华北电力大学-电力电子综合实验-电子密码锁课设实验报告.pdfVIP

课程设计(综合实验)报告

名称：电子技术综合实验

题目：电子密码锁

院系：电气与电子工程学院

班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：

设计周数：1

成绩：

日期：2012年1月6日

电子密码锁

一、课程设计的目的与要求

锁是人们生活中的常用物品。本设计题目要求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，输出开锁信号推动执行机构动作；并用红灯亮、绿灯灭表示关锁，而绿

灯亮、红灯灭表示开锁。

1）在锁的控制电路中储存一个可修改的4位代码作为密码，当输入代码和锁的密码相等

时，进入开锁状态使锁打开。

2）从第一个按钮触动之后的5秒内若未将锁打开，则电路进入自锁状态，使之无法

再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。

二、设计内容

1.系统整体框架

系统应包括输入开关电路、输入锁存电路、密码修改电路、密码存储电路、比较电路、

定时电路、显示电路、音响电路等。通过所输入的密码与实际密码的比较，进行开锁、亮灯

或报警等相关操作。总体设计原理方框图如下所示：

2.设计的总体思想

根据设计的要求，设计的总体思想及设计顺序为：

1)设计密码设定及密码输入电路。在本过程中，主要使用了74194芯片以及开关电路。为

了使得该密码锁有实际意义，就必须要使密码的总数足够多，从来使解锁难度大大增加，

而提高密码锁的安全性。

为了达到这一目的，主要想到了如下3种方案：

a)设置闲置的开关，从而起到干扰作用。如最终版所示，一共在密码输入端设计了

12个开关，其中4个开关有实际意义，而其他8个开关闲置。当然，无论按下这

12个开关中的哪个，都会触发5秒计时。这种方案实现起来比较简单。在密码输

入端以及设置端只各需要一片194芯片。但是该方案有点违背密码的意义，而是用

选择哪4个，来区分。

b)密码输入和设置端分别使用两片194芯片，从而使得密码数量变多。如修改版所示。

这个方案比较符合密码的要求。但是电路却会复杂的多。

c)外部用多个开关共同控制内部的密码输入开关。这个方案实现起来整体和a相似，

固没有另外在连电路。

2)设计密码比较电路。该部分主要使用了异或门，或非门，或门等门电路。这部分实现比

较容易。

3)设计5秒计时电路和20秒计时电路。该部分主要使用了74290芯片。分别形成了5进

制和二十进制电路。结合整体设计的需要，设置为计时到5或20时，停着等待清零信

号到来，而非直接清零。

4)设计脉冲产生电路。该部分主要使用555芯片。设置参数，从而得到频率约为1000HZ

的输出信号。

5)各部分的连接。这时需要解决5秒，20秒计时的清零工作；密码输入端按下任何按键

时，触发5秒计时；计时到5秒后，触发20秒计时；5秒后，若仍未输入正确的密码，

则自锁电路，密码输出清零代替。

3.系统的各部分具体实现

1)密码设定及密码输入电路

该部分，方案a使用2片194芯片。方案b使用4片194芯片。

左图为一片194的电路。密码设的，

密码输入的电路都是类次的。多片

时也是类似的。

2)5秒计时电路和20秒计时电路

该部分使用74290芯片。290芯片为二-五-十进制异步加法计数器。本过程中，需要使

用复位端来进行异步清零；以及需要复位端，置位端都无效时，在时钟下降沿进行计数。

而本次设计不需要异步置数，因此置位端始终使之置