數(shù)字電路課程設(shè)計之?dāng)?shù)字密碼鎖電路設(shè)計

1、課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名： 閔耀華 專業(yè)班級： 通信1001班 指導(dǎo)教師： 陳適 工作單位： 信息工程學(xué)院 題 目: 數(shù)字式密碼電子鎖電路設(shè)計 初始條件： 本設(shè)計既可以使用集成電路和必要的元器件等。本設(shè)計也可以使用單片機系統(tǒng)構(gòu)建數(shù)字密碼電子鎖。自行設(shè)計所需工作電源。電路組成原理框圖見圖1，數(shù)字密碼鎖的實際鎖體一般由電磁線圈、鎖栓、彈簧和鎖柜構(gòu)成。當(dāng)線圈有電流時，產(chǎn)生磁力，吸動鎖栓，即可開鎖。反之則不開鎖。 圖1 數(shù)字式電子鎖電路原理框圖要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計工作量及技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）1、課程設(shè)計工作量：1周。2、技術(shù)要求：課程設(shè)計中，鎖體用LED代替（如“綠燈亮”

2、表示開鎖，“紅燈亮”表示閉鎖）。其密碼為方4位（或8位）二進制代碼（代碼自設(shè)定）。開鎖指令為串行輸入碼，當(dāng)開鎖密碼與存儲密碼一致時，鎖被打開。當(dāng)開鎖密碼與存儲密碼不一致時，可重復(fù)進行，若連續(xù)三次未將鎖打開，電路則報警并實現(xiàn)自鎖。（報警動作為響1分鐘，停10秒）選擇電路方案，完成對確定方案電路的設(shè)計。計算電路元件參數(shù)與元件選擇、并畫出總體電路原理圖，闡述基本原理。安裝調(diào)試設(shè)計電路。3、查閱至少5篇參考文獻。按武漢理工大學(xué)課程設(shè)計工作規(guī)范要求撰寫設(shè)計報告書。全文用A4紙打印，圖紙應(yīng)符合繪圖規(guī)范。時間安排：1、 年 月 日集中，作課設(shè)具體實施計劃與課程設(shè)計報告格式的要求說明。2、 年 月 日，查閱相

3、關(guān)資料，學(xué)習(xí)電路的工作原理。2、 年 月 日 至 年 月 日，方案選擇和電路設(shè)計。2、 年 月 日 至 年 月 日，電路調(diào)試和設(shè)計說明書撰寫。3、 年 月 日上交課程設(shè)計成果及報告，同時進行答辯。課設(shè)答疑地點： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日目 錄摘 要I1 緒 論12 設(shè)計內(nèi)容及要求23實驗電路總體設(shè)計4 單元電路的設(shè)計與元器件選擇57課程設(shè)計心得體會128 參考文獻13摘 要數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計對所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識是一次實踐檢測的過程。本文的電子密碼鎖利用數(shù)字邏輯電路，實現(xiàn)對門的電子控制，并且有各種附加電路保證電路能夠安全工作，具有極高的安全系數(shù)。該系統(tǒng)主

4、要由密碼存儲電路，比較電路，開鎖輸入，報警電路，鎖體組成。密碼存儲電路與比較電路主要由開關(guān)和非門構(gòu)成，開鎖輸入主要由74LS194移位寄存器構(gòu)成，報警電路主要由74LS192和報警燈構(gòu)成關(guān)鍵詞：密碼存儲電路，比較電路，鎖體，報警電路，開鎖輸入電路1 緒 論隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子技術(shù)已廣泛應(yīng)用于國防、交通、科技及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個領(lǐng)域，它與人們的工作和生活息息相關(guān)。因此，只有掌握電子技術(shù)的基本知識和實用技能，才能適應(yīng)高速發(fā)展的信息時代?，F(xiàn)代電子技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)的采集與處理廣泛地應(yīng)用在自動化領(lǐng)域中。在生活或工業(yè)領(lǐng)域中 電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機械開關(guān)的閉

5、合，完成開鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類很多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價比較高的產(chǎn)品?，F(xiàn)代社會的電子科技的日新月異，這就要求我們獨力思考，理論聯(lián)系實際，并且發(fā)揮我們的創(chuàng)新意識，此次數(shù)電課程設(shè)計為我們提供了良好的實踐平臺，也為我們走向社會提供了良好的基礎(chǔ)。我們通過此次設(shè)計能將學(xué)到的理論知識應(yīng)用于實際，不僅能鞏固書本上的知識，而且要求我們獨立查閱資料，設(shè)計電路，焊接電路板，培養(yǎng)我們獨立思考的能力。我希望自己能夠充分利用這次機會，更加深刻的了解課本上的知識，以及培養(yǎng)自己的動手操作能力。2 設(shè)計內(nèi)容及要求2.1設(shè)計的目的及主要任務(wù)設(shè)計的目的設(shè)計一個密碼鎖電路并具有報警功能 設(shè)計任務(wù)及主要技

6、術(shù)指標課程設(shè)計中，鎖體用LED代替（如“綠燈亮”表示開鎖，“紅燈亮”表示閉鎖）。其密碼為方4位（或8位）二進制代碼（代碼自設(shè)定）。開鎖指令為串行輸入碼，當(dāng)開鎖密碼與存儲密碼一致時，鎖被打開。當(dāng)開鎖密碼與存儲密碼不一致時，可重復(fù)進行，若連續(xù)三次未將鎖打開，電路則報警并實現(xiàn)自鎖。（報警動作為響1分鐘，停10秒）選擇電路方案，完成對確定方案電路的設(shè)計。計算電路元件參數(shù)與元件選擇、并畫出總體電路原理圖，闡述基本原理。安裝調(diào)試設(shè)計電路。2.2設(shè)計思想 ：由移位寄存器構(gòu)成密碼輸入電路，有開關(guān)與非門構(gòu)成密碼比較與存儲電路，四個74LS192計數(shù)器分別構(gòu)成由輸入三次錯誤，報警60秒停10秒連續(xù)三次的報警電路，

7、燈泡亮表示報警，報警再加反饋回路實現(xiàn)對前面電路的控制。3實驗總體設(shè)計3.1實驗電路圖4各部分單元電路設(shè)計及器件選擇1、 開鎖輸入電路主要由移位寄存器構(gòu)成 其構(gòu)成電路圖如上圖所示 開關(guān)A閉合脈沖輸入，移位寄存器開始工作 ，密碼由此輸入進去。2、 鎖體和密碼存儲電路主要由開關(guān)和非門構(gòu)成 74LS04引腳圖 其構(gòu)成的密碼存儲及密碼比較部分如上圖，左端接密碼輸入電路，若輸入的密碼正確則接到四輸入與非門均為高電平，故與非門輸出端為低電平；若輸入的密碼錯誤，則接到四輸入與非門的至少有一個為低電平，輸出為高電平。有開關(guān)的接非門與直接接導(dǎo)線構(gòu)成四位密碼的設(shè)置及密碼比較，開關(guān)1接非門表示設(shè)置密碼為0，接導(dǎo)線表示

8、設(shè)置的為1，則通過左邊過來的移位寄存器的四個輸出端的四位二進制與其進行比較。其四輸入與非門的輸出端的仿真的電路如下，高電平表示輸入錯誤情況，低電平表示輸入正確情況。3、其報警電路主要由74LS192芯片構(gòu)成 此為構(gòu)成密碼輸入三次的計時電路，其置數(shù)端接到四輸入與非門的輸出端，低電平有效，當(dāng)輸入錯誤時，置數(shù)端借的為高電平，故計數(shù)器進行計數(shù)，脈沖接到up端則為加計數(shù)。當(dāng)增加到3時輸出為0011，故Qa，Qb端輸出接到與門，則與門輸出端為高電平，高電平反饋到開鎖輸入回路，使其不能進行輸入，故為三進制計數(shù)。其與門輸出端的仿真波形如下圖所示：此電路構(gòu)成報警60秒，停10秒，再報警電路，連續(xù)報警三次，由置數(shù)

9、端從低電平變?yōu)楦唠娖綄崿F(xiàn)計數(shù)過程，對左邊與右邊芯片構(gòu)成69秒計數(shù)，中間構(gòu)成三進制計數(shù)，脈沖端均接入到down端，則實現(xiàn)69秒減計數(shù)，左邊計數(shù)器輸出端均接到或門，實現(xiàn)從69秒到9秒的報警，此過程中燈泡亮，當(dāng)減到9秒后則燈滅，輸出端為借位端接到中間計數(shù)器脈沖端以此使其進行計數(shù)，中間計數(shù)器的輸出端經(jīng)非門接到密碼輸入三次時的clr端使其停止工作。74LS00引腳圖如下74LS32或門引腳圖如下74LS08引腳圖如下5.課程設(shè)計心得體會通過這次的數(shù)電課程設(shè)計，我學(xué)到了很多東西，也加深了對課本知識的理解。真正把課堂上學(xué)習(xí)到的理論知識運用到實踐上，但這和真正的設(shè)計有著很大的差別，須知以后的設(shè)計將會更復(fù)雜。通

10、過本次課設(shè)我學(xué)到了很多，兩三個人一組即增加了我們的動手能力，又讓我學(xué)會了團結(jié)一致，共同合作才能研究出更好的方案，我們將理論聯(lián)系實際，在交流中取得進步，從問題中提高自己。本次試驗加深了對mulsitim仿真軟件的理解，既鞏固了課堂上學(xué)到的知識，又掌握了集成電路芯片的應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的基本方法與原理，學(xué)會了科學(xué)的分析實際問題，通過小組討論獨立解決問題同時也培養(yǎng)了我認真嚴謹?shù)膽B(tài)度。 雖說本次實驗確實很緊張，但我們都盡了自己的最大努力去完成每一步，即使最后的結(jié)果并不是很完美，但是在做課設(shè)的過程中我們學(xué)到了很多，同時我們也認識到自身的不足，相信在以后的學(xué)習(xí)實踐過程中我會更加努力，改正自身缺點，爭取做一個為祖國事業(yè)貢獻力量的人才。6.參考文獻1 吳友宇. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京：清華大學(xué)出版社,