QUARTUS数字电子密码锁.pdfVIP

目录

1.概述

电子密码锁在生活中十分常见，在这我将设计一个具有较低成本的电子密码锁，本文

讲述了我整个设计过程及收获。讲述了电子密码锁的的工作原理以及各个模块的功能，并

讲述了所有部分的设计思路，对各部分电路方案的选择、元器件的筛选、以及对它们的调

试、对波形图的分析，到最后的总体图的分析。

2.设计要求

本设计名称为电子密码锁，用四个模块，分别为输入模块、控制模块、扫描器模块、显示模块，

来控制密码的输入、验证与显示。

设计所要实现的功能为：

1数码输入：手动用3个拨码开关与3个按键设计三位密码的输入，并在显示器显示出该数

值。

2数码验证：开锁时输入密码后,拨动RT键使其为高电平，而CHANGE为低电平检测，

密码正确时开锁，输出LOCKOPEN灯灭，LOCKCLOSE灯亮，表示开锁

成功。

3错误显示：当密码输入错误时，LOCKOPEN灯亮，LOCKCLOSE灯灭，表示开锁失败。

4更改密码：当改变密码时，按下CHANGE键使其为高电平，而RT为低电平时，可改

变密码。

5密码清除：按下REST可清除前面的输入值，清除为“888”。

3.总体框图

1）设计方案：

电子密码锁，主要由三部分组成：密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。

作为电子密码锁的输入电路，可选用的方案有拨码与按键来控制输入和触摸式键盘输入等多种。

拨码与按键和触摸式4*4键盘相比简单方便而且成本低，构成的电路简单，本设计中采用拨码与按

键来作为该设计的输入设备。

数字电子密码锁的显示信息电路可采用LED数码显示管和液晶屏显示两种。液晶显示具有高速

显示、可靠性高、易于扩展和升级的特点，但是普通的液晶存在亮度低、对复杂环境适应能力差的

特点，但是在本设计中任然使用LED数码管。

1

根据以上选定的输入设备与与显示器件，并考虑到现实各项密码锁功能的具体要求，与系统的

设计要求，系统设计采用自顶向下的设计方案。整个密码锁系统的总体总体框图如图3.1

所示。

输

入拨码与按键单脉冲控制输入译码

模

块

控寄存器与清零信号发生电路数值比较器

制

模

块

LED灯开/关锁电路

扫描电路三选一选择器

显

示BCD七段译码显示电路

模

块

图3.1电子密码锁系统总体框图

4.电子密码锁的波形仿真

4.1电子密码锁的设计流程

使用QuartusⅡ进行电子密码锁设计的流程为

2

1.编写VHDL程序(使用TextEditor)（见附录）；

2.编译VHDL程序(使用Compiler)；

3.仿真验证VHDL程序(使用WaveformEditor，Simulator)；

4.进行芯片的时序分析(使用TimingAnalyzer)；

5.安排芯片管脚位置(使用FloorplanEditor)；

6.下载程序至芯片(使用Programmer)。

5.功能模块

5.1输入模块

1）功能介绍

输入时有三个拨码键控制输入，每个拨码各控制一位密码，对于其中一个拨码键每拨

一次码按一次按键，表示输入一位，当输入四位时输出一位数，用“888”