安全可靠的电控密码锁控制电路

　　这款电控密码锁控制电路，巧妙地利用了电容器的充、放电原理，不需编程，不需调试，适合初级电子爱好者制作和装配。电路简单，工作可靠，更改密码方便，且可以随意增加密码位数。
　　
　　工作原理

    电路原理如下图所示。图中的控制电路预置密码为159(制作时可随意更改)，当按下数字键“1”（即S1，以下相同）时，电源经S1、电阻R3到Q1控制端，可控硅Q1导通，电源经K3继电器常闭触点①、②，电容器C1、再通过继电器K1的线圈、Q1向C1充电，由于C1上电压不能突变：K1将吸合。直到Cl上的充电电流小于继电器维持吸合电流。K1吸合后，电源经K1继电器的常开触点⑥、⑤和电阻R10给C2充电，由于充电时间常数很小，C2上的电压很快充满，C1的充电过程直到Q1因失去最小维持电流截止才结束。这时再按下数字键“5”，可控硅Q2导通，C2经K2继电器线圈、D1、可控硅Q2放电，K2继电器吸合，同时，电源经K2继电器的常开触点⑥、⑤和电阻R11给C3充电，直到C2两端电压小于K2继电器最小维持电压时，K2才断开。C2的放电过程仍继续到电流小于Q2的最小维持电流Q2截止。由于C3上已经充电到接近电源电压，当继续按下数字“9”键时，可控硅Q3导通，C3经K3继电器线圈、可控硅Q3放电，K3继电器吸合，电源经K3继电器的常开触点⑥、⑤输出开锁脉冲电压，直到C3上的电压下降到低于继电器吸合维持电压，继电器K3释放，完成开锁控制．C3放电过程仍将持续直到C3放电电流小于Q3的最小维持电流时，Q3截止，整个过程结束，电路恢复到起始状态。
　　
　　从电路工作原理不难看出，该电路不但具有数字加密功能．还具有开锁时间限制和输错密码自锁功能。
　　
　　一、开锁时间限制。按下第一个键“1”后，K1吸合C2充电，C1充电时间决定C2的充电时间，当充电结束后，C2上的电压会经R4缓慢放电，电压下降，在一定时间后C2上的电压低于继电器K2最小吸合电压，所以当正确按下第一个键“1”后，必须在预定时间内正确按下第二个键“5”，超过这个时间后，即使正确按下相应的按键“5”，由于C2上的电压太低K2继电器也不能工作。
　　
　　当正确按下第二位密码键“5”后，Q2导通，C2的剩余电量维持K2的吸合时间，同时也决定着C3的充电时间，当K2释放后触点⑥、⑤断开，C3经R7缓慢放电，放电时间决定着第二个键按下到第三个键按下最大允许间隔时间。
　　
　　超过这个时间后，即使正确按下相应的按键“9”，由于C3上的电压太低K3继电器也不能工作。
　　
　　当正确按下第三位密码键“9”后，Q3导通，K3吸合，电源经触点⑥、⑤输出开锁控制脉冲，同时触点②、③接通给C1放电，为下一次开锁做好准备。C3的剩余电量维持K3的吸合时间，也就是开锁脉冲宽度。
　　
　　通过以上原理分析得知，该密码控制电路工作的前提条件是密码输入要正确，而且间隔时间也不能太长。即使重新输入也不能开锁，因为C1上已经充满电，K1继电器不会再次吸合。
　　
　　二、输错密码自锁，能防止多次试验开锁。当输入密码错误时，电路还会锁定，即使再重新输入正确的密码也不能打开，除非按下解锁键后，再重新输入正确的密码，工作过程如下：
　　
　　第一个键按错，假如第一个键按下“5”时，Q2导通，电源经C1、R2、D2、Q2给C1充电直到充满，Q2失去最小维持导通电流而截止。由于C1没有放电回路，电压将会保持，这时即使正确按下数字键“1”，由于C1已经充满电，不能再有充电电流，K1将不能吸合，当然，K2、K3也就不可能工作。同样，当第一个键按下“9”时，Q3导通C1的充电通路是电源C1、R2、D4、Q3到地；当第一个键按下的是0、2、3、4、6、7、8时，C1的充电通路是电源、Cl、R2、D6、Q4到地，达到电路锁定的目的。
　　
　　当第一个数字键正确按下，而按错第二、三位数字键时，C2上的电压会经R5、D7、D5迅速放电，C3上的电压会经R8、D7、D8迅速放电，导致K2、K3不能工作，由于K3始终不能吸合，C1没有放电回路，电路锁定，必须按下开锁键给C1放电后，才能再次输入正确的密码完成开锁。
　　
　　从图中不难看出，只要在第三级电路后增加电路级数．就可以增加密码位数。改变数字键的接点，就能改变开锁密码。
　　
　　该电路平时不耗电，符合节能、低碳的要求，可以长时间处于通电状态。

　　元件选择

    Kl、K2、K3可以选用常用小型继电器，线圈直流电阻大些为好，这样才能保证相应的继电器工作导通时间，本处使用的是一种小型拆机继电器，型号是P3C60，额定工作电压是24V，实测14V左右吸合，7.6V释放，触点额定转换电流为1A，实测线圈直流电阻为1.8KΩ左右。电容耐压大于50V，且不能有漏电，最好使用钽电解电容，不然会影响使用。
　　
　　可控硅选小型单相可控硅就行，本处使用的是型号为MCR100-8的小功率单相可控硅，电流0.8(A)，耐压600(v)触发电流10-60u (A)，结温110(oc)，外形和S9014三极管一个样。管脚功能见下图。二极管选1N4007，其它没什么特殊要求。数字键盘可用床头电话键盘改制，也可从网上购买4x4键盘改制。

　　
　　安装与调试

    只要焊接无误，不用调试即可正常工作，若需增加或缩短两键最大允许间隔时间，只要改变电容器的容量就行了。值得注意的是C3不但决定第二键和第三键间允许的时间间隔长度，同时也决定开锁脉冲的宽度，应以保证能开锁优先。
　　
　　“解锁”键可以单独设置在别人不太注意的地方，也可用多余的按键组合使用，本人使用“*”和“#”键串联代用解锁按键，只有同时按下这两个键，才能解锁，是不是也具有一定的隐蔽性啊。上锁后可先按错一个键使电路锁定，以增加破解难度。
　　
　　电源最好使用交流和蓄电池两种供电方式，以防止停电后不能开锁，带来不必要的麻烦。
　　
　　如果需要输出较大的开锁电流，可以增加一个大功率继电器，由开锁电压输出端控制，以适应不同功率负载的要求。

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