密碼鎖數(shù)電課程設(shè)計

摘要本文設(shè)計的電子密碼鎖利用數(shù)字邏輯電路，實現(xiàn)對鎖的電子控制，突破了傳統(tǒng)的機(jī)械鎖的單一性、保密性低、易撬性的缺點，數(shù)字電子密碼鎖具有保密性高、使用靈活性好、安全系數(shù)高的優(yōu)點。數(shù)字電子密碼鎖的核心是由數(shù)據(jù)選擇器74LS153組成，電路分為三部分：第一部分是由八個單刀雙擲開關(guān)組成的密碼輸入電路，密碼輸入共有28=256種輸入方式，但能正確開鎖的輸入方式只有16種；第二部分是由與門、譯碼器、反相器、數(shù)據(jù)選擇器組成的密碼驗證部分，當(dāng)密碼數(shù)去正確后，數(shù)據(jù)選擇器會輸出一路高電平；第三部分由三極管、繼電器、電磁鐵組成的執(zhí)行開鎖電路。它的電路結(jié)構(gòu)簡單，但電路具有復(fù)雜的數(shù)字邏輯關(guān)系，密碼破譯難度較大，操作簡單，用戶使用方便。綜合看來，此電子密碼鎖實用性強(qiáng)關(guān)鍵詞：電子密碼鎖；報警;引言隨著人們生活水平的提高，如何實現(xiàn)家庭防盜這一問題也變的尤其的突出，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖由于其構(gòu)造的簡單，被撬的事件屢見不鮮，電子密碼鎖由于其保密性高，使用靈活性好，安全系數(shù)高，受到了廣大用戶的親呢。在當(dāng)今社會，安全防盜已成為社會問題，而鎖自古以來就是防盜的重要工具，目前國內(nèi)大部分人使用的還是傳統(tǒng)的機(jī)械鎖，然而，眼下假冒偽劣的機(jī)械鎖互開率非常之高，此外，即使是一把質(zhì)量過關(guān)的機(jī)械鎖，通過急開鎖，甚至可以在不損壞鎖的前提下將鎖打開。機(jī)械鎖的這些弊端為一種新型的鎖——電子密碼鎖，提供了很大的發(fā)展空間。2.2計時模塊此模塊選用555電路單穩(wěn)態(tài)的一種變形。如圖2-1.圖2-1圖2-1按下確定開關(guān)將在時基電路輸出端OUT（第3引腳）產(chǎn)生高電平，經(jīng)延時Tx后，輸出端OUT將保持低電平不變。(Tx≈1.1R1C1)當(dāng)按鈕按下時C1儲存的電荷通過SW7泄放，2腳TR受低電平觸發(fā)，555置位，3腳輸出高電平。松開按鈕后，定時即開始，此時電源通過電阻R1向C1充電，使C1兩端電平不斷升高，當(dāng)升至2/3Vcc時，時基電路復(fù)位，定時結(jié)束，3腳輸出低電平。2.3鎖定輸出此模塊用的是D觸發(fā)器74LS175.其電路連接如圖3-1AA來自555來自74HC138圖3-1AA來自555來自74HC138圖3-1該模塊是把密碼驗證模塊送來的驗證結(jié)果存住。在按下確定鍵時，555電路3腳產(chǎn)生的上升沿使觸發(fā)器做出反應(yīng)。如表3-1.輸入輸出CLKDQ001表3-11表3-1X保持2．4邏輯組合模塊此模塊的兩個輸入端是接鎖定模塊的輸出端A和計時模塊的輸出端B。兩個輸出端分別接開鎖指示燈S和報警指示燈J。它們的真值表如表4-1。ABSJ0011010110111110表4-1所以S=ABJ=AB由此可以選用74LS00.實現(xiàn)該模塊的邏輯功能A的非直接用74LS175的3引腳輸出。其連接圖如圖4-1.圖4-1.2.5密碼顯示3總電路圖4測試數(shù)據(jù)密碼選擇端選擇Y7時，查表1-2可知道密碼為100111。測試的數(shù)據(jù)如下表5-1表5-1密碼輸入信號燈123456SJ000000暗亮000001暗亮000010暗亮000011暗亮000100暗亮000101暗亮000110暗亮000111暗亮001000暗亮001001暗亮001010暗亮001011暗亮001100暗亮001101暗亮001110暗亮001111暗亮010000暗亮010001暗亮010010暗亮010011暗亮010100暗亮010101暗亮010110暗亮010111暗亮011000暗亮011001暗亮011010暗亮011011暗亮011100暗亮011101暗亮011110暗亮011111暗亮100000暗亮100001暗亮100010暗亮100011暗亮100100暗亮100101暗亮100110暗亮100111亮暗101000暗亮101001暗亮101010暗亮101011暗亮101100暗亮101101暗亮101110暗亮101111暗亮110000暗亮110001暗亮110010暗亮110011暗亮110100暗亮110101暗亮110110暗亮110111暗亮111000暗亮111001暗亮111010暗亮111011暗亮111100暗亮111101暗亮111110暗亮111111暗亮以上為所設(shè)計的電子密碼鎖電路，它經(jīng)過多次修改和整理，可以滿足課程設(shè)計的基本要求，但因為水平有限，此電路中也存在一定的問題，譬如說電路的密碼不能遺忘，一旦遺忘，就很難打開，要么一個一個試，要么拆開觀察密碼設(shè)置端后查表。電路密碼只有8種可供修改，但由于有64可能輸入，所以他人要一次就開鎖的幾率很小。5心得體會通過這次的設(shè)計，我感覺有很大的收獲：首先，通過學(xué)習(xí)使自己對課本上的知識可以應(yīng)用于實際，使的理論與實際相結(jié)合，加深自己對課本知識的更好理解，同時實習(xí)也段練了我個人的動手能力：能夠充分利用圖書館去查閱資料，增加了許多課本以外的知識。能對Proteus和Multisim等仿真軟件進(jìn)行操作。在設(shè)計的過程中，遇到幾個比較難解決的問題，一開始是先通過仿真軟件進(jìn)行模擬實現(xiàn)設(shè)計的功能，然后再通過AD畫原理圖，由于很多芯片在庫里面都沒有，需要通過查資料，再畫原理圖和封裝，由于管腳比較多，比較容易出錯在管腳的連接。因為芯片多如果做單面板的話會有比較多跳線，所有做雙面板，由于以前沒做過雙面板，難度有點大。雙面對齊比較難浪費了兩塊板，最后通過先打幾個小孔再定位。當(dāng)做出來調(diào)試的時候并沒成功，出現(xiàn)短路現(xiàn)象。只能通過按照原理圖，用萬用表一條一條線檢測，原來是由于再畫總線的時候存在流水號重名。雖然仿真可以實現(xiàn)，但到實際做的時候還會存在一定的問題，比如說使用555定時器，使用電容比較小，充放電時間會比較短，數(shù)字電路會存在延遲問題，不能觀察到現(xiàn)象。從中還學(xué)到比較多有用的東西。致謝在這個學(xué)期里，我要感謝的人很多，首先要感謝我的指導(dǎo)老師為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，雖然老師平日里工作繁多，但在我做基礎(chǔ)工程的每個階段，都給予我悉心的指導(dǎo)和幫助，關(guān)心我每個階段所做的工作。還要感謝的是我們各課任課老師，給予我們最大的幫助，沒有你們的諄諄教誨，就沒有我們學(xué)有所長的今天。當(dāng)然，還要感謝寢室的兄弟們在我完成論文的過程中給予我的幫助和鼓勵，我們一起學(xué)習(xí)和工作，最后，感謝在大學(xué)期間認(rèn)識我和我認(rèn)識的所有人，有你們伴隨，才有我大學(xué)生活的豐富多彩，絢麗多姿！參考資料[1]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）.高等教育出版社.[2]葉桂娟.555時基電路原理、設(shè)計與應(yīng)用.電子工業(yè)出版社.[3]《電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計》章忠全主編中國電力出版社1999.7[4]《電子電路及仿真》路勇主編清華大學(xué)出版社、北方交大出版社2004.1

附錄74LS138芯片是常用的3-8線譯碼器真值表：上表中x表示為任意輸入狀態(tài)，在片選使用狀態(tài)下輸入中8線始終只有1線為0，此74HC138芯片在單片機(jī)系統(tǒng)中極大限度的起到了擴(kuò)展IO資源的作用，只要用單片機(jī)的2個io引腳資源就能控制8個輸出，而且程序的編制也容易實現(xiàn)。74LS00功能：四2輸入與非門真值表：Inputs輸入輸出ABYLLHLHHHLHHHL

圖174LS00引腳圖74LS175引腳圖

74ls175邏輯符號及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

<74ls175管腳功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖>真值表CD4511的引腳CD4511具有鎖存、譯碼、消隱