數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)-密碼鎖

1、數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)密碼鎖課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名：肖偉翔專業(yè)班級(jí)：電信1002指導(dǎo)教師：劉運(yùn)茍工作單位：信息工程學(xué)院題目：2數(shù)字密碼判斷電路初始條件：具備數(shù)字電子電路的理論知識(shí)；具備數(shù)字電路根本電路的設(shè)計(jì)能力；具備數(shù)字電路的根本調(diào)試手段；自選相關(guān)電子器件；可以使用實(shí)驗(yàn)室儀器調(diào)試.要求完成的主要任務(wù)：包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求,以及說明書撰寫等具體要求1、4位LED顯示十進(jìn)制數(shù)；2、輸入四位密碼；3、連續(xù)三次不正確鍵盤鎖住；4、10秒有效;5、設(shè)計(jì)電源；6、焊接：采用實(shí)驗(yàn)板完成,不得使用面包板.時(shí)間安排：第十九周一周,其中3天硬件設(shè)計(jì),2天硬件調(diào)試指導(dǎo)教師簽名：2021年5月30日系主任或責(zé)任教

2、師簽名：年月日目錄1 .數(shù)字密碼判斷的總體設(shè)計(jì)方案31.1 系統(tǒng)框圖32 .各局部電路設(shè)計(jì)32.1 密碼輸入電路32.2 密碼存儲(chǔ)電路42.3 密碼輸入限制電路52.4 密碼顯示電路62.5 密碼驗(yàn)證與報(bào)警電路73 .整體電路的仿真84 .實(shí)物的制作84.1 按鍵模塊94.2 數(shù)碼管模塊94.3 整體電路105 .心得體會(huì)116 .參考文獻(xiàn)117 .附錄121 .數(shù)字密碼判斷的總體設(shè)計(jì)方案1.1 系統(tǒng)框圖輸入密碼輸密碼+密碼.2 .各局部電路設(shè)計(jì)2.1 密碼輸入電路R2謂CRiU3:A74LS2UU4:AP1U4:B>752>E0E1D4D5D6D8D1D2NET=D16二4U2:

3、AB15U2:C74LS04U2:DU12:AU12:BE2CLKRQ62DSQ5E42DSQ5E0圖314密碼輸入電路12DSQ911CLK3該電路有十個(gè)按鍵D0-D9,用來限制密料的輸入,通過74HC3R47Q1彳亍編碼,在密174LS74174LS74碼輸入有效的時(shí)間內(nèi),如果十個(gè)按鍵中有按鍵按下,那么CR產(chǎn)生一個(gè)脈沖,用于74LS74E2限制密碼的輸入,74HC14現(xiàn)碼后通過四個(gè)反相器,把十進(jìn)制碼轉(zhuǎn)為二進(jìn)制碼.S0用于密碼輸入,按下后開始輸入密碼,有效時(shí)間為十秒.S1用于產(chǎn)生修改密碼所需的脈沖.S2用于解鎖2.2 密碼存儲(chǔ)電路CRE0E1E2E3U17Q03.Q14.Q21Q36.U18

4、2910：D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3SRSLbCLKS0S1MR彳1215Q1014Q1113Q12.Q13VCC9pion2.7.11D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3SRSL.CLKS0S1MR74LS194U2034.15Q5014Q5113Q5212Q53-5.6U192.34三5工6彳D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3SRSLQLKS0S1MR374LS194U219i10456二14Q2113Q22一12Q23-.15Q20S1D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3SRSL>CLKS0S1MR62TTT910二345T14Q3113Q32.12Q33.15Q309170174LS

5、194U2321711910D0D1D2D315Q4014Q41.13Q42"12_Q43.Q0Q1Q2Q3D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3SRSLclkS0S1MR74LS194U22D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3SRSL卜CLKS0S1MR74LS194U24D0Q0D1Q1D2Q2D3Q33.2.10士:3456T2m15Q8014Q81丁13Q82712Q8315Q7014Q71=13Q72*三12=Q733.4b5615Q6014Q6113Q62H2Q63SRSL>CLKS0S1MR21韶CLKS0S1MR74LS194SRSL74LS194圖1.2密碼存儲(chǔ)電路該電

6、路左邊四塊74LS194用于存儲(chǔ)輸入密碼,右邊四塊用于存儲(chǔ)原始密碼,密碼的輸入通過脈沖CR和E0-E3限制,E0-E3只有一個(gè)為高電平,通過四個(gè)D觸發(fā)器限制.2.3 密碼輸入限制電路CCVR_J_C1.S02-r-0.047uF-111BIVCCA-81THDNGTU16:A圖1.3密碼鍵盤輸入限制電路密碼輸入限制電路的時(shí)間限制由555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路,當(dāng)S0按下,產(chǎn)生一個(gè)時(shí)該電路中用計(jì)數(shù)器74LS393記錄密碼輸入的次數(shù),假設(shè)密碼輸入正確,那么產(chǎn)生清零信號(hào),計(jì)數(shù)清零,假設(shè)三次輸入錯(cuò)誤,那么Y1產(chǎn)生高電平,鎖住密碼輸入鍵盤,如果按下S2,那么可以產(chǎn)生清零信號(hào),對(duì)計(jì)數(shù)器清零,密碼輸入鍵盤解鎖.S該

7、電路用于限制鍵入的密碼數(shù)據(jù)送入存放器,上電后E0-E3為1000,在密碼輸入的有效時(shí)間,按下一次按鍵,CR產(chǎn)生一個(gè)脈沖,此時(shí)第一個(gè)存放器把密碼存入,E0-E3由1000變?yōu)?100,再按一次密碼存入第二個(gè)存放器,E0-E3由0100變?yōu)?010,按四次即完成密碼的輸入.2.4 密碼顯示電路圖1.7密碼顯小電路111374LS32該電路用于顯示輸入密碼,由于簡化仿真電路,故用此電路,制作實(shí)物時(shí),該電路采用共陰極數(shù)碼管與譯碼器74LS48構(gòu)成,電路的連接不做詳細(xì)介紹.2.5 密碼驗(yàn)證與報(bào)警電路U9Q1010.'-Q11127-Q1213Q13157Q509Q511廠Q5214JVCA0A1

8、A2A3B0B1B2B3A<BA=BA>BQA<BQA=BQA>B774LS85U10Q2010Q2112Q2213Q2315Q609Q6111iQ6214Q63VC12_b34=A0A1A2A3B0B1B2B3A<BA=BA>B74LS85U3:BD0R13LED-RED74LS20QA<BQA=BQA>BU11Q3010Q3112Q3213Q3315.Q709Q7111Q7214Q7312VCC314,A0A1A2A3B0B1B2B3A<BA=BA>BQA<BQA=BQA>BQ401074LS85U12Q4112Q42

9、13Q4315Q809_1Q8111Q8214Q831,一2VCC3A0A1A2A3B0B1B2B3A<BA=BA>BQA<BQA=BQA>B74LS85U25:A74LS00圖1.8密碼驗(yàn)證與報(bào)警電路該電路采用四位比擬器74LS85,如果輸入密碼與原始密碼相同,那么輸出高電平,四位密碼都相同那么都輸出高電平,四個(gè)輸出通過四輸入的與非門,都為1時(shí),輸出為低電平,此時(shí)發(fā)光二級(jí)管亮,密碼輸入正確,如果發(fā)光二級(jí)管不亮,那么輸入的密碼錯(cuò)誤.3 .整體電路的仿真U17U18D0D11-U4:AU4:B16YU2:AR874LS04R9NET=D16-3D1Q1SRMR4S194U

10、13:A121111874LS7474LS7474LS74U16:ACLKMRSO2Q2Q3D2D3Q2Q3R151OOkQOQ1QO3Q14GEQ36SLCLKSOS1BO1;*IUH-.U674LS2OQOQ1SRu1MRF4S194U232SRHsL1O1S1-sJ>>1U3.AL-74LS32,74LS04U12:A1215Q1O14Q11DOD1QOQ1SR13Q2212Q23-QSR4LS19474IS19414Q3113Q32"12D1Q1D1SRD2D3SLCLKSOS1MRD2D3Q2Q3Q2Q334D2D3S1MRD2D3S1MRQ2Q3SLCLKSO

11、SLCLKSO179)2):-MR：J>Q3SCLKS15Q5O.14Q5113Q5£12Q5,A1A2A3BOB1NB2VCC2A<BU9321O1V15-1.QQQQ1J1悔74LS041Q-14Q81：13Q82；12一Q83D1Q1Q42SRSIS1MR74LS194D2D3Q2Q3Q2Q315Q6O14Q61.124A=BA>BQA<BH774U1O74LS85Q2010Q2112AOA1A2A3BOB1B2B3A<BA=BA>B-74LS85U11Q3010QA=BQA>B7,6QA<BQA=BQA>BQ3112.Q7

12、111U12A1A2A3QA<BQA=BQA>B7.6BOB1B2B3A<BA=BA>B9U3:B3DS2U25.A1274LSOO-Q4OQ42A2A3Q43.Q831VCCBOB1B2B3A<BA=BA>BQA<BQA=BQA>B圖1.9整體電路輸入密碼為2341,二極管沒有亮,密碼輸入錯(cuò)誤.當(dāng)輸入正確密碼時(shí),二極管亮.4 .實(shí)物的制作4.1 按鍵模塊按鍵模塊的制作參加了消抖電路,利用電容的放電延時(shí),采用并聯(lián)電容法,實(shí)現(xiàn)硬件消抖.但是實(shí)物的消抖效果不是很理想.4.2數(shù)碼管模塊圖1.11數(shù)碼管模塊實(shí)物圖4.3整體電路圖1.12整體電路正面圖圖1

13、.13整體電路反面圖5 .心得體會(huì)通過對(duì)密碼判斷電路的設(shè)計(jì),我深刻的熟悉到理論聯(lián)系實(shí)際這句話的重要性與真實(shí)性.而且通過此課程設(shè)計(jì),我不但知道了以前不知道的理論知識(shí),而且也穩(wěn)固了以前知道的知識(shí).最重要的是在實(shí)踐中理解了書本上的知識(shí),明白了學(xué)以致用的的真諦.也明白了老師為什么要求我們做好這個(gè)課程設(shè)計(jì)的原因,老師是為了教會(huì)我們?nèi)绾斡盟鶎W(xué)的知識(shí)解決實(shí)際的問題,提升我們的動(dòng)手水平.在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,我覺得調(diào)試局部是最難的,由于理論計(jì)算的參數(shù)在實(shí)際中并不一定是最正確參數(shù),我們必須通過觀察結(jié)果來改變參數(shù)的數(shù)值已到達(dá)最好的效果.此外,我也學(xué)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性,在整個(gè)設(shè)計(jì)中,正是由于我們各個(gè)隊(duì)員的分工合作,攜手合力,最終才能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)順利的完成了任務(wù).雖然完成的結(jié)果還是有些不如意,但是我們在實(shí)踐中受益匪淺.6 .參考文獻(xiàn)1、?電子技術(shù)?國防科大出版社任永益等編1994.82、?數(shù)字電子技術(shù)?楊志忠主編高等教育出版社20003、?新型集成電路應(yīng)用實(shí)例?何希才編著電子工業(yè)出版社2002.64、?數(shù)字集成電路應(yīng)用300例?黃繼昌等編著人民郵電出版社2002.15