電子密碼鎖的設(shè)計(jì)與仿真

1、 電子密碼鎖的設(shè)計(jì)與仿 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 1、 設(shè)計(jì)基本要求 （1）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電子鎖,有其預(yù)先設(shè)定好的密碼，該密碼可以修改。(2) 輸入密碼按確定鍵后，若密碼正確則鎖打開(kāi)（此設(shè)計(jì)用發(fā)光二極管S表示鎖，鎖打開(kāi)就是點(diǎn)亮發(fā)光二極管S）；若密碼不正確則電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)（用放光二級(jí)管J，報(bào)警就是點(diǎn)亮放光二級(jí)管J）。任意輸入密碼而不按確定鍵的話電路不會(huì)有反應(yīng)。（3）任意輸入密碼而不按確定鍵的話電路不會(huì)有反應(yīng)。（4）打開(kāi)的持續(xù)時(shí)間為T(mén)x，警報(bào)持續(xù)時(shí)間也為T(mén)x，即按下確定鍵到松開(kāi)后10秒，按住確定鍵不放的話一直打開(kāi)或者報(bào)警。2、設(shè)計(jì)思路1、用按鍵輸入四位十進(jìn)制數(shù)字，輸入密碼要存儲(chǔ)。 

2、;2、比較輸入密碼和原始密碼。當(dāng)輸入正確密碼時(shí)，給出開(kāi)鎖信號(hào)，開(kāi)鎖信號(hào)用一個(gè)綠色指示燈表示，綠燈亮表示密碼輸入正確；如果輸入密碼不正確，用紅燈表示。 3、鎖的開(kāi)關(guān)用紅燈和綠燈表示，一次只能亮一盞。紅燈亮、綠燈滅表示關(guān)鎖，綠燈亮、紅燈滅表示開(kāi)鎖。 4、設(shè)置倒計(jì)時(shí)電路和自鎖電路。如果密碼在5s內(nèi)未能輸入正確則發(fā)出報(bào)警聲，并且自鎖電路。 5、設(shè)置密碼設(shè)置開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)閉合后，允許設(shè)置密碼，設(shè)置好密碼后，打開(kāi)此開(kāi)關(guān)。 6、需要在輸入密碼開(kāi)始時(shí)識(shí)別輸入，并由此觸發(fā)計(jì)時(shí)電路。 用74LS147譯碼器來(lái)把按鍵輸入轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制。通過(guò)8片四位寄存器74LS194實(shí)現(xiàn)

3、密碼功能，其中四片用來(lái)存儲(chǔ)預(yù)置密碼，另四片則用來(lái)存儲(chǔ)輸入的密碼。當(dāng)密碼開(kāi)始輸入時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，通過(guò)74LS192計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能；然后在密碼輸入期間，用74LS138數(shù)據(jù)選擇器來(lái)選片存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)選擇器的輸入端又一個(gè)兩位的二進(jìn)制的加法計(jì)數(shù)器來(lái)控制，當(dāng)鍵盤(pán)有按鍵輸入時(shí)計(jì)數(shù)器就加1，當(dāng)一個(gè)按鍵按完后會(huì)輪到下一個(gè)芯片存儲(chǔ)。自鎖功能利用74LS138來(lái)控制。通過(guò)四片74LS85芯片判斷原始密碼和輸入密碼是否相同，接著用指示燈來(lái)表示密碼的輸入正確與否，如果密碼沒(méi)有輸入正確的話，則紅燈亮，否則則綠燈亮。若是沒(méi)在規(guī)定時(shí)間輸入正確密碼，則會(huì)發(fā)出警報(bào)信號(hào)（蜂鳴器響）3、設(shè)計(jì)方框圖4、主要元器件及功能表 5、所用器件6

4、、仿真電路三位密碼修改密碼確認(rèn)按鈕密碼錯(cuò) 誤密碼正確開(kāi)鎖的仿真  預(yù)先將譯碼器的Y0接口和D觸發(fā)器的D接口連接，即選擇密碼為000000。輸入密碼000000（波動(dòng)邏輯開(kāi)關(guān)S1-S6）后，按一下確認(rèn)鍵（S10），便可以看到LED1 亮了，即電路為開(kāi)鎖狀態(tài)，此綠燈亮持續(xù)11秒的時(shí)間，這與理論分析一致。若一直按著確認(rèn)鍵（S10）不放，則LED1 一直亮，松開(kāi)確認(rèn)鍵（S10）11秒后，綠燈熄滅。這也就證明的，開(kāi)鎖部分仿真成功。如圖 開(kāi)鎖仿真。  報(bào)警的仿真  預(yù)先將譯碼器的Y0接口和D觸發(fā)器的D接口連接，即選擇密碼為000000。

5、輸入密碼100000（波動(dòng)邏輯開(kāi)關(guān)S1-S6）后，按一下確認(rèn)鍵（S10），便可以看到LED2 亮了，即電路為報(bào)警狀態(tài)，此紅燈亮持續(xù)11秒的時(shí)間，這與理論分析一致。若一直按著確認(rèn)鍵（S10）不放，則LED2 一直亮，松開(kāi)確認(rèn)鍵（S10）11秒后，紅燈熄滅。這也就證明的，報(bào)警部分仿真成功。如圖 報(bào)警仿真。7、總結(jié)   通過(guò)這次數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)，讓我深入理解各芯片的功能電路并充分利用它 們解決我們?nèi)粘?wèn)題。而且也讓我明白電路各元件之間工作不但要分工合作，也要讓它們之間相互通訊，使得電路中各部分協(xié)調(diào)工作。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，首先要想到的是要解決什么問(wèn)題，然后把問(wèn)題劃分為幾個(gè)小問(wèn)題，每個(gè)小問(wèn)題用一個(gè)或幾個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)它的功能。像這個(gè)電子密碼鎖一樣，要設(shè)計(jì)一個(gè)密碼鎖，先要把密碼鎖的各個(gè)功能分開(kāi)，分別用不同電路來(lái)解決它。由于密碼鎖每個(gè)模塊都只是解決一個(gè)小問(wèn)題，所以要實(shí)現(xiàn)密碼鎖這整個(gè)功能時(shí)就要把各個(gè)模塊充分調(diào)用起來(lái)，讓它們有機(jī)結(jié)合，共同完成密碼鎖這個(gè)大功能。像按鍵識(shí)別模塊那樣，一有按鍵被按下去它就識(shí)別信號(hào)，如果是在密碼輸入階段的話，它就會(huì)向計(jì)時(shí)電路發(fā)送信號(hào)使計(jì)時(shí)電路工作。而自鎖功能的功能也是要條件才觸發(fā)，紅燈亮且計(jì)時(shí)電路已經(jīng)計(jì)時(shí)完畢才會(huì)觸發(fā)自鎖功能。最巧妙的還是寄存器的讀寫(xiě)功能實(shí)現(xiàn)