基于Multisim软件的电子密码锁设计.doc

基于Multisim2001软件的电子密码锁设计 第33卷第12期 2007年12月 电子工露师 ELECTRONICENGINEER V01.33No.12 Dec.2007 基于Multisim2001软件的电子密码锁设计 李要球,张守军 (淮海工学院东港学院,江苏省连云港市222069) 摘要:Mlutisim2001软件具有高品质的性能,强大的分析能力和在线屏幕显示,是一个专门用于 电子电路设计与仿真的工具软件,用它作为电子工作台设计电子密码锁,设计过程简单,方便.仿真 结果表明,通过电子设计自动化可以对电路进行实时分析和即时测试,能快速,准确地反映密码锁的 工作情况,缩短了设计周期,提高了设计效率. 关键词:Muhisim2001;电子密码锁;电路设计 中图分类号:TN702 0引言 电子电路设计常用的方法是试验没计法,一般都 包括设计方案提出,方案验汪,方案修改3个阶段.传 统的试验设计法通常采用手工搭接实验电路来完成, 往往需要经过试验和修改的反复过程,直到设计出正 确的电路.随着电子和计算机技术的发展,产生了在 计算机平台上的EDA(电子设计自动化)技术,这种技 术除了具有强大的设计功能外,还具有测试,仿真分 析,管理等功能.在EAD桌面设计环境下用计算机 来完成电路的系统综合设计和仿真.目前常用的 EDA技术软件有Muhisim,Ptotel,Pspice,Orcad等,其 中Muhisim软件被誉为计算机中的实验室,具有界面 交互好,画面形象直观等特点. 1Multisim2001软件简介 Muhisim2001是加拿大IIT(InteractiveImageTech. nologies)公司研制开发的专门用于电子电路仿真的虚 拟EWB(电子工作台)软件,与其他软件相比,该软件 有庞大的元件库,提供了约16000种元件和模型,特 别是有大量与现实元件对应的元件模型,用户可以自 定义元器件的属性,还叮以建立自已的元件库,便于调 用,最大限度降低设计失误,增强仿真电路的实用性; 还具有人性化的测试功能,允许多台测试仪表(如失 真仪,频谱分析仪,网络分析仪等)与电路图一起放置 在同一操作界面上,进行各项测试,允许元件的连线任 意走向,可以根据电路图大小,程序自动调整电路窗f¨1 尺寸,不需要人为设置. 收稿日期:2007-07-09;修回日期:2007-09-07. 基金项目:淮海工学院东港学院教学改革课题资金重点资助项 目(2007635). 该软件提供了多种软件仿真器,无论是模拟电路, 数宁电路,CPLD/FPGA或非常复杂的数字器件(CPU, 存储器),还是复杂的模一数混合电路,都能进行仿真 分析并观察到结果. Muhisim2001软件还提供字信号发生器,逻辑分 析仪,逻辑转换仪等数字仪器,可以解决数字电路中的 信号产生,多路波形观测和时序比较,特别是特有的虚 拟仪器,逻辑转换仪可以实现真值表,逻辑表达式和逻 辑电路三者之问的相互转换,为数字电路的设计带来 极大的方便.Muhisim2001软件在数字电路中的作用 尤其突出. 2电子密码锁的组成及原理 2.1电子密码锁的组成 电子密码锁用CMOS集成电路组成,由开锁及延 时保持电路,错键闭锁电路,主控制电路,除错控制电 路,继电器开关电路,开锁显示电路等组成.输入密码 时必须按一定的顺序输入,并且要在规定时间内输入 完,否则,即使输对密码也开不了锁.另外,该锁还具 有错键闭锁和消除错键的功能.电子密码锁组成框图 如图1所示. 图1电子密码锁组成示意图 2.2工作原理 没有4个密码的电子密码锁的仿真原理图如图2 所示. ? 25? ? 基本电子电路?电子工毫师2007年12月 图2电子密码锁原理 a)主控制电路:由边沿触发的JK触发器完成. JK=01时,当控制端CP出现上升沿时,Q为低电平, 使继电器线圈得电吸合,触发开关动作,接通电路, LED(发光二极管)发光,显示密码正确,开锁成功. b)开锁及延时保持电路:设置了4个开锁键,暂 定顺序为J1,J2,J3,J4,延时电路用RC电路,即利用 RC的充,放电来达到延时保持的目的.当J1键被按 下时,电容C4充电到高电平,u1A输出低电平,u1B 输出高电平,并且保持住等待第2个键J2按下,若在 规定时间内没有按下J2,则R1通过c1放电,u1A, u1B又恢复到原来状态,此时再按下J2也不会使U2A 输出改变.若在规定时间内按下J2键,则U2A输出 高电平,并保持一段时间.同理,按下J3,J4,最终U2C 输出低电平,通过u1E产生上升沿,触发主控制电路 开锁. c)错键闭锁及除错控制电路:设有J5,J6两个错 键闭锁开关,即当按下这两个键中的1个或2个键时, 都可使主控制电路处于闭锁状态.除错键J7是为