電子密碼鎖課程設(shè)計

1、 目錄一課程名稱2二設(shè)計目的和要求2三設(shè)計框圖4四所用器件和原理54.1 器件表54.2 555定時器54.3 移位寄存器 74ls19484.4 數(shù)據(jù)比較器 74ls85104.5 十進制計數(shù)器 74ls16014五功能模塊155.1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器155.2 數(shù)據(jù)比較器175.3 移位寄存器18六電路調(diào)試19七元器件清單21八參考文獻21九設(shè)計體會22一課程名稱 電子密碼鎖二設(shè)計目的和要求 設(shè)計目的1. 使學(xué)生在學(xué)完了數(shù)字電子技術(shù)課程的基本理論，基本知識后，能夠綜合運用所學(xué)理論知識、拓寬知識面，系統(tǒng)地進行電子電路的工程實踐訓(xùn)練，鍛煉動手能力，培養(yǎng)工程師的基本技能，提高分析問題和解決問題的能力

2、。2. 熟悉集成電路的引腳安排，掌握各芯片的邏輯功能及使用方法，了解面包板結(jié)構(gòu)及其接線方法，了解數(shù)字時鐘的組成及工作原理。3. 培養(yǎng)獨立思考、獨立準(zhǔn)備資料、獨立設(shè)計規(guī)定功能的數(shù)字時鐘系統(tǒng)的能力。 4. 培養(yǎng)書寫綜合設(shè)計實驗報告的能力 設(shè)計要求設(shè)計一個電子鎖及門鈴電路，要求：1、其密碼為8位二進制代碼，開鎖指令為串行輸入碼；2、開鎖輸入碼與密碼一致時，鎖被打開；3、當(dāng)開鎖輸入碼與密碼不一致時，則報警；4、 設(shè)置一個系統(tǒng)復(fù)位開關(guān)，所有的時間數(shù)據(jù)用數(shù)碼管顯示出來三設(shè)計框圖 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 編碼電路 開鎖 譯碼電路 報警四所用器件與原理4.1 器件表組號器件類型 數(shù)量單位：個1555定時器3274ls1

3、942374ls852474ls042574ls081674ls001774ls1602 8 電阻等4.2 555定時器lm555cn的內(nèi)部原理圖如下所示 lm555cn 性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。lm555cn的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可等效成23個晶體三極管.17個電阻.兩個二極管.組成了比較器.rs觸發(fā)器.等多組單元電路.特別是由三只精度較高5k電阻構(gòu)成了一個電阻分壓器.為上.下比較器提供基準(zhǔn)電壓.所以稱之為555.lm555cn的邏輯功能表如下圖 輸入 輸出rvi1vi2v0 td狀態(tài)0xx低導(dǎo)通12/3vcc1/3vcc

4、低導(dǎo)通11/3vcc不變不變12/3vcc2/3vccb、ab)=a3b3+(a3b3)a2b2+(a3b3) (a2b2) a1b1 +(a3b3) (a2b2) (a1b1) a0b0 +(a3b3) (a2b2) (a1b1) (a0b0)i(ab) y(ab)=a3b3+(a3b3)a2b2+(a3b3) (a2b2) a1b1 +(a3b3) (a2b2) (a1b1) a0b0 +(a3b3) (a2b2) (a1b1) (a0b0)i(ab) i(ab) =i(ab、ab或ab就是a=b”、 “不是ab”,因此又得到如下關(guān)系式：y(ab)=（y(ab)+ y(a=b)）y(ab)

5、+ y(a=b)） 74ls85內(nèi)部邏輯圖74ls的功能表 74ls85的管腳圖4.5 十進制計數(shù)器 74ls160 當(dāng)r=ld=1,而ep=1時，這時的輸出均為0，亦即處在j=k=0的狀態(tài)，所以clk信號到達時他們保持原來的狀態(tài)不變。同時c的狀態(tài)業(yè)得到保持。et=0，則ep無論為何狀態(tài)，計數(shù)器的狀態(tài)也將保持不變，但這時進位輸出c=0。當(dāng)r=ld=ep=et=1時，電路工作在計數(shù)狀態(tài)。從電路的0000狀態(tài)開始連續(xù)輸出16個計數(shù)脈沖時，電路將從1111狀態(tài)返回0000狀態(tài)，c端從高電平跳至低電平。可以利用c端輸出的高電平或下降沿作為進位輸出信號。在同步置零的計數(shù)器電路中，r出現(xiàn)低電平后要等下一個

6、clk信號到達時才能將觸發(fā)器置零。計數(shù)器的種類繁多，作用也很多，在這里主要是用計數(shù)器的定時和對時鐘脈沖計數(shù)。五.功能模塊5.1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有三個重要的特點：（1）.它有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個不同的工作狀態(tài)；（2）.在外界觸發(fā)脈沖作用下，能從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時間以后，再自動返回穩(wěn)態(tài)；（3）.暫穩(wěn)態(tài)維持時間的長短取決于電路本身的參數(shù)，與觸發(fā)脈沖無關(guān)。 這是一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，開關(guān)鍵space每閉合一次觸發(fā)一下，由此可以產(chǎn)生暫穩(wěn)態(tài)脈沖，通過控制開關(guān)space的閉合就可以產(chǎn)生所需要的脈沖。5.2 數(shù)據(jù)比較器這是由兩個74ls85芯片組成的8位數(shù)據(jù)比較器，對于總體電路來說這是一個譯

7、碼電路，u3的b0.b1.b2.b3接口接低電平，端口ab.ab.ab也分別接在u2的端口ab.ab.ab上。u2的ab.b0.b1三個端口接高電平，端口ab. ab.b2.b3接低電平，即初始設(shè)定的密碼是1100 0000，當(dāng)由u2.u3的輸入端口a0.a1.a2.a3輸入的密碼與設(shè)定的初始密碼一致時，u3的輸出端口ab輸出高電平。5.3 移位寄存器這是由74ls194組成的移位寄存器，其中u1.u2的clk端均接在模塊1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端口3處，u1的sr端口接在開關(guān)ji.j2的中間處，其中j2接低電平，j1接高電平，兩芯片的so.s1分別并聯(lián)后接低電平和高電平，通過選擇開關(guān)ji.j2的

8、接通情況和脈沖信號觸發(fā)達到向電路輸入密碼的功能。6 電路調(diào)試通過開關(guān)0和1的選擇，并且同時控制開關(guān)j5鍵a的合閉，向移位寄存器74ls194移進脈沖，最后由數(shù)據(jù)比較器74ls85對所移進的數(shù)據(jù)和所設(shè)定的密碼相比，當(dāng)密碼正確時，燈x2亮，并表示門開；當(dāng)密碼不正確時，燈x3亮，并表示報警。開關(guān)j2是復(fù)位開關(guān)，當(dāng)其閉合時，所有數(shù)據(jù)清零。例如：開關(guān)j4閉合j3.j2斷開，即接了高電平，這時控制開關(guān)j5鍵a，使其閉和六次，即讓數(shù)碼顯示管led顯示管示數(shù)6為止，然后斷開開關(guān)j4，閉合開關(guān)j3，此時在來回閉合開關(guān)j5兩次，即使數(shù)碼顯示管的示數(shù)為8，此時電路輸入的密碼是1100 0000，經(jīng)過數(shù)據(jù)比較器電路的

9、比較，發(fā)現(xiàn)與設(shè)定的密碼相符，這個時候燈x2亮-表示門鎖開。如果輸入的密碼是1111 1111的話，則燈x3亮。七元器件清單 組號 器件類型 數(shù)量：個 1555定時器 3 2 741s194 2 3 74ls85 2 4 74ls04 2 5 74ls08 1 6 74ls00 1 7 74ls160 2 8 電阻等八參考文獻 【1】 張建華，數(shù)字電子技術(shù)第二版 【2】 21ic中國電子網(wǎng)【3】閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）m.北京：高等教育出版社，2005【4】 高吉祥.電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計m.北京：電子工業(yè)出版社，2002 【5】 赫鴻安,徐紅媛.555集成電路實用大全m.上海：上海

10、科學(xué)普及出版社,2005【6】 陳永甫. 新編555集成電路應(yīng)用800例. 四川：成都電子科技大學(xué)出版社. 1992 【7】 陳有卿，葉桂娟. 555時基電路原理、設(shè)計與應(yīng)用. 北京： 電子工業(yè)出版社. 2007 【8】 趙珂，彭嵩. 脈沖與數(shù)字電路實驗指導(dǎo)書. 南昌航空大學(xué)電子信息工程學(xué)院實驗實踐中心. 2008 【9】 王毓銀. 數(shù)字電路邏輯設(shè)計. 北京：高等教育出版社. 2005 【10】 郁漢琪.數(shù)字電子技術(shù)實驗及課題設(shè)計.北京：高等教育出版社，1995.5 【11】 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2006.5九設(shè)計體會在設(shè)計電路的連接圖中出錯的主要原因都是接線和芯片的接觸不良以及接線的錯誤所引起的。接線的時候一定要細(xì)心,不要接錯,同時也要學(xué)會如何 判別芯片的好壞,要是芯片壞了即使接線再正確也出不來結(jié)果。對設(shè)計圖要仔細(xì)考慮電極不能接錯，例如電容器上的標(biāo)記方向要易看可見?？紤]是否可行尤其進位著重看看進位的輸出脈沖cp是否正確。 通過這次課程設(shè)計學(xué)習(xí)，讓我對各種電路都有了大概的的了解，學(xué)會常用繪圖軟件的使用。這次課程設(shè)計，我收獲良多。在一開始的時候，很擔(dān)心自己不能完成實驗，因為這學(xué)期的數(shù)字電子技術(shù)不是學(xué)得很好，造成信心不是很足。后來也證明了我是可以獨立完成的。在設(shè)計電路的時