杨力数电电子密码锁.doc

湖南工程学院 课 程 设 计 课程名称 数电课程设计 课题名称 电子密码锁 专 业 自动化 班 级 1191班 学 号 201101029128 姓 名 杨力 指导教师 李立老师 2013年3月30日 设计内容 1.设计数字密码锁电路。 2.对电路仿真, 并制作数字密码锁电路。 3.电路功能为： 1)输入的密码为3位，由“0-9”组成。 2)输入密码正确时，发出开锁信号；输入密码错误时，发出警报信号报警时间为60秒。 3)输入密码后40秒若无开锁信号，则电路进入自锁状态，并发出报警信号。 4)用绿色发光二极管亮表示开锁信号，红色二极管亮（或扬声器发声）表示报警信号。 4.功能扩展 1）电路具有消抖功能; 2）自选。 二、设计要求： 设计思路清晰，给出整体设计框图，提供总电路图； 单元电路设计，给出具体设计思路和电路； 安装 、调试电路； 4. 写出设计报告； 三、主要设计条件 提供调试用实验室； 提供调试用实验箱和电路所需元件芯片； 一、数字密码锁工作原理 总的来说数字密码锁通过用户输入的密码和设定的密码比较来决定开关的断开和接通，当输入密码和设定密码相等时发出开锁信号，当输入密码和设定的密码不相等是，发出报警信号。用户事先设定好密码，当用户想要开锁时，就输入密码，与此同时电路开始计时，若40秒内没有开锁信号输出，电路就发出报警信号，同时进入自锁状态。若计时期间，有开锁信号到来，则计时停止。若输入密码错误，则电路发出报警信号持续报警时间为60秒，60秒过后就将开始输入的密码清零，为下一次输入密码做准备。 二、项目总体设计 2.1、设计一个可以自由设置密码位数，修改密码，验证密码以备自锁和报警功能的数字密码锁。 2.2、总体设计方案 首先考虑把该电路分成三个部分：密码设置部分、密码输入部分、密码比较部分、定时电路部分。 密码设置部分：这部分主要需要用到8线-3线优先编码器，三态门以及存储器。我们用8个开关接在编码器的输入端，在编码器的三个输出端各接一个三态门，再由三态门连接到存储器的输入端，将通过开关输入的密码存储的起来。密码输入部分：密码输入部分其实用的就是密码设置部分里的8线-3线编码器，只是在输入密码时，编码器输出端接的三态门处于高阻态，输入的密码直接送往比较器。 密码比较部分：用户输入的密码信息会被直接送往比较器 的输入端，此外比较器的输入端还有来自从存储器里读出来的设置好的密码信息，将两组信息进行比较，通过比较器的输出端确定输入的密码是否正确。 定时电路部分：定时部分分为自锁定时部分与报警定时部分，自锁定时电路是从输入密码的那一刻开始就计时，40秒内若无开锁信号输出则电路进入自锁状态。报警定时电路是在电路输出报警信号是就开始计时，报警时间为60秒，60秒过后停止报警，等待重新输入密码。 2.3 总体设计框图 数字密码锁电路总体设计框图如下： 三、 各部分电路及工作原理 3.1 密码设置部分电路 该部分电路图如下： 该部分电路的工作原理： 首先在8线-3线优先编码器（74ls148）的输入端接8个开关，由开关输入高低电平进入编器进行编码。编码器的三个输出端接三个三态门由三个三态门的输出端接到存储器2114I/O端。三态门的控制端与存储器的读写端通过一个开关与vcc相连。当开关合上时，三态门导通，存储器写入有效此时，通过开关输入的密码信号就通过编码器的输出端写入到了存储器，同时十六进制计数器开始计数并通过七段显示器将输入的密码个数显示出来。 3.2 密码输入部分 该部分的电路图如下： 该部分电路原理： 密码输入部分与密码设置部分共用输入电路，都是通过开关输入高低电平，再由编码器编码，只是此时三态门的控制端与存储器的读写控制端接低电平，此时三态门处于高阻态，存储器读出有效，从编码器输出的信号直接送往比较器。 3.3 密码比较部分 该部分电路图如下： 该部分电路原理： 密码比较部分主要是将输入的密码与存储器里读出的密码一个一个进行比较。具体过程是：通过8个开关输入一个信号，经过编码器编码，然后将这个编码信号送往四位的比较器的四个输入端口。之后通过一个16进制的计数器输出0-4个数码到存储器的的地址输入端口，此时存储器的读出端有效，编码器每输出一个信号，则计数器就计数一次，并将其所计的数通过计数器的输出端出入到存储器的地址输入端口，从而存储器可以读出