電子密碼鎖設(shè)計(jì)1

1、 電氣信息學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書題 目： 電子密碼鎖專 業(yè)： 信息工程（國(guó)防）年 級(jí)： 2009級(jí)學(xué) 生： 李富強(qiáng)學(xué) 號(hào)： 362009080609132指導(dǎo)教師： 龍駒完成日期： 2011 年 6 月 26 日 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書電子密碼鎖摘 要：本設(shè)計(jì)是針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械鎖的各種缺點(diǎn)和現(xiàn)代重要安全性的保障而設(shè)計(jì)的數(shù)字電子密碼鎖。本設(shè)計(jì)的電子密碼鎖采用四位密碼解鎖。該電子密碼鎖通過555定時(shí)報(bào)警，通過報(bào)警即可判斷密碼正確與否。數(shù)字密碼輸入后采用編碼電路和鎖存器電路來實(shí)現(xiàn)保存密碼，以便進(jìn)行密碼比較。密碼未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸入正確，則進(jìn)行自鎖和復(fù)位。密碼輸入正確后開鎖信號(hào)由led指示。文中列舉

2、了兩種不同的方案，并進(jìn)行了比較以及改進(jìn)，對(duì)關(guān)鍵器件也進(jìn)行了功能介紹和測(cè)試。關(guān)鍵詞：電子密碼鎖、鎖存器電路、編碼電路、555定時(shí)報(bào)警電路、密碼比較電路、自鎖電路、指示電路 abstract: the design for the traditional mechanical locks important shortcomings and modern security protection and design of digital electronic locks. the design of electronic locks use four-digit password to unloc

3、k. the electronic lock 555 timed by the alarm, the alarm can be determined by the password is correct or not. password to be used after digital coding circuit and latch circuit to achieve to save passwords for password comparison. password is not entered correctly within the specified time, the self

4、-locking and reset. after entering the correct password lock signal from the led. the article cited two different scenarios, and compared and the improvement of key functional components have also been introduced and tested.keywords: electronic locks, latch circuits, coding circuit, 555 timer alarm

5、circuit, password comparison circuit, self-locking circuit, indicating the circuit目錄1.前言12.總體方案設(shè)計(jì)22.1 方案比較22.2 方案論證32.3 方案選擇33.單元模塊設(shè)計(jì)43.1各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì)43.2 電路元件選擇和參數(shù)計(jì)算123.3特殊器件的介紹133.4各單元模塊的聯(lián)接144.軟件簡(jiǎn)介165.系統(tǒng)調(diào)試175.1 仿真電路總圖175.2 系統(tǒng)仿真參數(shù)設(shè)置175.3 功能調(diào)試176.系統(tǒng)功能、指標(biāo)參數(shù)246.1系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的功能246.2系統(tǒng)指標(biāo)參數(shù)測(cè)試246.3 系統(tǒng)功能及指標(biāo)參數(shù)分析

6、247.結(jié)論258.總結(jié)和體會(huì)269.謝辭2710參考文獻(xiàn)28附錄：系統(tǒng)仿真總圖29第 28 頁1.前言進(jìn)入21世紀(jì)，隨著人們生活水平的提高，怎樣實(shí)現(xiàn)各種防盜問題也變得尤其突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單，被盜的事件屢見不鮮。在日常的生活中，住宅與部門的安全防范、單位的保密文檔和簡(jiǎn)易的保險(xiǎn)箱，都采用加密的方式來實(shí)現(xiàn)。數(shù)字密碼鎖具有低成本、低功耗、安全性高、易操作等優(yōu)點(diǎn)1.1目的：本設(shè)計(jì)的目的是要設(shè)計(jì)一個(gè)具有報(bào)警功能的電子密碼鎖，準(zhǔn)確地比較密碼的正確來開鎖。防止非法開鎖。1.2意義:本設(shè)計(jì)的意義在于通過數(shù)字電子密碼鎖解決傳統(tǒng)機(jī)械鎖的不安全性等問題，有效地防止盜竊等事件的發(fā)生，并且對(duì)盜竊事件有提

7、醒報(bào)警的功能。1.3技術(shù)要求：本設(shè)計(jì)的要求是設(shè)計(jì)一個(gè)通過輸入正確密碼來開鎖，對(duì)于錯(cuò)誤密碼有報(bào)警提示，密碼在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未完成有自鎖復(fù)位，且不能再繼續(xù)輸入密碼。從而防止非法開鎖。1.4要解決的問題：在許多電子密碼鎖的設(shè)計(jì)中都能夠正確地比較密碼然后開鎖，而沒有對(duì)錯(cuò)誤密碼的報(bào)警指示，不能有效地預(yù)防非法開鎖盜竊。所以本設(shè)計(jì)要解決的問題是判斷密碼正確與否，而且對(duì)錯(cuò)誤開鎖方式的制止。1.5方法和手段：本次課程設(shè)計(jì)采用了4532對(duì)密碼進(jìn)行編碼，74ls194對(duì)輸入的密碼進(jìn)行片選輸入，4508對(duì)密碼進(jìn)行鎖存，555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)定時(shí)和555構(gòu)成的多諧振蕩器來設(shè)置報(bào)警聲的頻率，從而報(bào)警。1.6成果：本次設(shè)計(jì)適合大部

8、分城市居民區(qū)的單元層的防盜門，電路簡(jiǎn)單，成本低廉，易于大范圍推廣使用。 在下面章節(jié)中將簡(jiǎn)單介紹電子密碼鎖各部分模塊的工作原理和調(diào)試。2. 總體方案設(shè)計(jì)通過查閱大量相關(guān)技術(shù)資料，并結(jié)合自己的實(shí)際知識(shí)，我主要提出了兩種技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。下面我將對(duì)這兩種方案的組成框圖和實(shí)現(xiàn)原理分進(jìn)行說明。 2.1 方案比較2.1.1 方案一 自鎖報(bào)警電路5s定時(shí)電路20s定時(shí)電路輸入按鈕開關(guān)輸入鎖存電路鎖裝置開鎖控制電路密碼存儲(chǔ)電路 圖2.1 方案一的原理框圖方案一原理為：在密碼存儲(chǔ)電路時(shí)先焊接固定的密碼電路，使其不能更改，在輸入按鈕開關(guān)處輸入密碼，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)密碼按下時(shí)觸發(fā)5s定時(shí)，5s定時(shí)完自鎖住按鈕開關(guān)使其

9、不能再輸入密碼，密碼輸入到輸入鎖存電路中和已存儲(chǔ)的密碼進(jìn)行密碼比較若密碼正確則開鎖，若密碼不正確觸發(fā)20s定時(shí)報(bào)警。2.1.2 方案二20s定時(shí)電路5s定時(shí)電路輸入按鈕開關(guān)報(bào)警電路 自鎖復(fù)位輸入鎖存電路鎖裝置開鎖控制電路密碼存儲(chǔ)電路設(shè)置按鈕開關(guān)確認(rèn) 圖2.2 方案二的原理框圖方案二原理為：首先設(shè)置密碼，通過鎖存器將密碼鎖存。然后輸入密碼，當(dāng)?shù)谝晃幻艽a輸入時(shí)5s定時(shí)開始，5s定時(shí)結(jié)束后自鎖鍵盤，使其再不能輸入密碼。輸入的密碼通過密碼鎖存電路鎖存起來，將輸入密碼與設(shè)置的密碼進(jìn)行比較，再按確認(rèn)鍵，若密碼正確則開鎖，若密碼不正確則觸發(fā)20s定時(shí)報(bào)警。當(dāng)密碼不正確時(shí)按復(fù)位鍵則可以再次輸入密碼。2.2 方

10、案論證經(jīng)論證兩種方案均可行，且大體相同。方案一中電子密碼鎖的基本功能能夠?qū)崿F(xiàn)功耗較低，但密碼不能修改，密碼為預(yù)先設(shè)置的初始密碼。另，當(dāng)輸入四次密碼輸入完后，立刻自動(dòng)開鎖，從安全性來說較低。方案二中設(shè)有復(fù)位，對(duì)于錯(cuò)誤密碼有修正功能，對(duì)于調(diào)試過程中能夠及時(shí)停止報(bào)警，但是功耗相對(duì)于一要大。方案二中有原始密碼修改功能。此方案中確認(rèn)鍵防止按鍵次數(shù)不對(duì)也開鎖。2.3 方案選擇基于功能的全面和安全性能的考慮選擇了方案二。密碼修改功能在日常中很重要。如懷疑密碼被盜，可以修改密碼保障安全。且，當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)可以按復(fù)位來再次開鎖。3. 單元模塊設(shè)計(jì)該密碼鎖主要由密碼設(shè)置模塊、鍵盤模塊、密碼輸入鎖存模塊、密碼比較

11、模塊、定時(shí)模塊以及開鎖和自鎖模塊模塊構(gòu)成。下面分模塊介紹。3.1各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì)3.1.1 密碼設(shè)置模塊設(shè)計(jì)1.該模塊主要實(shí)現(xiàn)密碼的設(shè)置以及所存的功能。2.該模塊的原理及其實(shí)現(xiàn)方式。本設(shè)計(jì)要求密碼為4位十進(jìn)制代碼。為實(shí)現(xiàn)密碼的設(shè)置采用了74hc160十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器和按鈕按下給計(jì)數(shù)器一個(gè)脈沖，從而達(dá)到密碼設(shè)置的功能，考慮到密碼鎖空間有限，因此沒有用十個(gè)按鍵設(shè)置鍵盤。密碼設(shè)置后通過cd4511和7段數(shù)碼顯示器來實(shí)現(xiàn)譯碼顯示已設(shè)置的密碼。但在實(shí)際使用中這是不可見的。3.結(jié)構(gòu)框圖按鈕觸發(fā)脈沖計(jì)數(shù)存儲(chǔ)譯碼顯示 圖3.1 密碼設(shè)置模塊框圖4.protues仿真電路圖及原理按鈕按下給一個(gè)脈沖，該

12、脈沖提供74hc160的時(shí)鐘信號(hào)，從而74hc160計(jì)數(shù)一次并通過74hc4511和7段數(shù)碼顯示器顯示出設(shè)置的數(shù)字。74hc160有很多功能，在此模塊中只選用了它的十進(jìn)制加計(jì)數(shù)的功能。密碼設(shè)置原理電路如圖3.1所示。 圖3.2 密碼設(shè)置和顯示電路密碼設(shè)置總電路圖如圖3.2所示。 圖3.3 密碼設(shè)置總電路3.1.2 矩陣鍵盤模塊設(shè)計(jì)1.該模塊主要實(shí)現(xiàn)給相應(yīng)功能端一個(gè)上升和下降脈沖沿2.該模塊實(shí)現(xiàn)方式和原理按鈕按下之前輸出端為低，按下之后為高電平，按鈕升起來為低電平。3.protues仿真原理圖按鈕之后，r之前為輸出端 圖3.4按鍵電路 圖3.5 按鍵區(qū)總電路由于設(shè)計(jì)要求，鍵盤模塊內(nèi)設(shè)置了確認(rèn)按鈕

13、以及復(fù)位按鈕。3.1.3密碼輸入鎖存模塊1.該模塊實(shí)現(xiàn)的功能是密碼輸入及鎖存。2.該模塊由兩部分構(gòu)成，一部分為密碼輸入編碼，一部分為密碼輸入鎖存顯示3.結(jié)構(gòu)框圖輸入密碼編碼鎖存顯示 圖3.6 密碼輸入模塊框圖4.protues仿真原理及電路圖密碼輸入編碼由兩片4532構(gòu)成的16線-4線優(yōu)先編碼器所構(gòu)成。由于實(shí)際使用的只有10個(gè)輸入端，則高六位接地。如下圖所示。gs端仍為整個(gè)編碼器的編碼指示信號(hào)。如圖3.5所示。 圖3.7 16線-4線優(yōu)先編碼器電路由于鍵盤為一組，而要輸入四位密碼，則需要片選，本設(shè)計(jì)中用到了74hc194構(gòu)成的右移的移位寄存器，從而控制了四個(gè)鎖存器和譯碼顯示器的工作（如下圖）圖

14、中2分別控制4個(gè)4508的stb端和4511的le端。 圖3.8 74hc194構(gòu)成的片選電路 圖3.9 整個(gè)密碼輸入鎖存電路3.1.4密碼比較模塊設(shè)計(jì)1.該模塊主要實(shí)現(xiàn)的功能是比較密碼正確與否2.該模塊主要四位數(shù)值比較器74ls85、一片2輸入與門和一片4輸入與門來實(shí)現(xiàn)。3.結(jié)構(gòu)框圖結(jié)果與輸入次數(shù)相與密碼比較 圖3.10 密碼比較模塊框圖4.protues仿真電路，及其原理該模塊原理是a0，a1,a1，a3,為輸入密碼的四位二進(jìn)制代碼的輸入端，b0,b1,b2,b3為存儲(chǔ)密碼的輸入端。通過74ls85比較，若比較出正確，則a=b端輸出高電平，通過4片比較器比較后對(duì)結(jié)果進(jìn)行與，再

15、通過四輸入與門確定四位密碼正確與否，二輸入與門輸入端分別接密碼輸入次數(shù)（輸入四次后05為高電平）和比較結(jié)果 圖3.11 密碼比較電路3.1.5 定時(shí)報(bào)警模塊1.該模塊主要實(shí)現(xiàn)定時(shí)報(bào)警，具體有以下幾個(gè)功能：（1）5s內(nèi)密碼輸入不正確則觸發(fā)20s報(bào)警指示（2）5s內(nèi)密碼未輸入完成則觸發(fā)20s報(bào)警指示并且自鎖復(fù)位。（3）5s內(nèi)密碼輸入正確則不報(bào)警。2.該模塊主要由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)，其間為實(shí)現(xiàn)上面4個(gè)功能，用到了d觸發(fā)器，多個(gè)反相器和與門和與非門。報(bào)警多謝震蕩器20s定時(shí)5s定時(shí)3.結(jié)構(gòu)框圖 圖3.12定時(shí)報(bào)警模塊框圖4.protues仿真電路及原理首先，解決5s內(nèi)密碼

16、未輸入完成自鎖復(fù)位和報(bào)警，為解決該問題，畫出時(shí)序圖如下： 圖3.13 時(shí)序圖其中d觸發(fā)器d端接密碼密碼比較結(jié)果輸出端06取反后的結(jié)果。cp端接5s定時(shí)單穩(wěn)態(tài)輸出3端取反,5s結(jié)束后cp得到有效脈沖。q端為輸出信號(hào)到20s定時(shí)4端。如下圖所示： 圖3.14 555定時(shí)報(bào)警電路（一）其次，解決5s內(nèi)密碼輸入錯(cuò)誤20s報(bào)警和輸入正確不報(bào)警。解決方案和上面一樣。僅將d觸發(fā)器的cp脈沖改接在確認(rèn)按鈕后。具體555報(bào)警電路如圖3.15和圖3.16所示。 圖3.15 555定時(shí)報(bào)警電路（二） 圖3.16 555定時(shí)報(bào)警電路3.1.6開鎖自鎖模塊設(shè)計(jì)1.該模塊功能是密碼正確時(shí)安確認(rèn)按鈕時(shí)開鎖，開鎖信號(hào)由led

17、燈指示。5s后自鎖電路。2.該模塊由d觸發(fā)器和邏輯開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。3.結(jié)構(gòu)框圖：led指示確認(rèn)自鎖鍵盤5s定時(shí) 圖3.17自鎖開鎖模塊框圖4.protues仿真電路及原理。該模塊原理為確認(rèn)按鈕給d觸發(fā)器一個(gè)有效脈沖，密碼正確后led燈亮，否則不亮。5s定時(shí)結(jié)束通過反相器給另一個(gè)d觸發(fā)器，使其斷開鍵盤電源達(dá)到自鎖。 圖3.18 開鎖和自鎖電路3.2 電路元件選擇和參數(shù)計(jì)算3.2.1 元件參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì)中有5s和20s定時(shí)，選擇了555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來完成。其中5s定時(shí)電路中r為455k，c為10u。具體公式如下：tw=1.1rc20s定時(shí)電路的r為1818k,c為10u。公式同上。報(bào)警頻率設(shè)

18、置為1hz，則采用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器來完成，其中多諧振蕩器公式為：f=1/0.7(r1+2r2)由上述公式計(jì)算得r1為100k，r2為21.4k，c為10u。3.2.2元件選擇元件選擇見表3.1所示 表3.1 元件表電阻r電容c型號(hào)個(gè)數(shù)型號(hào)個(gè)數(shù)1818k210u1036040.01u5455k121.4k23.3k410k103.3特殊器件的介紹本系統(tǒng)中主要使用了555定時(shí)器芯片。下面就該器件的功能特點(diǎn)、主要參數(shù)和使用方法作相應(yīng)說明。3.3.1 555定時(shí)器的介紹555定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件 。一般用雙極性工藝制作的稱為 555,用 cmos工藝制作的稱為

19、7555,除單定時(shí)器外 ,還有對(duì)應(yīng)的雙定時(shí)器 556 /7556。555 定時(shí)器的電源電壓范圍寬 ,可在 4. 5v 16v 工作 , 7555可在 3 18v 工作 ,輸出驅(qū)動(dòng)電流約為 200ma ,因而其輸出可與 ttl、cmos或者模擬電路電平兼容 。 圖3.14 555定時(shí)器的引腳圖555定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定 。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制 rs觸發(fā)器和放電管的狀態(tài) 。若觸發(fā)輸入端 tr 的電壓小于vcc /3,則比較器 a2 的輸出為 1, 可使 rs 觸發(fā)器置 1, 使輸出端out = 1。如果閾值輸入端 th的電壓大于 2vcc /3,同時(shí) tr端的電壓大于 vcc /3

20、,則 a1的輸出為 1, a2的輸出為 0,可將 rs觸發(fā)器置0,使輸出為 0電平 。555定時(shí)器功能表和參數(shù)表如表3.2和表3.3所示。表3.2 555定時(shí)器功能表輸 入輸 出閾值輸入觸發(fā)輸入復(fù)位輸出放電管* 0 0導(dǎo)通1 1截止10導(dǎo)通1不變不變表3.3 555定時(shí)器的參數(shù)表參數(shù)符號(hào)值單位電源電壓vcc16v導(dǎo)致溫度（焊接10秒）tlead300c功耗pd600mw工作溫度范圍lm555/ne555 topr0 +70-40 +85c儲(chǔ)存溫度范圍tstg-65 +150c3.3.2 74hc161器件介紹時(shí)鐘cp和四個(gè)數(shù)據(jù)輸入端p0p3清零/mr使能cep，cet置數(shù)pe數(shù)據(jù)輸出端q0q3

21、以及進(jìn)位輸出tc. (tc=q0q1q2q3cet)74hc161功能表如表3.4所示。表3.4 74hc161功能表輸 入 輸 出 cr cpld epetd3 d2 d1 d0 q3 q2 q1 q0 0 0 0 0 0 1 0 d c b a d c b a 1 1 0 q3 q2 q1 q0 1 1 0 q3 q2 q1 q0 1 1 1 1 狀態(tài)碼加1從74ls161功能表功能表中可以知道，當(dāng)清零端cr=“0”，計(jì)數(shù)器輸出q3、q2、q1、q0立即為全“0”，這個(gè)時(shí)候?yàn)楫惒綇?fù)位功能。當(dāng)cr=“1”且ld=“0”時(shí)，在cp信號(hào)上升沿作用后，74ls161輸出端q3、q2、q1、q0的狀

22、態(tài)分別與并行數(shù)據(jù)輸入端d3，d2，d1，d0的狀態(tài)一樣，為同步置數(shù)功能。而只有當(dāng)cr=ld=ep=et=“1”、cp脈沖上升沿作用后，計(jì)數(shù)器加1。74ls161還有一個(gè)進(jìn)位輸出端co，其邏輯關(guān)系是co= q0q1q2q3cet。合理應(yīng)用計(jì)數(shù)器的清零功能和置數(shù)功能，一片74ls161可以組成16進(jìn)制以下的任意進(jìn)制分頻器。3.4各單元模塊的聯(lián)接本設(shè)計(jì)中共有6個(gè)模塊，各個(gè)模塊之間的聯(lián)接關(guān)系如下：（1）鍵盤模塊和密碼鎖存模塊的聯(lián)接關(guān)系是將鍵盤編號(hào)對(duì)應(yīng)的按鈕接在密碼編碼電路中4532對(duì)應(yīng)的輸入端。（2）密碼鎖存模塊、密碼設(shè)置模塊及密碼比較模塊的聯(lián)接關(guān)系系是密碼鎖存器4508的輸出端和對(duì)應(yīng)的密碼設(shè)置中的7

23、4hc160的輸出端接到相應(yīng)的比較器74ls85的輸入端。（3）定時(shí)報(bào)警模塊、開鎖自鎖模塊及鍵盤模塊的聯(lián)接關(guān)系是定時(shí)模塊中d觸發(fā)器的clk端接相應(yīng)的脈沖信號(hào)（在3.1.5中有闡述），通過定時(shí)模塊中5s定時(shí)電路鎖住鍵盤模塊電源，從而達(dá)到自鎖。鍵盤模塊中有復(fù)位按鈕，復(fù)位按鈕是接在所有d觸發(fā)器的r端，達(dá)到復(fù)位的功能。（4）開鎖自鎖模塊和密碼比較模塊的聯(lián)接關(guān)系是密碼比較模塊中輸出結(jié)果端06接在d觸發(fā)器的d輸入端，作為開鎖信號(hào)的判斷依據(jù)。具體聯(lián)接關(guān)系見附錄。4. 軟件簡(jiǎn)介proteus軟件是來自英國(guó)labcenter electronics公司的eda工具軟件,proteus軟件除了其具有和其它eda工

24、具一樣的原理布圖,pcb自動(dòng)或人工布線及電路仿真的功能外, 其革命性的功能是,他的電路仿真是互動(dòng)的,針對(duì)微處理器的應(yīng)用,還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程,并實(shí)現(xiàn)軟件源碼級(jí)的實(shí)時(shí)調(diào)試,如有顯示及輸出, 還能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果,配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器,邏輯分析儀等,不需要?jiǎng)e的,proteus為建立了完備的電子設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境。具有4大功能模塊。u 智能原理圖設(shè)計(jì)（isis）豐富的器件庫超過27000種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件；智能的器件搜索：通過模糊搜索可以快速定位所需要的器件；智能化的連線功能：自動(dòng)連線功能使連接導(dǎo)線簡(jiǎn)單快捷，大大縮短繪圖時(shí)間；支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布

25、線使電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明清晰；可輸出高質(zhì)量圖紙。u prospice混合仿真：基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)spice3f5，實(shí)現(xiàn)數(shù)字/模擬電路的混合仿真；超過27000個(gè)仿真器件：可以通過內(nèi)部原型或使用廠家的spice文件自行設(shè)計(jì)仿真器件，labcenter也在不斷地發(fā)布新的仿真器件，還可導(dǎo)入第三方發(fā)布的仿真器件。 u 獨(dú)特的單片機(jī)協(xié)同仿真功能支持主流的cpu類型：如arm7、8051/52、avr、pic10/12、pic16、pic18、pic24、dspic33、hc11、等。u 實(shí)用的pcb設(shè)計(jì)平臺(tái) 先進(jìn)的自動(dòng)布局/布線功能；支持器件的自動(dòng)/人工布局；支持無網(wǎng)格自動(dòng)布線或人工布線；支持引腳交換/門交換功能使p

26、cb設(shè)計(jì)更為合理；完整的pcb設(shè)計(jì)功能；可以輸出多種格式文件。 5. 系統(tǒng)調(diào)試簡(jiǎn)單說明對(duì)系統(tǒng)的一些模塊用仿真軟件進(jìn)行了具體的調(diào)試。5.1 仿真電路總圖見附錄。5.2 系統(tǒng)仿真參數(shù)設(shè)置在系統(tǒng)調(diào)試之前，我們需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，如表5.1所示。表5.1系統(tǒng)仿真參數(shù)序號(hào)編號(hào)參數(shù)序號(hào)編號(hào)參數(shù)序號(hào)編號(hào)參數(shù)1r110k22r243.3k45u27-3074hc1602r210k23r2536046u16:a74ls043r310k24r263.3k47u22:b40134r410k25r2736048u9:a74ls045r510k26r283.3k49u18-21or6r610k27c110u50u3

27、2:a74087r710k28c20.01u51u4-774hc45118r810k29c310u52u23-2674hc45119r910k30c40.01u53u34-3774ls8510r1010k31c510u54u39:a450811r1510k32c60.01u55u2;a450812r1710k33c1110u56u2:b450811r2910k34c120.01u57u3:a450812r121818k35c1310u58u33:a74ls2113r13100k36c140.01u59u10-14ne55514r1421.4k37c1510u60ls1sounder15r181

28、818k38c2110u61ls2sounder16r19100k39c2210u62d1led-biry17r2021.4k40c2310u63d2led-biry18r11455k41c2410u19r2136042u24:a401620r223.3k43u36:b401321r2336044u22:a40135.3功能調(diào)試5.3.1定時(shí)報(bào)警模塊的仿真調(diào)試調(diào)試目的調(diào)試5s定時(shí)和20s的時(shí)間準(zhǔn)確度。調(diào)試內(nèi)容用示波器觀察555定時(shí)器中5s和20s定時(shí)。 調(diào)試電路如圖5.1所示。圖5.1 定時(shí)模塊調(diào)試電路調(diào)試結(jié)果 如圖5.2和圖5.3所示。

29、圖5.2 5s定時(shí)電路示波器觀察圖5.3 20s定時(shí)電路示波器觀察5.3.2密碼設(shè)置模塊的仿真調(diào)試調(diào)試目的調(diào)試密碼設(shè)置模塊的密碼設(shè)置功能。調(diào)試內(nèi)容設(shè)置密碼為2345。調(diào)試電路如圖5.4所示 圖5.4 密碼輸入模塊調(diào)試電路調(diào)試結(jié)果 如圖5.5所示。圖5.5 密碼設(shè)置電路仿真5.3.3密碼輸入鎖存模塊的仿真調(diào)試調(diào)試目的調(diào)試密碼輸入模塊的密碼輸入功能。調(diào)試內(nèi)容密碼輸入為3333。調(diào)試電路 如圖5.6所示。 圖5.6 密碼輸入模塊調(diào)試電路調(diào)試結(jié)果如圖5.7所示圖5.7 密碼輸入鎖存電路仿真5

30、.3.4 密碼比較模塊調(diào)試 調(diào)試目的調(diào)試密碼比較模塊的比較功能 調(diào)試內(nèi)容輸入正確密碼和錯(cuò)誤密碼時(shí)的輸出結(jié)果 調(diào)試電路如圖5.8所示 圖5.8 密碼比較模塊調(diào)試電路調(diào)試結(jié)果密碼正確時(shí)如圖5.9所示。圖5.9 密碼正確時(shí)比較結(jié)果密碼錯(cuò)誤時(shí)如圖5.10所示。 圖5.10密碼錯(cuò)誤時(shí)比較結(jié)果5.3.5 開鎖模塊調(diào)試調(diào)試目的驗(yàn)證開鎖模塊的指示功能。 調(diào)試內(nèi)容輸入正確和錯(cuò)誤密碼分別觀察指示燈的工作狀態(tài)。 調(diào)試電路如圖5.11所示圖5.11 開鎖模塊調(diào)試電路 調(diào)試結(jié)果正確密碼輸入時(shí)如圖5.12所示。

31、圖5.12密碼正確時(shí)調(diào)試結(jié)果密碼錯(cuò)誤時(shí)如圖5.13所示。圖5.13密碼錯(cuò)誤時(shí)調(diào)試結(jié)果6. 系統(tǒng)功能、指標(biāo)參數(shù)本節(jié)主要從報(bào)警器的實(shí)現(xiàn)的功能、開鎖信號(hào)參數(shù)測(cè)試兩個(gè)方面進(jìn)行介紹。6.1系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的功能在家庭防盜中各種情況實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)功能。主要有以下幾個(gè)功能：一、密碼可以通過內(nèi)部人員修改，在實(shí)際生活中密碼不顯示，為測(cè)試方便則有密碼顯示。二、密碼在5s內(nèi)錯(cuò)誤輸入且按確認(rèn)開鎖，按確認(rèn)的同時(shí)報(bào)警器就報(bào)警。三、密碼在5s內(nèi)未輸入完時(shí)，5s后就報(bào)警。四、5s內(nèi)密碼正確按確認(rèn)后開鎖，開鎖指示燈，僅在這種情況下亮。6.2系統(tǒng)指標(biāo)參數(shù)測(cè)試對(duì)于本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的參數(shù)測(cè)試，就是將我們的電路的各部分分開進(jìn)行仿真。對(duì)此仿真可用到仿真軟

32、件proteus。在對(duì)每個(gè)部分仿真達(dá)到正確結(jié)果后，然后將各個(gè)模塊連接起來進(jìn)行整體測(cè)試。經(jīng)過仿真證明我設(shè)計(jì)的電子密碼鎖電路工作正常。6.3 系統(tǒng)功能及指標(biāo)參數(shù)分析通過前面的參數(shù)計(jì)算和仿真的如系統(tǒng)各元件的參數(shù)表如表6.1所示。 表6.1 系統(tǒng)各元件的參數(shù)表序號(hào)編號(hào)參數(shù)序號(hào)編號(hào)參數(shù)序號(hào)編號(hào)參數(shù)1r110k22r243.3k45u27-3074hc1602r210k23r2536046u16:a74ls043r310k24r263.3k47u22:b40134r410k25r2736048u9:a74ls045r510k26r283.3k49u18-21or6r610k27c110u50u32:a74

33、087r710k28c20.01u51u4-774hc45118r810k29c310u52u23-2674hc45119r910k30c40.01u53u34-3774ls8510r1010k31c510u54u39:a450811r1510k32c60.01u55u2;a450812r1710k33c1110u56u2:b450811r2910k34c120.01u57u3:a450812r121818k35c1310u58u33:a74ls2113r13100k36c140.01u59u10-14ne55514r1421.4k37c1510u60ls1sounder15r181818k38c2110u61ls2sounder16r19100k39c2210u62d1led-biry17r2021.4k40c2310u63d2led-biry18r11455k41c2410u19r2136042u24:a401620r223.3k43u36:b401321r2336044u22:a40137. 結(jié)論用protues仿真軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的數(shù)字密碼鎖，如同在實(shí)驗(yàn)室連接線路，且不受元件的限制。能夠充分的發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行修改。對(duì)設(shè)計(jì)要求可以盡可能地實(shí)現(xiàn)并且擴(kuò)展。本次設(shè)計(jì)中能夠?qū)崿F(xiàn)密碼鎖的基本功能，并且設(shè)有復(fù)位鍵，能夠在普通的，安全性要求不是太高的設(shè)備中投入使用。