数字技术课程设计——密码锁.doc

课程设计说明书 课程名称： 数字电子技术课程设计 题 目： 电子密码锁 学生姓名： 专 业： 班 级： 学 号： 指导教师： 日 期： 年 月 日 电子密码锁 一、设计任务与要求 1.用电子器件设计制作一个密码锁，使之在输入正确的代码时开锁。 2.在锁的控制电路中设一个可以修改的4位代码，当输入的代码和控制电路的代码一致是锁打开。 3.用红灯亮、绿灯灭表示关锁，绿灯亮、红灯灭表示开锁 4.如5s内未将锁打开，则电路自动复位进入自锁状态，并发报警信号。 二、方案设计与论证 1、用按键输入四位十进制数字，输入密码要存储。 2、比较输入密码和原始密码。当输入正确密码时，给出开锁信号，开锁信号用一个绿色指示灯表示，绿灯亮表示密码输入正确；如果输入密码不正确，用红灯表示。 3、锁的开关用红灯和绿灯表示，一次只能亮一盏。红灯亮、绿灯灭表示关锁，绿灯亮、红灯灭表示开锁。 4、设置倒计时电路和自锁电路。如果密码在5s内未能输入正确则发出报警声，并且自锁电路。 设置密码设置开关，开关闭合后，允许设置密码 由图可以看到左边的是按键，按键J1，J2……J9，J0，分别对应数字1-9，0.按键的一边接了高电平，一边接到74LS147的输入端。当有按键被按下去的时候，74LS147芯片和按键连接的输入端就会为低电平。此时，74LS147工作，把输入按键端的输入信息化为二进制码。比如说，当J1被按下去时，74LS147芯片的输入1端就会输入一个低电平，然后芯片把该信息转化为二进制码0001。图中的四个与门是用来检测键盘按键输入的。当键盘有按键输入时，和与门相连的与门输入端就会出现一个低电平与门的输出就为0，表示为有按键输入，当不按按键时，与门的输出为高电平，即是输出1. 由于74LS147芯片是反码输出，所以要在输出端接上一个非门。 该电路时控制按键输入信号，当开关S1拨到下方时，进入密码输入阶段，此时74LS194芯片实行左移功能，没当按键有按键输入时，按键识别与门的电平就会发生变化，与门就会向74LS194芯片输入一个脉冲信号，使该芯片启动进行位移操作。一开始时QA输出端是为0，在输入密码期间一旦有按键输入该芯片就会启动，QA输出端就会输出1，然后无论再怎么按按键，QA输出端就一直是为高电平，该高电平就会输出到控制计时电路的时钟脉冲控制与门使计时电路工作，实现倒计时功能。 2、数据储存 数据的存储用到的芯片是74LS194 ，控制数据的存储功能的芯片也是74LS194，它的主要功能是选片存储。74LS194为四位双向移存器。 74LS194 移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下一次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输出，也可以串行输入、串行输出。 　　 图一 74194移位寄存器的引脚图 　　 　　以上为74194的引脚图，其中 　　D0~D3：并行输入端； Q0~Q3：并行输出端； 　　S0、S1：操作模式控制端； ：为直接无条件清零端； 　　SR：右移串行输入端 SL：左移串行输入端； 　　CP：时钟脉冲输入端；　 其原理如下： 若Cr=0，则清零，异步，最优先； 若Cr=1，其功能由S1，S0决定； （1）存储数据功能： S1=1，S0=1；并行装入，同步，CP上升沿，d0→Q0,d1→Q1，d2→Q2；d3→Q3。 S1=0.S0=0；输出不变。 （2）位移功能： S1=0，S0=1;右移串行输入，数据移动方向为：DSR→Q0→Q1→Q2→Q3.同步，CP上升沿。 S1=1，S0=0;左移串行输入，数据移动方向为：DSL→Q3→Q2→Q1→Q0，同步，CP上升沿。 利用移位寄存器可构成先使S0=S1=1，并行输入预置数值，再改变S0和S1的电平，实现左移或右移状态　 　 S1是控制电路的设置密码和输入密码功能的。74LS138是数据选择器，作为选片储存功能。电路没有自锁时74LS138的G1端输入为1，实现数据选择功能。当S1拨到上方时，74LS138的输入端C端就会置1，这时候实现密码设置功能，此时74LS138的输出端只在Y4到Y7之间工作。74LS138的一个输出端控制一个寄存器的读写功能。两个双D触发器组成一个二进制加法器。每当键盘有按键输入