电子密码锁研究报告.doc

燕 山 大 学 EDA课程设计报告书 题目： 电子密码锁 设计题目及要求 题目：电子密码锁 要求： 1. 用 10 个按键代表0~9，输入后应转换为8421BCD 码，如按“6”后转换为“0110”； 2. 密码位数为 6 位，具有密码设置和修改功能； 3. 开锁和报警均有 LED 灯指示，且报警有声音提示，报警音频率为750Hz，每鸣叫1 秒停1 秒，共鸣叫5 响； 4. 用 6 个数码管显示输入的密码。 设计过程及内容 设计方案 本次EDA设计项目主要由输入模块、数据分路模块、输入及密码寄存模块、比较模块、密码重置模块、显示模块及结果输出报警模块组成。 图一、电路总图 Keyinput1为输入模块，其中包含防抖电路，利用74147编码器将单位输入转化成对应的十进制BCD码，并输出按键的脉冲以及计数器所记录按键次数的BCD码，计数器采用74160利用清零端转换成7进制以便记录六位密码。 Cinput1为数据分路模块，输入端为按键表示的4为BCD码和3位二进制地址码，利用74138（3线8线译码器）进行译码，利用四个译码器并联实现利用地址码对输入数据进行并行输出的功能。 Compare为寄存和密码比较模块，输入端为3位地址码、keycp脉冲、chpw脉冲、六位十进制BCD码并行输入，其中包含的2个cinput模块用以利用输入的地址码将keycpt和chpw脉冲分别送入6个bj模块，6个bj模块中包含两个寄存器，一个用来寄存系统内密码，一个用来寄存输入的密码，并利用7485进行逐位比较输出结果。 Flash模块为晶体管的扫描模块，输入为6组十进制BCD码，扫描输入cp，利用74151实现利用地址码对6组BCD码的选择输出，最后实现输出端为三位地址码和4位十进制BCD码。地址码和输出对应循环变化实现数码管的动态显示。 Show1为显示模块，地址码和BCD码为输入，利用7448以直接驱动数码管。 结果输出报警模块包括蜂鸣器和LED指示灯。 模块功能介绍 、KEYINPUT1 图二、keyinput模块图 输入按键首先经过一个fd0模块进行消抖处理，经过消抖电路后经过74147进行译码，把按键输入的脉冲转换成对应的BCD码输出，并经过延时。按键时产生的脉冲作为74160计数器的计数脉冲实现0-7的计数，并输出计数结果的3位BCD码，以及计数器为7时的一个计数脉冲信号unm7。 消抖电路主要是输入一个366hz的脉冲作为D触发器的时钟信号，以按键脉冲作为输入，从而滤去频率大于366hz的毛刺，电路图如下： 图三 fd0模块图 利用时钟上升沿输出数据的特性可以消除那些频率较高的毛刺，实现消抖的目的。 、CINPUT1 图四 cinput1模块电路图 cina、cinb 、cinc、 cind为输入的四位BCD码，cins0、cins1、cins2为三位地址码。 Cinput模块电路如下： 图五 cinput模块电路图 74138译码器会根据地址码选择相应输出端输出，这样就能根据地址码的不同得到六组4位的BCD码，并将数据送入compare模块中。 compare模块 电路图如下所示： 图六 compare模块电路图 电路图中两个cinput模块用以根据地址码输入将keycp和chpw两个信号分别从六个不同位置输出，cinput模块前面已经给出。六个bj模块输入为六组4位BCD码。 Bj模块电路图如下： 图七 bj模块电路图 图中EN1为chpw脉冲输入，当MA、MB、MC、MD输入数据时，同时输入chpw脉冲可以改变存在密码锁中的密码，同时不改密码时EN1默认为低电平，数据可以传到那上边的dcs锁存模块中，同时按键脉冲keycp输入EN2中提供上升沿，数据被所存住，一路作为输出，一路进入7485与下边的dcs锁存器进行比较，输出比较结果。在更改密码时需要按下chpw键，此时EN1位低电平，数据不会被存入上边的锁存器，避免在修改完密码后不需输入密码就显示为密码输入正确结果。 图八 dcs锁存器电路图 六路比较模块结果利用与门输出1路，为最终的比较结果。 、flash模块 Flash模块是为了实现六位数码管动态显示，具体电路图如下： 图九flash电路图 74160实现对地址码0-5的循环显示，连接为6进制。输入一个375khz的脉冲为时钟，使地址码快速在0-5之间循环，地址码输入74151这个8选1数据选择器中，实现对六组4位BCD码的循环显示，由于人的视觉停留的缘故，可以看到六位同时显示。 show1模块 图十Flash模块电路 主要作用是利用7448将输入的4位十进制BCD码转化成7段数码管显示模式以直接驱动数码管。 结果输出报警模块 电路如图所示： 图十一报警模块 Compare模块输出结果进入