检测电路的CP 。电路中的黄灯表示时钟节拍，击掌声应与之同步。电路图如下：
CP 检测电路
5、信号检测电路：信号检测电路由两个 JK 触发器构成，如输入密码与设定密码相同JK2输出高电平，如密码不正确，输出低电平。电路如图：
信号检测电路
6、计数报警电路：计数报警电路由一74161计数器和一片555构成。74161设置为3进制计数器，当输入3个脉冲时电路置0。由Q2输出高电平到555。555构成一多谐振荡器，输出端接一扬声器报警，电路图如下：
报警电路
四、部分电路仿真波形
1、定时器仿真波形：
2、振荡器仿真波形：
3、计数器仿真波形：
五、总电路图
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
3、定时电路：本电路是由555定时器集成电路为主体而组成的。他产生恒定的的0.1HZ 方波输出。可用作永不间断的自由振荡时钟信号源。此信号使555正常的定时斜波处于从属地位，555此时只起作放大器或斯密特触发器的作用。
定时电路
4、CP 检测电路：本电路由CC7555（2）构成的振荡电路产生时钟脉冲作检测电路的CP 。电路中的黄灯表示时钟节拍，击掌声应与之同步。电路图如下：
CP 检测电路
5、信号检测电路：信号检测电路由两个 JK 触发器构成，如输入密码与设定密码相同JK2输出高电平，如密码不正确，输出低电平。电路如图：
信号检测电路
6、计数报警电路：计数报警电路由一74161计数器和一片555构成。74161设置为3进制计数器，当输入3个脉冲时电路置0。由Q2输出高电平到555。555构成一多谐振荡器，输出端接一扬声器报警，电路图如下：
报警电路
四、部分电路仿真波形
1、定时器仿真波形：
2、振荡器仿真波形：
3、计数器仿真波形：
五、总电路图