课程设计说明书
课程名称：数字电子技术课程设计
题目：电子密码锁
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指导教师：
日期：年月日
电子密码锁
一、设计任务与要求
1.用电子器件设计制作一个密码锁，使之在输入正确的代码时开锁。
2.在锁的控制电路中设一个可以修改的4位代码，当输入的代码和控制电路
的代码一致是锁打开。
3.用红灯亮、绿灯灭表示关锁，绿灯亮、红灯灭表示开锁
4.如5s内未将锁打开，则电路自动复位进入自锁状态，并发报警信号。
二、方案设计与论证
1、用按键输入四位十进制数字，输入密码要存储。
2、比较输入密码和原始密码。当输入正确密码时，给出开锁信号，开锁信号用一个绿色指示灯表示，绿灯亮表示密码输入正确；如果输入密码不正确，用红灯表示。
3、锁的开关用红灯和绿灯表示，一次只能亮一盏。红灯亮、绿灯灭表示关锁，绿灯亮、红灯灭表示开锁。
4、设置倒计时电路和自锁电路。如果密码在5s内未能输入正确则发出报警声，并且自锁电路。
5、设置密码设置开关，开关闭合后，允许设置密码，设置好密码后，打开此开关。
6、需要在输入密码开始时识别输入，并由此触发计时电路。
方案一用74LS147译码器来把按键输入转化为二进制。通过8片四位寄存器74LS194实现密码功能，其中四片用来存储预置密码，另四片则用来存储输入的密码。当密码开始输入时开始计时，通过74LS192计数器实现计时功能；然后在密码输入期间，用74LS138数据选择器来选片存储。数据选择器的输入端又一个两位的二进制的加法计数器来控制，当键盘有按键输入时计数器就加1，当一个按键按完后会轮到下一个芯片存储。自锁功能利用74LS138来控制。通过四片74LS85芯片判断原始密码和输入密码是否相同，接着用指示灯来表示密码的输入正确与否，如果密码没有输入正确的话，则红灯亮，否则则绿灯亮。若是没在规定时间输入正确密码，则会发出警报信号（蜂鸣器响）。
方案二也用74LS147译码器来把按键输入转化为二进制。通过8片四位寄存器74LS175实现密码的存储问题。用四个双D触发器来组成一个位移控制器来控制74LS175的存储密码，当键盘有输入时双D触发器组成的位移寄存器的输出就会往右位移一位。计数器用555单稳态电路来计时。输入密码时，键盘有按键输入就开始计时，单稳态电路输出一个脉冲，等脉冲过后判断密码锁是否已解锁，若就没解锁则自锁电路。通过四片74LS85芯片判断原始密码和输入密码是否相同，接着用指示灯来表示密码的输入正确与否，如果密码没有输入正确的话，则红灯亮，否则则绿灯亮。若是没在规定时间输入正确密码，则会发出警报信号。
三、单元电路设计与参数计算
方案一和方案二对比，我选择了方案一。原因是：方案一中的倒计时单路方便显示，比较直观。而且方案一的总体思路是用一个数据总线和一个地址线来控制信号的输入存储，比起方案二更优秀。所以我选择了方案一。
1、按键输入和按键信号识别
由图可以看到左边的是按键，按键J1，J2……J9，J0，分别对应数字1-9，
0.按键的一边接了高电平，一边接到74LS147的输入端。当有按键被按下去的时候，74LS147芯片和按键连接的输入端就会为低电平。此时，74LS147工作，把输入按键端的输入信息化为二进制码。比如说，当J1被按下去时，74LS147芯片的输入1端就会输入一个低电平，然后芯片把该信息转化为二进制码0001。图中的四个与门是用来检测键盘按键输入的。当键盘有按键输入时，和与门相连的与门输入端就会出现一个低电平与门的输出就为0，表示为有按键输入，当不按按键时，与门的输出为高电平，即是输出1.
由于74LS147芯片是反码输出，所以要在输出端接上一个非门。
该电路时控制按键输入信号，当开关S1拨到下方时，进入密码输入阶段，此时74LS194芯片实行左移功能,每当按键有按键输入时，按键识别与门的电平就会发生变化，与门就会向74LS194芯片输入一个脉冲信号，使该芯片启动进行位移操作。一开始时QA输出端是为0，在输入密码期间一旦有按键输入该芯片就会启动，QA输出端就会输出1，然后无论再怎么按按键，QA输出端就一直是为高电平，该高电平就会输出到控制计时电路的时钟脉冲控制与门使计时电路工作，实现倒计时功能。
2、数据储存
数据的存储用到的芯片是74LS194 ，控制数据的存储功能的芯片也是74LS194，它的主要功能是选片存储。74LS194为四位双向移存器。 74LS194 移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下一次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输出，也可以串行输入、串行输出。
图一74LS194移位寄存器的引脚图
以上为74LS194的引脚图，其中
D0~D3：并行输入端； Q0~Q3：并行输出端；
S0、S1：操作模式控制端；：为直接无条件清零端；
SR：右移串行输入端 SL：左移串行输入端；
CP：时钟脉冲输入端；
其原理如下：
若Cr=0，则清零，异步，最优先；
若Cr=1，其功能由S1，S0决定；
（1）存储数据功能：
S1=1，S0=1；并行装入，同步，CP上升沿，d0→Q0,d1→Q1，d2→Q2；d3→Q3。 S1=0.S0=0；输出不变。
（2）位移功能：
S1=0，S0=1;右移串行输入，数据移动方向为：DSR→Q0→Q1→Q2→Q3.同步，CP 上升沿。
S1=1，S0=0;左移串行输入，数据移动方向为：DSL→Q3→Q2→Q1→Q0，同步，CP 上升沿。
利用移位寄存器可构成数据存储器。先使S0=S1=1，并行输入预置数值，再改变S0和S1的电平，实现左移或右移状态或者使数据不变。
存储电路的简化图如下：
此图为存储电路的一块芯片，共有8块74LS194用来存储。
片选功能的电路如下：
S1是控制电路的设置密码和输入密码功能的。74LS138是数据选择器，作为选片储存功能。电路没有自锁时74LS138的G1端输入为1，实现数据选择功能。当S1拨到上方时，74LS138的输入端C端就会置1，这时候实现密码设置功能，此时74LS138的输出端只在Y4到Y7之间工作。74LS138的一个输出端控制一个寄存器的读写功能。两个双D触发器组成一个二进制加法器。每当键盘有按键输入时触发器的时钟脉冲端就会来一个脉冲使触发器工作一下，加法器加 1.加法器的输出端接到74LS138的输入端。当按键输入时，加法器每变化一次，74LS138的输出端选择上就变化一次，以选择不同的寄存器来读写数据。
3、显示功能
简略图：
可以看到和74LS194和14LS192的输出端是连在数码管上的，当这两个芯片输出一个二进制数时，数码管就会显示相应的十进制数。
4、定时器
在定时器的选用上，我选用了74LS192芯片作为一个定时器。
74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。(bcd,二进制)。
CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端。
LD为预置输入控制端，异步预置。
CR为复位输入端，高电平有效，异步清除。
CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出，
BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。
74LS192功能表：
74LS192引脚图:
其原理图如下：
74LS912芯片的CLR端为0，UP端置1，LOAD端接BO端，组成一个计时器。
该电路开始工作时BO端为0首先置数，置4的二进制数，即是0100。然后等时钟脉冲，在密码输入时有按键输入时，就会工作，此时，BO端为1，进行二进制减数。当它减到0时，BO就会输出一个低电平，输出接旁边用双D触发器组成的二进制制计数器的时钟信号输入端。当双D触发器进1时，输出Q端就会输出0。74LS192芯片的时钟信号由方波脉冲提供，和脉冲相连的是一与门，与门的作用相当于开关，它的开关决定因数有四个，一个是旁边的双D触发器Q端输出端，开始工作时，触发器的Q输出端为1；第二个因数是按键开关，当键盘上有按键输入时，就会有按键识别电路置1，并保持为1；第三个因数是选择是输入密码还是修改密码的开关电路传来的信号，当电路的工作状态为密码输入时，该与门的输入端就会置1，否则为0；第四个为方波脉冲信号，该方波脉冲信号会始终在0和1之间变化。当以上四个信号都为1时，该与门就会输出信号1，其实，当除方波脉冲信号以外的其他三个信号都为1时，该芯片就会有一个时钟信号输入。当双D触发器的输出端Q为0时，也即是说，倒计时已用完时，与门输入端会有一个0输入，74LS192芯片就会没有时钟脉冲信号输入，倒计时电路不动。
5、自锁电路和报警电路
在电路的开始工作首先要有两个条件满足才行，一个是74LS192定时器旁的二进制计数器的输出端~Q（Q非端）输出1，即是已经倒计时完了；第二密码锁还是为锁住状态，即亮红灯。该两个信号用一个与门来判断，和BO端的连接的输入端接一个非门。当这两者条件都满足时就会向自锁电路发出一个信号1。其电路如下：
有了这先决条件后，与门的信号就会输入到74LS194芯片上，该信号时由0变1为74LS194芯片提供一个脉冲信号。74LS194芯片的SL、SR、S0、~CLR端
接上高电平，把74LS194构成一个右移寄存器，时钟脉冲端CLR每当有一个电平变化时，74LS194芯片的输出端就会左移一位，低位会补上1。当与门由0变1，输出端QA就会由0变174LS138的G1端就会置0，此时74LS138输出端全为1，输出信号通过非门后全为0,作为存储数据芯片的74LS194寄存器的S0和S1端都为0，寄存器的数据就会被锁住，无论寄存器的输入端为多少输出端都不会变化。电路就实现了自锁功能了。当电路自锁时，左边的位移寄存器74LS194的QA输出端就会变为1和QA相连的蜂鸣器就会响，实现报警功能。图中的S1开关是控制密码的输入和设置密码功能。当开关导通下面电路时是输入密码状态，当开关拨到上面时是设置密码状态。每输入一个数字数据选择器就会输入不同的二进制数来选择不同的寄存器读写。
6、密码比较电路
密码比较电路主要是用了74LS85做为比较器。其简化电路如下：
74LS85的AEQB置高电平，即是该芯片的扩展部分的Qa=Qb，使该芯片能正常比较输入的两数据大小。分别作为输入密码寄存器和预设密码寄存器的输出端接上74LS85的输入端一比较密码相同位的数据是否相同，当两者相同时，74LS85的OAEQB输出1，否则输出0.如此类推再把密码的不同位进行比较，用四个74LS85芯片来比较密码，其OAEQB接四输入与门，用来比较四个密码是否都相等。其电路如下：
当密码有一位不相等时，74LS85的输出端就会有输出0，四输入与门就会输出0。与门输出与开锁、关锁电路相连。开关锁电路就会识别该信号来决定是否开锁。
7、开关锁电路
由上图可以看到当与门输出为0时LED1灯亮，当与门输出为1时，LED2亮。LED1、LED2分别为红灯、绿灯，分别代表着关锁、开锁。即是说，当与门输出为0时锁处于关闭状态，1时处于打开状态。该与门的输入端接74LS85比较器。
四、总电路工作原理及元器件清单
1．总原理图
电路图有附件。
2.电路完整工作过程描述（总体工作原理）
电路工作过程如下：
首先，进行密码设定，用开关S1实现密码的输入和设定功能。当开关S1
拨到密码设定功能时，输入的密码就会存储在密码锁存器电路中。然后把开关
S1拨到密码功能，通过按钮开关来输入密码。在密码输入阶段，当有按键输
入时，就会激发5s定时电路进行倒计时。5s后锁还没解开就会触发自锁功能，
并且触发音响电路，蜂咛器发出报警声。密码的输入都有显示电路显示输入的
密码。等密码输入完后，就会进入开锁控制电路中。先比较预设密码和输入密
码是否相同，如果相同，就会触发锁装置的开锁功能，此时，电路的绿灯亮，
红灯灭；如果密码不相同，锁装置就会亮红灯，绿灯熄灭，表示锁被锁住了。
3.元件清单
元件序号型号主要参数(封装) 数量备注U2 74LS, 74LS147D IPC-7351\DO16 1
U15, U16,
U27
74LS, 74LS21D IPC-7351\DO14 3
U7, U8, U9, U10, U11, U12, U18, U19, U33, U36 74LS, 74LS194D IPC-7351\DO16 10
5s定时电路
音响电路
显示电路
开锁控制电路密码锁存电路
输入按钮开关输入锁存电路
自锁
锁装置
U4, U5, U14 74LS, 74LS04D IPC-7351\DO14 3 U3 74LS, 74LS192D IPC-7351\DO16 1 U21, U35 74LS, 74LS74D IPC-7351\DO14 2 U1 74LS, 74LS08D IPC-7351\DO14 1 U34 BUZZER, BUZZER
Generic\BUZZER 1 200 Hz
74LS, 74LS85D IPC-7351\DO16 4 U17, U20,
U30, U31
LED1 LED_red Ultiboard\LED9R2_5V 1 LED2 LED_green Ultiboard\LED9R2_5Vg 1 U13 74LS, 74LS138D IPC-7351\DO16 1 五、仿真调试与分析
仿真时候，首先设置好预设密码，把开关S1拨到预设密码功能，用按键开关输入4位十进制密码。输入时，数码管显示相应的密码。然后，把S1开关拨下，打开输入密码功能。用按键开关输入相应的4位十进制密码。在输入密码时，倒计器开始工作，进行5s倒计时。计时器输出端连接的数码管从4到0开始倒数。计时器未启动时，数码管出现的是数字4说明计时器已成功置数。输入密码寄存器的输出端接上数码管，数码管显示相应的输入密码。如果5s倒计时完成了后，锁装置还是亮红灯的话，怎么按键盘，数码管上的数字始终不变，这说明按键输入被锁定了，电路实现了自锁功能。若密码正确，绿灯亮，红灯灭了。这说明锁的开锁功能正常。反之，当密码错误时，红灯就会亮，绿灯就会灭，锁的关锁功能正常。若密码错误且5s倒计时已过，就会出现以上所说的自锁功能。整个密码锁功能实现完成。
六、结论与心得
通过这次数字电路课程设计，让我深入理解各芯片的功能电路并充分利用它们解决我们日常问题。而且也让我明白电路各元件之间工作不但要分工合作，也要让它们之间相互通讯，使得电路中各部分协调工作。在设计电路时，首先要想到的是要解决什么问题，然后把问题划分为几个小问题，每个小问题用一个或几个模块来实现它的功能。像这个电子密码锁一样，要设计一个密码锁，先要把密码锁的各个功能分开，分别用不同电路来解决它。由于密码锁每个模块都只是解决一个小问题，所以要实现密码锁这整个功能时就要把各个模块充分调用起来，
让它们有机结合，共同完成密码锁这个大功能。像按键识别模块那样，一有按键被按下去它就识别信号，如果是在密码输入阶段的话，它就会向计时电路发送信号使计时电路工作。而自锁功能的功能也是要条件才触发，红灯亮且计时电路已经计时完毕才会触发自锁功能。最巧妙的还是寄存器的读写功能实现。它分一个数据线，一个地址线。数据线是共用的，地址线是独用的，利用地址线来控制各个寄存器的读写功能。总的来说，一个密码锁是一个整体，它要它各自的部分协调工作才能组成一个完整的一个整体。
七、参考文献
[1]李继凯杨艳《数字电子技术及其应用》科学出版社2012年8月
[2]徐波《数字电子技术基础实验》电工电子教学与实验中心2011年8月
[3]彭介华湖南大学《电子技术课程设计指导》高等教育出版社2012年3月
“数字电子技术”课程设计 实验报告 姓名： 指导老师： 班级：13电子卓越班 学号：2013****01121 时间：2014·12·05 东莞理工学院 电子工程学院 密码锁
目录 一、选题意义 (3) 二、方案论证选择 (4) 2.1 设计要求 (4) 2.2 拓展要求 (4) 2.3 系统框图 (4) 2.4 设计过程 (5) 三、电路设计 (5) 3.1 所需芯片及芯片管脚图 (5) 3.2 CD4017构成的主题电路 (6) 3.2确认键的电路设计 (6) 3.3输入密码三次锁死系统原理分 (7) 3.4用led显示当前输入密码个数 (8) 3.5 综合电路 (8) 四、电路调试及实物照片 (9) 五、心得体会 (13)
一．选题意义 1概述 电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。 2性能特点 其性能和安全性已大大超过了机械锁，特点如下： 1．保密性好,编码量多,远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。 2．密码可变。用户可以经常更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。 3．误码输入保护。当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。 4. 电子密码锁操作简单易行，一学即会。 5.干扰码功能在输入正确密码前可输入任意码。 6.安保功能 如果连续输错4次密码将会自动断电3分钟。 7.紧急开启功能（Panic Open） 出门时无需其他操作，只需一次的把手动作，可机械的开启门，所以遇到火灾等应急状况下也迅速，安全的开启门。 8.入侵感应功能 在门上锁的状态下，有人破锁而入时，会发出强力的报警音。 9.火灾报警功能 在室内如果温度达到75°左右，将会发出强力的报警音，同时锁会自动开启。 10.双重锁定功能 外部强制锁定：在内部不能开启，适用于外出时，防止有人入侵。 内部强制锁定：在外部不能开启，让您在家时更安心、安全。 11.弱电提醒当电量不足时，在启动开门时，会有美妙的音乐提示您及时更换电池。 12.自动上锁功能 采用全自动锁芯，门关后6秒内自动上锁,外出更加安全。 本次我们设计的密码锁仅为逻辑电路部分，不涉及上文所述的具体的机械设备以及其他周边电路！
目录 第一章概要 1.1 背景简介 1.2设计要求： 第二章设计思路 2.1端口定义 2.2总体结构 2.3 设计方案 第三章单元电路设计 3.1 简述 3.2 密码锁输入电路的设计 3.3 密码控制电路的设计 3.3.1VHDL源程序 3.3.2仿真波形 3.4密码显示电路的设计 3.4.1 密码锁显示电路设计简介 3.4.2 VHDL程序 第四章整体组装 4.1 VHDL源程序或原理图 4.2 整体仿真波形 第五章设计体会
第一章概要 1.1 背景简介： 数字密码锁随着电子工业的发展，数字电子技术已经深入到了人们生活的各个层面，而且各种各样的电子产品也正在日新月异地向着高精尖技术发展。由于电子产品的功能不断增加，使用也越来越方便，有些产品已经成为了人们日常生活中不可缺少的必备物品。发展历史悠久的机械式门锁，因其功能单一，安全性能较差等缺点，必将被新一代的电子门锁所代替。新颖的多功能电子门锁，集电子门锁、防盗报警器，门铃等功能于一身，而且还具有定时器呼唤，断电自动报知，显示屋内有无人和自动留言等诸多附加功能。在未来的生活中，数字密码锁必将在学领域再创新的成绩，将给我们的生活带来更大的便利，前景不可估量。 1.2设计要求 （1）.具有密码输入功能； （2）. 设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁； （3）. 从第一个按钮触动后的 5 秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20 秒的报警信号。 第二章设计思路 2.1 端口定义： 输入：采样时钟clk；译码输入data[3..0]；
课程设计任务书 学生姓名：专业班级：通信1201 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 数字式电子锁的设计与实现 初始条件： 本设计既可以使用集成电路和必要的元器件等，也可以使用单 片机系统构建数字密码电子锁。自行设计所需工作电源。电路组成 原理框图如图1，数字密码锁的实际锁体一般由电磁线圈、锁栓、 弹簧和锁柜构成。当线圈有电流时，产生磁力，吸动锁栓，即可开 锁。反之则不开锁。 图1 数字式电子锁原理框图要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、课程设计工作量：1周。 2、技术要求： 1）课程设计中，锁体用LED代替（如“绿灯亮”表示开锁，“红灯亮”表示闭锁）。 2）其密码为4位二进制代码，密码可以通过密码设定电路自行设定。 3）开锁指令为串行输入码，当开锁密码与存储密码一致时，锁被打开。当开锁密码与存储密码不一致时，可重复进行，若连续三次未将锁打开，电路则报警并实现自锁。（报警动作为响1分钟，停10秒） 4）选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。安装调试设计电路。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 时间安排： 1、年月日，布置作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、年月日至年月日，方案选择和电路设计。 3、年月日至年月日，电路调试和设计说明书撰写。 4、年月日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
数字式电子锁的设计与实现摘要 现实中很多地方都用到锁，其实锁是一种保护功能。现代信息渠道的发展出现各种密码保护功能的信息保障，电子科技的发展使社会上又出现一种电子密码锁。电子密码锁是采用电子电路构成的，高集成度的电子密码锁可靠性高，保密性强，安全系数高。这些优良的特点使电子密码锁被广泛运用。在设计过程中，通过对电子密码锁功能的了解，经查找各方面的资料，再根据资料设计几种使其功能实现的方案。经过比较，选择一种最合适的方案，运用各种电子元器件组成一个完整的密码锁电路。 本次试验的电子密码锁利用了数字电子技术中所学的知识，其中包含了门电路的高效，抗干扰能力强等特性。整个电路分为密码输入电路，密码比较与存储电路，报警电路三块，利用了74ls194,74ls160,555定时器等数字电路中的典型元器件。 本实验利用的是multisim 12.0软件, Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。关键字: 数字密码锁 Multisim 数字电路
一、设计目的 1.1课题简介 如何实现防盗是很多人关心的问题，传统的机械锁由于其构造简单，被撬的事件屡见不鲜，使人们的人身及财产安全受到很大威胁。电子密码锁是一种依靠电子电路来控制电磁锁的开和闭的装置，开锁需要输入正确密码，若密码泄露，用户可以随时更改密码。因此其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，可以满足广大用户的需要，现在广泛使用的有红外遥控电子密码锁，声控密码锁，按键密码锁等。 1.2课题研究目的 本设计是一种基于单片机的密码锁方案，根据基本要求规划单片机密码锁的硬件电路和软件程序，同时对单片机的型号选择、硬件设计、软件流程图、单片机存储单元的分配等都有注释。现在很多地方都需要密码锁，电子密码锁的性能和安全性大大超过了机械锁，为了提高密码的保密性，必须可以经常更改密码，以便密码被盗时可以修改密码。 本次设计的密码锁具备的功能：LED数码管显示初始状态“——————”，用户通过键盘输入密码，每输入一位密码，LED数码管相应有一位变为“P”，若想重新输入密码，只需按下“CLR”键。密码输入完毕后按确认键“#”，密码锁控制芯片将输入的密码和密码锁控制芯片中存储的密码相比，若密码错误，则不开锁，会有红灯亮提示，同时显示“Error”。若正确，则开锁，会有绿灯亮提示，同时显示“PASS”。用户可以根据实际情况随意改变密码值或密码长度，密码输入正确后可以按下“CHG”修改密码，输入新密码时每输入一位新密码相应有一位变为“H”，以便提示用户此时输入的是新密码，修改新密码时若想重新输入新密码只需按下“CLR”键即可。输入新密码后按确认键即修改成功，新密码写入单片机内部RAM中，以便以后用来确认密码的正确性。按下复位键，系统恢复初始状态，密码也恢复初始密码，本设计中初始密码是“096168”。 本次设计中硬件主要由我完成，软件主要由张振完成。 二、硬件设计 2.1概述 本系统主要由单片机最小系统、电源电路、输入键盘电路、输出显示电路、开锁电路等组成,系统框图如图1所示:
基于单片机控制的电子密码锁 设计者：张雪贵 指导老师：李峥 淮北煤炭师范学院物理与电子信息学院 06电子信息工程 2009年6月
基于单片机的电子密码锁 一设计任务 设计一个利用AT89S52单片机控制的电子密码锁，该电子密码功能包括16个密码输入，密码输入过程中清除输入，密码正确和错误分别用蜂鸣器提示，输入错误密码超次锁定，密码修改，12864LCD 显示菜单实现多功能等等。 二总体方案设计与实现 电子密码锁系统核心用AT89S52单片机控制，密码输入按键为4*4矩阵键盘16个按键实现密码输入，外加独立按键实现清除，确定和液晶反白控制。密码存储电路利用AT24C02芯片，该芯片可以实现掉电存储，而且数据可保留时间长，与单片机连接简单。报警电路利用三极管驱动小型蜂鸣器实现，通过给蜂鸣器送不同频率的电平信号实现不同声音报警。LCD用12864字符型液晶实现，通过单行反白实现菜单，加强液晶显示内容及添加系统功能。 另外，电磁锁电路暂时利用发光二极管代替，用发光二极管的亮灭和蜂鸣器的响声来指示电磁锁的开关。 图1 系统原理框图 图2系统总体原理电路图 三硬件电路的功能单元设计 （一）单片机最小系统
其原理图如图1所示 图3 单片机最小系统模块 单片机采用AT89S52单片机, AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，与工业80C51产品指令各引脚完全兼容。单片机最小系统主要有两块组成，其一为晶振起振电路，其二为复位电路。在此，我们采用按键手动复位，相对来讲，这种复位方式更加方便人性化，不必要切断电源即可对系统进行复位。 （二）开锁电路 通过单片机送给开锁执行机构，电路驱动电磁锁吸合，从而达到开锁的目的。其原理如图2 所示。 图4 开锁电路原理 当用户输入的密码正确单片机便输出开门信号，送到开锁驱动电路，然后驱动电磁锁，达到开门的目的。在此为节省成本考虑，我们用二极管代替电磁锁，将一切在LCD上面显示，并且利用蜂鸣器和二极
课程设计说明书 课程名称: 数字电子技术课程设计 题目：电子密码锁 学生姓名： 专业: 班级： 学号： 指导教师： 日期：年月日
电子密码锁 一、设计任务与要求 1.用电子器件设计制作一个密码锁，使之在输入正确的代码时开锁。 ２．在锁的控制电路中设一个可以修改的４位代码,当输入的代码和控制电路的代码一致是锁打开。 ３.用红灯亮、绿灯灭表示关锁，绿灯亮、红灯灭表示开锁 ４.如5s内未将锁打开,则电路自动复位进入自锁状态,并发报警信号. 二、方案设计与论证 1、用按键输入四位十进制数字，输入密码要存储。 2、比较输入密码和原始密码.当输入正确密码时，给出开锁信号，开锁信号用一个绿色指示灯表示，绿灯亮表示密码输入正确；如果输入密码不正确，用红灯表示。 ３、锁的开关用红灯和绿灯表示,一次只能亮一盏。红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁。 4、设置倒计时电路和自锁电路。如果密码在５ｓ内未能输入正确则发出报警声,并且自锁电路。 5、设置密码设置开关，开关闭合后，允许设置密码,设置好密码后，打开此开关。 6、需要在输入密码开始时识别输入,并由此触发计时电路. 方案一用74LS147译码器来把按键输入转化为二进制。通过８片四位寄存器74LS194实现密码功能，其中四片用来存储预置密码，另四片则用来存储输入的密码。当密码开始输入时开始计时,通过7４LS1９2计数器实现计时功能；然后在密码输入期间,用74ＬS1３8数据选择器来选片存储。数据选择器的输入端又一个两位的二进制的加法计数器来控制,当键盘有按键输入时计数器就加1，当一个按键按完后会轮到下一个芯片存储。自锁功能利用７４ＬS138来控制.通过四片7４LS85芯片判断原始密码和输入密码是否相同,接着用指示灯来表示密码的输入正确与否，如果密码没有输入正确的话,则红灯亮，否则则绿灯亮。若是没在规定时间输入正确密码，则会发出警报信号(蜂鸣器响）.
1技术指标 用与非门设计一个4位或多位代码的数字锁，要求如下： A:设计一个保险箱用的多位代码数字锁，比如4位代码ABCD四个输入端和一个开锁用的钥匙插孔输入端E，当开箱时（E＝1）,如果输入代码（例如ABCD＝1010）与设定的代码相同，则保险箱被打开，即输出端Z＝1,否则电路发出报警信号: B: 进行电路仿真，并说明其工作原理。
2方案比较 方案一：由4个单刀双掷开关构成密码开关，用户可以通过控制开关来控制A、B、C、
3Proteus软件介绍 Proteus软件是来自英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件。 Proteus软件有十多年的历史，在全球广泛使用，除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图、PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级的实时调试，如有显示及输出，还能看到运行后输入输出的效果，配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，您不需要别的，Proteus为您建立了完备的电子设计开发环境！尤其重要的是Proteus Lite可以完全免费，也可以花微不足道的费用注册达到更好的效果；功能最强的Proteus专业版也非常便宜，人人用得起，对高校还有更多优惠。 Proteus组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真,PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。此系统受益于15年来的持续开发,被《电子世界》在其对PCB 设计系统的比较文章中评为最好产品—“The Route to PCB CAD”。Proteus产品系列也包含了我们革命性的VSM技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。 其功能模块：—个易用而又功能强大的ISIS原理布图工具；PROSPICE混合模型SPICE仿真；ARES PCB设计。PROSPICE仿真器的一个扩展PROTEUS VSM：便于包括所有相关的器件的基于微处理器设计的协同仿真。此外，还可以结合微控制器软件使用动态的键盘，开关，按钮，LEDs甚至LCD显示CPU模型。 Proteus支持许多通用的微控制器，如PIC,A VR,HC11以及8051。 交互的装置模型包括：LED和LCD显示,RS232终端,通用键盘。 Proteus有强大的调试工具；包括寄存器和存储器,断点和单步模式。 IAR C-SPY和Keil uVision2等开发工具的源层调试。 Proteus应用特殊模型的DLL界面-提供有关元件库的全部文件。 Proteus与其他的仿真软件相比较，在下面的优点： 1、能仿真模拟电路、数字电路、数模混合电路； 2、能绘制原理图、PCB图； 3、几乎包括实际中所有使用的仪器；
电子密码锁 摘要本文的电子密码锁利用数字逻辑电路，实现对门的电子控制，并且有各种附加电路保证电路能够安工作，有极高的安全系数。 关键词电子密码锁电压比较器555单稳态电路计数器JK触发器UPS电源。 1引言 随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲呢。 设计本课题时构思了两种方案：一种是用以A T89C2051为核心的单片机控制方案；另一种是用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案。考虑到单片机方案原理复杂，而且调试较为繁琐，所以本文采用后一种方案。 2 总体方案设计 2.1设计思路 共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过40秒（一般情况下，用户不会超过40秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟，防止他人的非法操作。 2.2总体方框图
3 设计原理分析 电路由两大部分组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置UPS 电源是为了防止因为停电 造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。 密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入次数锁定电路。 3.1 键盘输入、密码修改、密码检测、开锁及执行电路 . 其电路如下图1所示： 开关K1~K9是用户的输入密码的键盘，用户可以通过开关输入密码，开关两端的电容是为了提高开关速度，电路先自动将IC1~IC4清零，由报警电路送来的清零信号经C25送到T11基极，使T11 导通，其集电极输出低电平，送往IC1~IC4，实现清零。 密码修改电路由双刀双掷开关S1~S4组成（如图2所示）, 它是利用开关切换的原理实现密码的修改。例如要设定密码为1458，可以拨动开关S1向左，S2向右，S3向左，S4向右，即可实现密码的修改，由于输入的密码要经过S1~S4的选择，也就实现了密码的校验。本电路有16组的密码可供修改。 由两块74LS112（双JK 触发器，包含IC1~IC4）组成密码检测电路。由于IC1处于计数状态，当用户按下第一个正确的密码后，CLK 端出现了一个负的下降沿，IC1计数，Q 端输出为高电平，用户依次按下有效的密码，IC2~IC3也依次输出高电平，送入与门IC5，使其输出开锁的高电平信号送往IC13的2脚，执行电路动作，实现开锁。 执行电路是由一块555单稳态电路（IC13），以及由T10、 T11组成的达林顿管构成。若IC13的2脚输入一高电平，则3脚输出高电平，使T10导通，T11导通，电磁阀开启，实现开门，同时T10集电极上接的D5（绿色发光二极管）发亮，表示开门，20秒后，555电路状态翻转，电磁阀停止工作，以节电。其中电磁阀并联的电容C24使为了提高电磁阀的力矩。 图1 键盘输入、密码修改、密码检测、开锁、执行电路 3.2 报警电路 报警电路实现的功能是：当输入密码的时间超过40秒（一般情况下用户输入不会超过），电路报警80秒，防止他人恶意开锁。 电路包含两大部分，2分钟延时和40秒延时电路。其工作原理是当用户开始输入密码时，电路开始2分钟计时，超出40秒，电路开始80秒的报警。如图3所示 CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC2A CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC3A CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC1A R26 R25 R24 R2 R20 VCC CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC4A K1 K2 S1 K3 K4 S2 K5 K6 S3 K7 K8 S4 S? TRIG 2 Q 3 R 4 CVolt 5 THR 6 DIS 7 VCC 8 GND 1 V3 C13 20U C12 . . . . T10 T11 D5 10 C14 0.01U C15 0.01U C16 0.01U C17 0.01U C18 0.01U C19 0.01U C20 0.01U C21 0.01U TC13 1M R21 3.3K 电磁锁 清零信号 RD 1 2 4 5 6 IC5A 1 2 3 IC6A 锁定信号 E1 1K X 4 清零信号 RD 74LS112 消除报警信号 74ls08 74ls22 k9 74LS112 74LS113 74LS114 555 T12 9018 C25 47u R20 20k R27 2.2k 来自报警电路 的清零信号 C24 500u
数字逻辑电路课程设计 课题：电子密码锁设计 姓名： 班级：13通信 学号： 成绩： 指导教师： 开课时间:
目录 摘要 (1) 一课程设计目的内容及安排 (2) 1.1设计目的 (2) 1.2设计内容 (2) 1.3设计安排 (2) 1.4设计内容 (2) 二电子密码锁设计要求及总框图 (3) 2.1设计要求 (3) 2.2总框图 (4) 三各模块电路设计 (5) 3.1密码输入存储比较模块 (5) 3.2五秒计时电路 (6) 3.3二十秒计时电路 (8) 3.4报警电路 (10) 3.5总电路 (11) 四设计心得 (12) 五参考文献 (13)
电子密码锁 摘要：设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁；在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，开锁；从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。密码输入存储及比较部分使用芯片74LS194及74LS85。五秒及时部分采用芯片74LS161和数码显示管。二十秒报警电路由74LS160，555定时器组成的多谐振荡器，LED灯和蜂鸣器组成。利用multisim对电路进行仿真可以得到结果。 关键词：电子密码锁，计时电路，报警电路
一课程设计目的内容及安排 1.1设计目的 1 根据设计要求，完成对交通信号灯的设计。 2 加强对Multisim10仿真软件的应用。 3 掌握交通信号灯的主要功能与在仿真软件中的实现方法。 4 掌握74LS160,74LS192等功能。 1.2 设计内容 设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁； 在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码时，开锁； 从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。 1.3设计安排
哈尔滨师范大学 学年论文 题目:数字密码锁设计 学生:董爽 指导教师:李晶讲师 年级:2006级 专业:计算机科学与技术 系别:计算机科学系 学院:计算机科学与信息工程学院 哈尔滨师范大学 08年6月
论文提要 当今社会，信息技术飞速发展，世界各国都致力于发展信息技术，信息技术的竞争已演变为国家间综合国力的竞争。21世纪是信息技术、生物技术和材料科学技术为主体的社会随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，数字密码锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。 本文的电子密码锁主要是通过对数字逻辑电路中对门控制，来实现对用户输入的密码进行系统检测，只有系统检测正确后，用户才可能进行密码修改等一些其它操作。如果40内或3次的密码输入不正确则系统会自动报警3次及锁定使得用户在一定时间内无法进行其它操作。并且有各种附加电路保证电路能够安全工作，有极高的安全系数。
数字密码锁设计 董爽 摘要：随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。本设计构思是用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案。 关键词：电子密码锁电压比较器 555单稳态电路 JK触发器 UPS电源 当今社会，信息技术飞速发展，世界各国都致力于发展信息技术，信息技术的竞争已演变为国家间综合国力的竞争。21世纪是信息技术、生物技术和材料科学技术为主体的社会随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，数字密码锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。 电子电路设计常用的方法是试验设计法，一般都包括设计方案提出、方案验证、方案修改3个阶段。传统的试验设计法通常采用手工搭接实验电路来完成，往往需要经过试验和修改的反复过程，直到设计出正确的电路。本设计数字密码锁共为用户设下了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过40秒（一般情况下，用户不会超过40秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟，防止他人的非法操作. 由开锁及延时保持电路、错键闭锁电路、主控制电路、除错控制电路、继电器开关电路、开锁显示电路等组成。输入密码时必须按一定的顺序输入，并且要在规定时间内输入完，否则，即使输对密码也开不了锁。另外，该锁还具有错键闭锁和消除错键的功能。 一，设计分析 根据所选的设计题目，进行思路规化如图1：
数字逻辑电路课设电子 密码锁电路 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
目录
1 课题背景 目的意义 随着电子工业的发展，数字电子技术已经深入到了人们生活的各个层面，而且各种各样的电子产品也正在日新月异地向着高精尖技术发展。由于电子产品的功能不断增加，使用也越来越方便，有些产品已经成为了人们日常生活中不可缺少的必备物品。发展历史悠久的机械式门锁，因其功能单一，安全性能较差等缺点，必将被新一代的电子门锁所代替。新颖的多功能电子门锁，集电子门锁、防盗报警器，门铃等功能于一身，而且还具有定时器呼唤，断电自动报知，显示屋内有无人和自动留言等诸多附加功能。在未来的生活中，数字密码锁必将在学领域再创新的成绩，将给我们的生活带来更大的便利，前景不可估量。 基本理论基础 TTL门电路基础芯片为基本，通过芯片间功能的组合，可实现各种实用的功能。本实验主要用与非门电路元件芯片实现试验目的。并自拟以下两种方案。 2 方案比较与选择 方案一 方案一如图所示。
图方案一 由4个单刀双掷开关构成密码开关，用户可以通过控制开关来控制A、B、C、D四个输入端的电平的高低，进而控制输出电平的高低以及报警信号的工作。当输入端与设置的密码相符时，则输出为高电平，二极管亮，否则输出为低电平，并且发出报警，即蜂鸣器发出响声，至此完成电路的设计。 方案二 方案二如图所示。 图方案二 用4个异或门连接输入端，并分别于反相器连接，再相与。当输入密码与设置密码相同时，电路输出为高电平，发光二极管不亮，当输入密码与设置密码不相同时，电路输出为低电平，发出报警，发光二极管亮。至此完成电路的设计。 方案选择 两种方案都充分用到了门电路及数字电子技术课程上所学的知识。两种方案都需要74LS00、74LS04、74LS20三种门电路芯片，可有实验室供应设备。另外也同时具备LED及扬声器报警之类的报警电路。 但由于方案二中需要的异或门连接输入端与XCR_2反相器较一相比过于复杂而又难以搜集元件。虽方案一中需要4只单刀双掷开关，但可以用导线的断连临时代替双掷的效果。最终决定使用方案一进行实验。
昆明理工大学数字电路与系统 课程设计报告 题目：电子密码锁的设计学院：理学院 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 完成时间：201 年5月26日
目录 目录 (1) 1、前言 (2) 2.总体方案设计 (2) 2.1 设计目的 (2) 2.2 技术指标 (2) 2.3 方案框图 (2) 3. 单元模块设计 (3) 3.1.1 密码设置模块设计 (3) 3.1.2 矩阵键盘模块设计 (4) 3.1.3密码输入锁存模块 (5) 3.1.4密码比较模块 (6) 3.1.5定时报警模块（该模块还有一些问题，有待改进） (7) 3.1.6开锁模块 (8) 3.2电路元件选择和参数计算 (8) 3.3.1 555定时器介绍 (9) 3.3.2 74HC161器件介绍 (10) 3.3.3移位寄存器74HC194介绍 (10) 3.4各单元模块的联接 (11) 4 仿真电路总图 (11) 4.1密码设置模块的仿真调试 (12) 4.2密码输入锁存模块的仿真调试 (12) 4.3密码比较模块调试 (13) 5、总结和体会 (2) 6、参考文献 (2)
1.前言 社会发展，人们生活水平提高，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件时常发生，电子密码锁由于其保密性高，使用灵活性好，并且可以减少人们日常忘带钥匙的所带来的麻烦，因此受到了广大用户的喜爱。电子密码锁，主要由三个部分组成：数字密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。作为密码锁的输入部分，本设计采用通用数字机械键盘。 密码锁输入电路：包括时序产生电路、键盘译码电路等电路。密码锁控制包括密码核对(数值比较，解锁电路(开/关门锁电路)等几个小的功能电路。七段数码管显示电路将待显示数据的BCD 码转换成数码器的七段显示驱动编码。以此为基础设计电子密码锁。 2.总体方案设计 2.1 设计目的 基于数字逻辑课程的学习，初步掌握了简单组合电路和时序电路的设计与功能，通过这次大作业，主要培养理论知识结合实践的综合性能力，进一步理解基本逻辑门，触发器，计数器，寄存器，等的功能特性和实际作用，在已知芯片功能的基础上，通过课外知识的拓展，对所学知识有更深刻和全面的认识。具体有以下几点： 1、巩固和加深对数字电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。 2、培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。 3、通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检 测等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法。 4、学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高进行数字电子电路实验的基本 技能。 2.2 技术指标 1、设计一个数字锁，每把锁都有其预先设定好的（四位十进制数）开锁密码，在一个 开锁控制信号作用下用该密码可以打开锁； 2、开锁时，其预先设定好的（四位十进制数）代码与（四位十进制代码）开锁密码 信号相符，且开锁控制信号有效时，锁打开； 3、若不符，电路将发出报警信号； 2.3 方案框图
数字密码锁设计 一、设计任务与要求 设计由编码器、集成逻辑门电路、声光报警指示电路构成的密码锁电路，研究门电路的接口与驱动技术、学习组合逻辑电路的设计方法；用Proteus 软件仿真；实验测试逻辑功能。具体要求如下： （1）密码锁电路由密码输入电路、密码设置电路和密码控制电路组成，密码输入及密码设置均采用十进制数形式，密码输入通过键盘或按键输入。密码设置通过开关输入。 （2）如果输入的密码与预先设定的密码相同，则保险箱被打开，密码控制电路的输出端E ＝1，F=0；否则电路发出声、光报警信号，即输出端E＝0，F=1。 （3）实验时，“锁被打开”的状态可用绿色发光二极管指示；声、光报警可分别用红色发光二极管及蜂鸣器指示。 （4）写出设计步骤，画出最简的逻辑电路图。 （5）对设计的电路进行仿真、修改，使仿真结果达到设计要求。 （6）安装并测试电路的逻辑功能。 （7）拓展内容：如果考虑一个开锁用的钥匙插孔输入端G，当开锁时（G＝1），密码输入才有效，试在上述电路基础上修改该电路。 二、课题分析及设计思路 （1）密码输入电路及密码设置电路的设计思路 由于密码输入及密码设置均采用十进制数形式，故可利用8421BCD 码编码器分别实现，以一位密码输入及密码设置为例，其实现框图如下： 图1 密码输入及密码设置电路的实现框图 （2）密码控制电路的设计思路 分析以上设计任务与要求，密码控制电路的实现框图如下：
图2 密码控制电路实现框图 很容易得到：)()()()(1111D D C C B B A A F E ⊕?⊕?⊕?⊕== 由上述逻辑表达式可确定相应的逻辑电路图。 （3）TTL 集成门电路与LED 发光二极管的接口电路设计 TTL 集成门电路除了可驱动门电路外，还能驱动一些其它器件如LED 发光二极管。以集成反相器为例，有如下两种情况如图3（a ）、(b)所示： 图3（a ） 输出高电平时LED 亮 图3 (b) 输出低电平时LED 亮 电路中串接的电阻R1、R2 为限流电阻，其作用是保护LED 因过流而烧坏。其大小按如下公式进行选择： D F OH I V V R -=1 D OL F CC I V V V R --=2 上述两式中，I D 为LED 正常发光时的电流，V F 为LED 导通电压，V OH 、V OL 分别为反相器的高、低电平输出电压。如I D ＝5mA ，V F ＝2.2V ，V OH ＝3.4V ，V OL ＝0.2V 时，算得R1=240欧，R2=520 欧。 注意：① 图3（a ）接法时，发光二极管的电流不能超过门电路的“最大拉电流”，图3(b) 接法时，发光二极管的电流不能超过门电路的“最大灌电流”，否则会导致输出电平的 混乱。当然，如果该门电路处于整个逻辑电路的最末端，则发光二极管的电流可不受此限制。
电子密码锁 摘要：本设计是通过判断输入密码正确与否从而控制相应电路工作，完成开锁、报警、锁定键盘等任务的电子密码锁。它具有预设密码功能，超时报警功能，键盘锁定功能，错误提示功能等。预设密码和输入密码是用两个八位的锁存器实现，密码判断是由数值比较器电路组成，超时报警功能是用NE555所构成的单稳态触发器实现，超时次数及密码错误次数由计数电路记录，而键盘锁定功能则是通过电路的逻辑关系巧妙控制锁存器的输出使能端实现的。 关键词：电子锁，密码锁，键盘锁定，报警电路 Abstract：This design is to control the corresponding circuit by judging the password correctly or not work, do lock, alarm, lock the keyboard and other electronic combination lock. It has default password function, timeout alarm function, and key lock function, error function, etc. Default password and enter the password is to use two of the eight latch, password is consist of numeric comparator circuit, timeout alarm function is formed by using NE555 monostable trigger, timeout number and password error number recorded by counting circuit, and key lock function is through the logical relationship of the circuit can control the output of the latch makes the server-side implementation. Keywords：Electronic lock,Combination lock,Keyboard lock, warning circuit.
长春建筑学院 2018-2019(二) 《数字电子技术基础》课程设计说明书 专业：建筑电气与智能化 姓名：刘琦峰 班级：建电1701 学号：17 指导教师：孙萍张欣 日期：2019年5月27日-5月31日 城建学院
课程设计成绩评分表设计题目: 数字电子密码锁设计 核定成绩: 评阅教师:
目录 一、设计题目 (1) 二、整体方案设计 (2) 三、单元电路设计 (3) 四、总电路原理图及器件清单 (9) 五、仿真结果及分析 (10) 六、焊接与调试 (12) 总结 (14) 参考文献 (15)
一．设计题目 1、设计目的 (1)巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力； (2)培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力； (3)通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节，提高自身动手能力； (4)通过课程设计，培养独立设计能力、提高综合运用知识的能力，同时也有助于为以后的毕业设计打下坚实的基础； (5)随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲睐。 2、设计要求 (1)设计一个数字电子锁，有其预先设定好的密码，该密码可以修改。 (2)输入密码按确定键后，若密码正确则锁打开；若密码不正确则电路发出报警信号。任意输入密码而不按确定键的话电路不会有反应。 (3)任意输入密码而不按确定键的话电路不会有反应。 (4)打开的持续时间为Tx，警报持续时间也为Tx,即按下确定键到松开后10秒，按住确定键不放的话一直打开或报警。
1 设计任务描述 1.1设计题目：数字密码锁 1.2 设计要求 1.2.1 设计目的 （1）掌握数字密码锁的构成、原理与设计方法； （2）熟悉集成电路的使用方法。 1.2.2 基本要求 （1）设计一个电子密码锁，在锁开的状态下输入密码，设置的密码共4位，用数据开关Ｋ０～Ｋ９分别代表数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。 （2）用一位输出电平的状态代表锁的开闭状态（用灯光显示或报警表示）。 1.2.3 发挥部分 （1）可删除输入的数字； （2）三次错误输入锁定键盘，并发出提示或报警；其它。
2 设计思路 用密码去控制各个D触发器的翻转，达到密码开锁的目的，用按钮开关去控制电子门铃的触发信号，达到按响门铃的目的。四个D触发器N1-N4构成四位密码电路，可手动开关与D触发器的连接来设置密码。平时四个D触发器的CP端处于悬空状态，触发器保持原状态不变。当与四个D触发器连接的开关闭合时，四个D触发器都的CP端都获得了下降沿，于是Q1=Q2=Q3=Q4=1，用此Q4=1去控制开锁，用二极管发光来显示开锁成功。 因电容C2电压不能突变，在接通电源瞬间C2的电压为零，使得N1-N4各位皆为零。 输入三次错误密码时，会由计数器74193来检测，并发出报警信号和锁定键盘的信号。
3 设计方框图数字密码锁设计方框如图3.1所示。 图3.1设计方框图
4各部分电路设计及参数计算 4.1密码的设置电路设计 密码设置和输入密码的电路如图4.1所示。 图4.1密码设置 图中默认的密码为0953，用户可以自行设置密码。共有10个开关可设置0-9个数字的密码，第11个开关为复位开关，当输入错误时可以选择复位，重新输入。其他的开关为干扰密码。 4.2判断密码是否正确的电路的设计 判断密码正误的电路图如图4.2所示。 图4.2判断密码正误 四个D触发器N1-N4构成四位密码电路，可手动开关与D触发器的连接来设置密码。平时四个D触发器的CP端处于悬空状态，触发器保持原状态不变。当与四个D触发器连接的开关闭合时，四个D触发器都的CP端都获得了下降沿，于是Q1=Q2=Q3=Q4=1，用此Q4=1去控制开锁。
- 数字电子技术课程设计; ` 题目:电子密码锁的电路设计 姓名:彭艳涛 ·专业:电子科学与技术 班级: 112班 学号:% 16 指导教师:高伟霞 2013 年 6 月 13 日
安徽科技学院理学院 】 一、课程设计题目与目的 （一）题目： 电子密码锁电路设计。 （二）目的： 1：进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。 ~ 2：熟悉集中常用数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其电路设计。 3：了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。 4：培养认真谨慎的工作作风和实事求是的工作态度。 5：数字课程实验室大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。 6:利用小规模电路设计一个简易的电子密码锁控制电路。 7:设计一个电子密码锁控制电路，当输入正确时，会输出开锁信号以推动执行机构工作。用灯X2（绿灯）亮表示开锁。 8：学习使用软件进行数字电路设计。 二、任务和要求 % 方案：由下而上设计整个总统，首先构成功能单元电路在再由此组装。此方案设计思路明确，所用知识简单。易于调试安装接线，但使用器件较多，系统不是很稳定，用处明显不足。但相对于初学者而言，选择此方案比较实际，易于实现。
（1）电子密码锁设计要求 1：设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行机构工作，用红灯亮,绿灯熄灭表示关锁；用绿灯亮，红灯熄灭表示开锁饿2：在锁的控制电路中设计一个可以修改的4位，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中有效位4位，其余位为虚位）的输入代码等于存储代码时，开锁。 3：从第一个按钮出动后的10秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。 （2）电路课程设计的总体要求 1：设计电路实现题目要求： 2：电路在相当的情况下设计越简单越好； ) 3：注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉； 4：注意用电安全，不要加太高电压，以免烧坏芯片和面包板。 三、总体方案的选择 （1）总体方案的设计 针对题目设计要求，经过分析与思考，我拟定了以下四种方案： 方案一：用TTL与CMOS芯片设计，由下而上设计整个总统，首先构成功能单元电路在再由此组装。此方案设计思路明确，所用知识简单。易于调试安装接线，但使用器件较多，系统不是很稳定，用处明显不足。但相对于初学者而言，选择此方案比较实际，易于实现。 方案二：用TTL与CMOS芯片设计，由下而上设计整个系统，首先确定系统的逻辑功能，将系统分为控制器和逻辑器，再用ASM确定控制器算法。由此方案系统集成度较高且稳定，但控制器实现算法较难设计，且接线烦乱（需用总线），鉴于设计可实现问题。 方案三：用可编程逻辑器件ispLSI1061实现设计，由下而上设计整个系统，将逻辑电路输入可编程开发系统，编译成JEDEC文件实现系统电路。但是，基于