一、工作原理
本电路由8输入与非门74LS30构成,见图1。SB1~SB8为解密按键, SB1′~SB8′为设密按键,键盘排列见图2。在按键末被按下时,C1~C8均充满电,74LS30的8个输入端A~H均为高电平,由与非门的逻辑功能可知,其输出端Y输出低电平,VD1红色指示灯亮,VD2灭。


设密时,让解密者用硬纸板遮住自己的眼睛,设密者按下SB1′~SB8′中的一个或数个,然后由解密者按下相对应的SB1~SB8。由图1可知,SB1′~SB8′任一键按下时,对应的C1~C8将被迅速放电,相应的A~H端子变为低电平。由与非门逻辑功能可知,只要有一个输入端为低电平,其输出端Y就输出高电平。该高电平使VD2绿色指示灯亮,表示设密状态,同时VD1红色指示灯灭。解密者必须准确地按下与设密者所按的SB1′~SB8′相对应的SB1~SB8,也就是将被设密者放掉电的电容重新迅速地充满电,以恢复原来状态。比如,设密者按下了SB1′和SB6′,那么解密者必须按下SB1和SB6,这时,74530的8个输入端重新被置为高电平,VD2熄灭,VD1亮,表示解密成功。不过解密者需要抓紧时间,因为,被设密者放电的电容将在30s左右通过R1~R8重新充满。如果解密者未按完密码红灯就亮了,表示超时失败。
本游戏的难度可以很方便地规定,比如,规定设密者只能设置奇效键或偶数键,规定设赛者所设密码的个数等等。此外,对于未设密的键,解密者按下与否对结果并无影响,所以,为了使解密更容易些,允许解密者按下更多的键。比如,设密者设了两个密码键,可以这样规定:解密者可以最多按下4个键,只要其中有两个是正确的密码键且不超时,就算成功。
二、元件选择
按键SB1~SBS、SB1′~SBS′均为轻触开关,C1~C8均为6.8μF,R1~R8为2MΩ,R9为220Ω,VD1为红色发光二极管,VD2为绿色发光二极管,IC为74LS30。
本电路制作简单,原理浅显,适合作为数字电路的辅助学习材料。(李诗海)