EDA课程设计报告_子密码锁.doc

目录 第1章 概述 2 第2章 设计要求 2 第3章 总体框图 3 第4章 功能模块 5 4.1 输入模块 5 4.2 控制模块 8 4.3 显示模块 16 第5章 总体设计电路图 18 第6章 设计心得体会 21 参考文献 23  第1章 概述 电子密码锁在生活中十分常见，在这我将设计一个具有较低成本的电子密码锁，本文讲述了我整个设计过程及收获。讲述了电子密码锁的的工作原理以及各个模块的功能，并讲述了所有部分的设计思路，对各部分电路方案的选择、元器件的筛选、以及对它们的调试、对波形图的分析，到最后的总体图的分析。 第2章 设计要求 本设计名称为电子密码锁，用四个模块，分别为输入模块、控制模块、扫描器模块、显示模块，来控制密码的输入、验证与显示。 设计所要实现的功能为： 1 数码输入：手动用3个拨码开关与3个按键设计三位密码的输入，并在显示器显示出该数值。 2 数码验证：开锁时输入密码后,拨动 RT键使其为高电平，而CHANGE为低电平检测，密码正确时开锁，输出LOCKOPEN灯灭，LOCKCLOSE灯亮，表示开锁成功。 3 错误显示：当密码输入错误时，LOCKOPEN灯亮，LOCKCLOSE灯灭，表示开锁失败。 4 更改密码：当改变密码时，按下CHANGE键使其为高电平，而RT为低电平时，可改变密码。 5 密码清除：按下REST可清除前面的输入值，清除为“888”。 第3章 总体框图 1）设计方案： 电子密码锁，主要由三部分组成：密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。 作为电子密码锁的输入电路，可选用的方案有拨码与按键来控制输入和触摸式键盘输入等多种。拨码与按键和触摸式4*4键盘相比简单方便而且成本低，构成的电路简单，本设计中采用拨码与按键来作为该设计的输入设备。 数字电子密码锁的显示信息电路可采用LED数码显示管和液晶屏显示两种。液晶显示具有高速显示、可靠性高、易于扩展和升级的特点，但是普通的液晶存在亮度低、对复杂环境适应能力差的特点，但是在本设计中任然使用LED数码管。 根据以上选定的输入设备与与显示器件，并考虑到现实各项密码锁功能的具体要求，与系统的设计要求，系统设计采用自顶向下的设计方案。整个密码锁系统的总体总体框图如图1.1所示。 图3.1电子密码锁系统总体框图 第4章 功能模块 4.1 输入模块 1）功能介绍 输入时有三个拨码键控制输入，每个拨码各控制一位密码，对于其中一个拨码键每拨一次码按一次按键，表示输入一位，当输入四位时输出一位数，用“888”作为初始密码。 2）输入模块与仿真图形 单脉冲控制如图5.1如下图 图5.1 上图为单脉冲控制输入，当M给一上升沿信号将在PUL输出一位与之对应的高或低电平。 四位串行输入并行输出寄存器如下图5.2 图5.2 上图为4为串行输入并行输出寄存器，它由4个D触发组成，当reset为高电平时，每给一脉冲输入数据将向右移一位二值代码，它能同时复位 3)程序的输入 在文本区内输入程序，程序如下： 单脉冲信号控制 puls.vhd LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY puls IS PORT (PUL,M:IN STD_LOGIC; Q:OUT STD_LOGIC); END puls; ARCHITECTURE BEHAVE OF puls IS SIGNAL TEMP:STD_LOGIC; BEGIN PROCESS(M) BEGIN IF MEVENT AND M=1 THEN IF PUL=1 THEN TEMP=1; ELSE TEMP=0; END IF; END IF; END PROCESS; Q=TEMP; END BEHAVE; 4位串行输入并行输出寄存器 shifter.vhd LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY shifter IS PORT (din:IN STD_LOGIC; reset,CLK: IN STD_LOGIC; qout: buffer STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 3) ); END shifter; ARCHITECTURE act OF shifter IS BEGIN PROCESS(CLK) VARIABLE q:STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 3); BEGIN IF reset=0 THEN