密码锁设计报告
摘要：
本系统是由键盘和报警系统所组成的密码锁。系统完成键盘输入、开锁、超时报警、输入位数显示、错误密码报警、复位等数字密码锁的基本功能。
关键字：数字密码锁 GAL16V8 28C64 解锁与报警
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目录：
一、系统结构与技术指标
1、系统功能要求 (4)
2、性能和电气指标 (5)
3、设计条件 (5)
二、整体方案设计
1、密码设定 (6)
2、密码判断 (6)
3、密码录入和判断结果显示 (6)
4、系统工作原理框面 (7)
三、单元电路设计
1、键盘录入和编码电路图 (8)
2、地址计数和存储电路 (12)
3、密码锁存与比较电路 (12)
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4、判决与结果显示电路 (14)
5、延时电路 (15)
6、复位 (17)
7、整机电路图 (19)
8、元件清单 (19)
四、程序清单
1、第一片GAL (21)
2、第二片GAL (23)
五、测试与调整
1、单元电路测试 (25)
2、整体指标测试 (26)
3、测试结果 (26)
六、设计总结
1、设计任务完成情况 (27)
2、问题及改进 (27)
3、心得体会 (28)
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一、系统结构与技术指标
1.系统功能要求
密码锁：用数字键方式输入开锁密码，输入密码时开锁；如果输入密码有误或者输入时间过长，则发出警报。
密码锁的系统结构框图如下图所示，其中数字键盘用于输
入密码，密码锁用于判断密码的正误，也可用于修改密码。开锁LED1亮表示输入密码正确并开锁，报警LED2亮表示密码有误或
者输入时间超时。
开锁green 键盘密码锁
错误red
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2.性能和电气指标
2.1 开锁密码为8位十进制数字，由按键输入，按“确认”键后，输入的数字有效。
2.2 输入的8位数字与预设的密码相同时开锁，用绿灯亮，红灯灭表示。数据有误时或输入的密码时间过长即报警，红灯亮。
2.3 输入的数字间隔时间小于或等于15s。超过时限则报警，同时电子锁复位。
2.4 具有手动、自动复位功能。
3. 设计条件
3.1 电源条件：稳压电源提供+5V电压。
3.2 可供选择的元器件如表1-1所示
型号名称及功能
74374 锁存器
28C64 EEPROM 存贮器
7485 4位比较器
74161 4位二进制计数器
74164 8位移位寄存器
GAL16V8 可编程逻辑器件
F555 定时器
74123 可重触发器
表1-1 器件单
门电路、电阻、电容以及发光二极管自定。
二、整体方案设计
1密码设定
按照自己的学号设定密码，将密码预先存如28c64芯片中。我的学号是10001823，写入28c64中的数据为01 0A 0A 0A 01 08 02 03
2密码判断
通过4为比较器对预先存如的密码及手动在键盘上输入的密码逐个进行比较，把结果送入8为移存器进行结果判别
3密码录入和判别结果显示
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每输入一位密码，比较器就比较一次，并且把结果送如移存器进行移存，8位的比较结果送到GAL，判决是否正确，并开锁或报警。设定密码时，每输入一位，计数器加一。
4系统工作原理框图
整体方案如下：
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三、单元电路设计
1. 键盘录入和编码电路图
由于键盘有0~9，而ROM中数据以十进制存储，则要将案件进行10进制到2进制的转换。使用可编程逻辑器件GALl16V8,电路非常简单，连线少，比较实用。
将按键编号和输出四位二进制码相对应，列出真值表（表3-1）。
序号
按
键
D0 D1 D2 D3
0 A0 1 0 1 0
1 A1 0 0 0 1
2 A2 0 0 1 0
3 A3 0 0 1 1
4 A4 0 1 0 0
5 A5 0 1 0 1
8
6 A6 0 1 1 0
7 A7 0 1 1 1
8 A8 1 0 0 0
9 A9 1 0 0 1
根据真值表，用CUPL语言写出逻辑关系：
D3=A0#A8#A9;
D2=A4#A5#A6#A7;
D1=A0#A2#A3#A6#A7;
D0=A1#A3#A5#A7#A9;
电路设计：
每个键按下，产生一个高电平脉冲，并把按下的数字键译码输出
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锁存时序图
4. 判决与结果显示
经过7485，只能比较密码的1位，使用移存器就能将比较结果先储存，经过8个脉冲周期后同时输出。为节约GAL16V8的I/O 口，可使用一片7485，先将5位比较结果处理，剩下的三位接到GAL，再比较。在密码全部输入后，要按下“确认”键，则GAL判断密码是否正确。
数据经7485等后，数据到达74164时，数据有一定的延时。假如74164的时钟=CP，当第一的CP到来时，第一位的比较结果还没从7485出来，即第一位锁进的不是第一位的比较结果。所以，
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图 3-6-2 74123工作时序
在复位后，OT=0，开始输入后，当间隔时间小于15s 时，OT=1，当间隔时间大于15s 时，OT=0。
由于74123受控制较弱，所以在实际链接电路的时候增加了一块74161做触发器，使得触发稳定切周期不变。
6、复位
复位功能包括手动复位和自动复位。
手动复位：清除输入密码，将所有寄存器归零。则将74161、74164、74123、7474的清零端全部接在一起，复位键（RS ）按下，GAL 清零端CLR 输出一个低电平脉冲，方程为：CLR=！
RS 。
自动复位：如解锁完毕（即密码输入完成后，按下“ENT ” ），
