数字密码锁实验报告
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一、引言随着科技的不断发展,电子技术已经深入到人们的日常生活中。
电子密码锁作为一种新型的锁具,因其安全性高、操作简便、易于维护等优点,在各个领域得到了广泛应用。
为了提高学生的实践能力,本实训项目以数字密码锁为核心,通过理论学习和实践操作,让学生掌握数字密码锁的设计与实现方法。
二、实训目的1. 了解数字密码锁的基本原理和组成;2. 掌握数字密码锁的设计与实现方法;3. 提高学生的动手能力和创新能力;4. 培养学生的团队协作精神。
三、实训内容1. 数字密码锁的基本原理数字密码锁是一种利用数字电路实现密码输入和开锁功能的锁具。
其基本原理是:将密码输入到锁内,通过比较输入密码与预设密码是否一致,来控制开锁信号的输出。
2. 数字密码锁的组成数字密码锁主要由以下几个部分组成:(1)密码输入模块:负责将用户输入的密码转换为数字信号;(2)密码存储模块:存储预设的密码;(3)密码比较模块:比较输入密码与预设密码是否一致;(4)控制模块:根据密码比较模块的结果,控制开锁信号的输出;(5)输出模块:输出开锁信号,驱动锁具解锁。
3. 数字密码锁的设计与实现本实训项目采用以下方法设计数字密码锁:(1)选用合适的数字电路芯片,如74LS112双JK触发器等;(2)根据数字密码锁的功能需求,设计相应的电路;(3)利用EDA工具进行电路仿真,验证电路功能;(4)编写程序,实现密码输入、存储、比较和控制等功能;(5)将程序烧录到单片机或FPGA等芯片中,实现数字密码锁的功能。
四、实训过程1. 理论学习在学习过程中,我们首先了解了数字密码锁的基本原理和组成,掌握了数字电路的基本知识,如逻辑门、触发器等。
2. 设计与仿真根据实训要求,我们选用74LS112双JK触发器等芯片,设计了一个简单的数字密码锁电路。
利用EDA工具进行电路仿真,验证电路功能。
3. 编程与调试编写程序,实现密码输入、存储、比较和控制等功能。
将程序烧录到单片机或FPGA等芯片中,进行调试,确保数字密码锁的功能正常。
密码锁实验报告篇一:电子密码锁实验报告密码锁实验报告一,实验目的1. 学习8051定时器时间计时处理、跑马灯、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。
2. 设计任务及要求利用实验平台上8个LED数码管,按键,跑马灯实现设置密码,密码锁的功能二,实验要求基本要求:1:用4×4矩阵键盘组成0-9数字键及确认键和删除键。
2:可以自行设定或删除8位密码。
3:用5位数码管组成显示电路提示信息,当输入密码时,只显示“8.”,当密码位数输入完毕按下确认键时,对输入的密码与设定的密码进行比较,若密码正确,则门开,此处用绿色led发光二极管亮一秒钟做为提示,若密码不正确,禁止按键输入3秒,同时用红色led发光二极管亮三秒钟做为提示;若在3秒之内仍有按键按下,则禁止按键输入3秒被重新禁止。
三,实验基本原理利用单片机定时器完成计时功能,定时器0计时中断程序每隔0.05s中断一次并当作一个计数,设定定时1秒的中断计数初值为20。
为了将时间在LED数码管上显示,可采用静态显示法和动态显示法,由于静态显示法需要译码器,数据锁存器等较多硬件,可采用动态显示法实现LED显示,通过对每位数码管的依次扫描,使对应数码管亮,同时向该数码管送对应的字码,使其显示数字。
由于数码管扫描周期很短,由于人眼的视觉暂留效应,使数码管看起来总是亮的,从而实现了各种显示。
四,实验设计分析针对要实现的功能,采用AT89S51单片机进行设计,AT89S51 单片机是一款低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4KB在线可编程(ISP)的可反复擦写1000次的Flash 只读程序存储器,器件采用高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。
这样,既能做到经济合理又能实现预期的功能。
1在程序方面,采用分块设计的方法,这样既减小了编程难度、使程序易于理解,又能便于添加各项功能。
程序可分为闹钟的声音程序、时间显示程序、日期显示程序,秒表显示程序,时间调整程序、闹钟调整程序、定时调整程序,延时程序等。
一、主要要求及指标:1.设置三个正确的密码键,实现按密码顺序输入的电路。
密码键只有按顺序输入后才能输出密码正确信号。
2.设置若干个伪键,任何伪键按下后,密码锁都无法打开。
3.每次只能接受四个按键信号,且第四个键只能是“确认”键,其他无效。
4.能显示已输入键的个数(例如显示 * 号)。
5.第一次密码输错后,可以输入第二次。
但若连续三次输入错码,密码锁将被锁住,必须系统操作员解除(复位)。
二、设计方案1.方案原理图:2. 基本原理:输入按键,当密码键按正确循序按下,密码信号输入D触发器构成的移位寄存器,输入正确时信号从Q1移到Q3 ,Q3为“1”时输出密码正确信号,亮绿灯显示正确,否则信号传递失败,灯不亮。
按键同时用74164记录按键个数,无论密码键还是伪键,每次按键都产生一个脉冲,输出一个按键信号使一盏灯亮。
当最后位按键(第四位)不是“确认键”时,亮起红灯提示,重新按键。
扩展部分:当连续三次输入错码,74164计数电路输出错误信号,亮起红灯报警,同时使用与门控制使密码锁被锁住,此时必须系统操作员解除(复位)。
3.设计方案比较:按键个数计数电路我们考虑了两个方案。
一是:74164记录按键个数,二是由D触发器构成移位寄存器计数。
D触发器计数需使用更多元件,且增加电路复杂程度,使安全性稳定性大大降低,故我们最终选择了74164移位寄存器记录按键个数。
三、单元电路设计计算1、本电路主要包含四部分,分别是密码电路、按键个数计数电路、错误输入计数电路和防抖电路。
2、密码电路(硬件固化密码)1)工作原理当密码键按正确顺序按下,密码正确信号从Q1移到Q3,Q3为‘1’时表示密码正确输入。
2)D触发器7474N工作原理真值表:时序图:3)电路图本部分由4个D触发器和6个开关构成。
其中前三个D触发器分别代表密码的三位,第四个D触发器是确认键。
六个开关中前三个是密码【1】、【2】、【3】,第四个是确认键【space】,第五和第六个是伪码键【4】、【5】。
数字密码锁的控制电路实验报告摘要:本实验旨在设计和实现一个数字密码锁的控制电路。
通过使用数字集成电路和逻辑门电路,我们成功地实现了一个简单而有效的数字密码锁系统。
实验结果表明,该控制电路能够准确地识别输入的密码,并控制锁的开关状态。
本实验为数字密码锁的设计和应用提供了有益的参考。
引言:数字密码锁是一种常见的安全措施,广泛应用于各种场合,如家庭、办公室和酒店等。
它通过输入正确的数字密码来控制锁的开关状态。
本实验旨在设计和实现一个数字密码锁的控制电路,以便更好地理解数字密码锁的工作原理和应用。
材料与方法:1. 数字集成电路(例如74LS47、74LS74)2. 逻辑门电路(例如74LS08、74LS32)3. 七段数码管4. 按钮开关5. 电源和电线6. 面包板和连接线实验步骤:1. 将数字集成电路和逻辑门电路按照电路图连接在面包板上。
2. 将七段数码管和按钮开关连接到电路中相应的引脚上。
3. 将电源和电线连接到电路中,确保电路正常工作。
4. 设计一个四位数字密码,并将其编程到电路中。
5. 测试电路的功能,尝试输入正确的密码并观察锁的开关状态。
结果与讨论:经过实验,我们成功地设计和实现了一个数字密码锁的控制电路。
该电路能够准确地识别输入的密码,并根据密码的正确与否控制锁的开关状态。
当输入正确的密码时,锁会打开;当输入错误的密码时,锁会保持关闭状态。
通过实验,我们发现数字集成电路和逻辑门电路在数字密码锁的控制中起到了关键作用。
数字集成电路负责将输入的密码转换为七段数码管上的数字显示,而逻辑门电路则负责判断输入的密码是否正确,并控制锁的开关状态。
此外,我们还发现,设计一个安全可靠的数字密码锁需要考虑以下几个因素:1. 密码的复杂性:密码应该足够复杂,以防止被他人轻易猜测或破解。
2. 锁的安全性:锁的机械结构应该坚固可靠,以防止被非法开启。
3. 电路的稳定性:电路应该能够稳定地工作,并能够抵抗外界的干扰。
简易14位数字密码锁控制电路设计实验报告实验目的:本实验旨在掌握基本的数字锁控制电路设计方法,通过具体实验操作,使学生对数字锁的原理、控制电路以及数字电路的设计方法等有更加深入的了解和认识。
实验器材:1.数字集成电路:CD4017B、CD4069UB、CD4073B、SN74LS08N;2.10K电位器、电容、电阻器、LED灯等。
实验原理:密码锁控制电路是由数字集成电路CD4017B、CD4069UB、CD4073B及SN74LS08N组成的。
其中CD4017B为计数器,CD4069UB、CD4073B和SN74LS08N为逻辑门电路,用于实现密码锁控制功能。
CD4017B为数字集成电路,它是一个10位二进制计数器,可以用于电子时钟、计时器、频率分频器等电路中。
它具有高速、低功耗、可升级性等优点,被广泛地应用于数字电路中。
CD4069UB、CD4073B和SN74LS08N均为逻辑门电路,主要用来实现与门、或门、非门等逻辑运算。
在本实验中,CD4017B接在控制端,用于实现计数和循环控制功能;CD4069UB、CD4073B和SN74LS08N三个逻辑门电路用于实现锁定、解锁功能。
实验步骤:1. 选择合适的元器件,按照电路图连接电路。
将电路连接好后,注意检查电路连接是否正确、元器件是否插紧等。
2. 按照实验要求进行编程。
将编程程序设置为14位数字密码,具体程序如下:3. 按照要求测试实验电路。
输入正确的密码,即可实现锁定或解锁功能。
实验结果:通过实验操作,我们成功地设计出一款14位数字密码锁控制电路,其操作流程为输入密码-验证密码-锁定或解锁。
通过实验可以看出,密码锁控制电路设计简单,操作方便,具有广泛的应用前景。
实验分析:数字密码锁是一种常见的电子密码产品,可以用于保护个人财产、资料等,在家庭、宾馆等场所得到了广泛的应用。
基于数字集成电路和逻辑门电路设计数字密码锁控制电路,具有操作简单、易于维护和升级等优点,被广泛地应用于数字电路中。
实验三 密码锁实验一.实验任务设计一个保险箱的数字代码锁,该锁有规定的4位代码A,B,C,D 的输入端和一个开箱钥匙孔信号E 的输入端,密码自编(如1011)。
当用钥匙开箱时(E=1),如果输入代码符合该锁规定代码,则打开(X=1);如不符,电路将发出报警信号(Y=1)。
要求用最少的与非门实现电路。
(用7400,7420各一片)。
二.实验思路开锁条件 钥匙插入 E=1密码正确 CD B A →X=1 密码错误 CD B A →Y=1如果钥匙未插入,即E=0→ABCD 无论什么状态都亮灯→Y=1三.逻辑状态表四.逻辑表达式及其化简X⋅⋅⋅=A=EBCDABECDEY=YX五.逻辑图六.实验所用芯片图七.电路连接图八.实验总结1、实验主要涉及我们所学的20章《门电路与组合逻辑电路》方面的内容,应用20.3 TTL与非门电路,两种芯片分别是74LS20(4输入2门)和74LS00(2输入4门)。
2、A、B、C、D四个输入端,应该是用7420芯片4输入2门,这里的密码设为了1011,所以A端与7420 1端相连,B端要先经过7400 1、2端并短接,从3端输入与7420 2端相连,C端与7420 4端相连,D端与7420 5端相连,最后,从7420 6端输出,经过7400 4、5端并短接,9、10端分别接8端和E,从8端输出,如果线路到这里结束,就表示密码输入错误,X=0,Y=1, 2灯亮,发出警报。
经过7400 12、13端并短接,从11端输出,则表示密码输入正确,X=1,Y=0,1灯亮,保险箱正确打开。
3.对于这个电路,设计的时候只用到了TTL与非门电路,以涉及得更广一些,对于保险箱,如果在密码错误时,能连上一个报警器,发出声响,也许会使实验更加有实际意义。
密码锁实习报告在_____公司的密码锁实习经历,让我对密码锁这一领域有了更深入的了解和认识。
在这段时间里,我参与了密码锁的研发、生产和测试等多个环节,不仅学到了专业知识和技能,还积累了宝贵的实践经验。
一、实习单位及岗位介绍我实习的_____公司是一家专注于密码锁研发、生产和销售的企业。
公司拥有先进的生产设备和技术,产品涵盖了家用密码锁、商用密码锁和智能密码锁等多个系列。
我所在的岗位是密码锁研发助理,主要负责协助研发工程师进行密码锁的设计和开发工作。
具体包括收集市场需求和用户反馈、参与方案讨论和制定、进行零部件选型和测试,以及协助编写技术文档等。
二、实习内容及成果1、密码锁市场调研在实习初期,我参与了密码锁市场调研工作。
通过查阅相关资料、走访市场和与用户交流,了解了当前密码锁市场的需求和趋势。
发现用户对于密码锁的安全性、便捷性和智能化程度有着越来越高的要求。
同时,也了解到不同用户群体对于密码锁的功能和价格有着不同的需求和偏好。
2、密码锁设计与开发在市场调研的基础上,我协助研发工程师进行了密码锁的设计和开发工作。
参与了方案的讨论和制定,提出了一些自己的想法和建议。
在零部件选型方面,我通过对比不同厂家的产品性能和价格,为项目选择了合适的零部件。
同时,我还参与了密码锁的电路设计和程序编写工作,通过不断地调试和优化,提高了密码锁的稳定性和可靠性。
在密码锁的外观设计方面,我们充分考虑了用户的审美需求和使用习惯,采用了简洁大方的设计风格,并注重了细节的处理。
经过多次修改和完善,最终确定了密码锁的外观设计方案。
3、密码锁测试与优化在密码锁开发完成后,我参与了密码锁的测试和优化工作。
通过对密码锁进行功能测试、性能测试和安全性测试,发现了一些存在的问题和不足之处。
针对这些问题,我与研发工程师一起进行了分析和研究,提出了相应的解决方案,并对密码锁进行了优化和改进。
经过多次测试和优化,密码锁的各项性能指标均达到了设计要求,并且在稳定性和安全性方面有了很大的提高。
简易位数字密码锁控制电路设计实验报告目录一、前言 (2)二、课设任务 (2)三、方案设计、原理分析 (2)四、译码电路设计 (8)五、报警信号产生器 (10)六、调试及结果 (12)七、体会 (13)一、前言本次课程设计的基本任务是着重提高学生在EDA知识学习与应用方面的实践技能。
学生通过电路设计安装、调试、整理资料等环节,初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
EDA技术是电子信息类专业的一门新兴学科,是现代电子产品设计的核心,其任务是掌握在系统可编程逻辑器件及其应用设计技术,为电子产品开发研制打下坚实基础。
本课程设计对学生有如下要求:根据设计任务和指标,初步电路;通过调查研究,设计计算,确定电路方案;选择元器件,在计算机上连好线路,独立进行试验,并通过调试、仿真、改进方案;分析实验结果,写出设计总结报告:学会自己分析,找出解决问题方法;对设计中遇到的问题,能独立思考、查阅资料,寻找答案。
二、课设任务1、14位数字密码分成高7位(DH6…DH0)和低7位(DL6…DL0),用数字逻辑开关预置,输出信号out为1表示开锁,否则关闭。
2、14位数字密码分时操作,先预置高7位,然后再置入低7位。
3、要求电路工作可靠,保密性强,开锁出错立即报警。
4、利用MAX plus2 软件进行设计、编译,并在FPGA芯片上实现。
5、简易14位数字密码锁模块的框图如下:三、方案设计、原理分析首先我是一班的三号,所以我的密码时0100010 0000011。
我所做的设计是先把高七位输入锁存,然后在输入低七位,最后判断密码是否正确,密码正确就开锁,密码错误就报警。
数字密码锁控制电路的组成部分:YMQ模块,1、IC9A的设计设计要求14位数字密码分时操作,先预置高七位0100010,而后置低七位0000011,首先可以使用寄存器将高七位存起来,而后与低七位一起进行译码,如果密码正确,输出OUT2为1,否则为0.2、数字密码锁控制电路原理图:输入密码正确时波形图输入错误密码时波形图数字密码锁控制电路的VHDL语言编程原理分析:当CLR为0时,寄存器与D触发器被清零,此时在A……G输入高七位密码0100010,用CLK给一个脉冲,由于此时输出端Q为0,经过一个非门为1,与CLK一起经过一个与门,送入寄存器CLK 端,产生上升沿;而经过非门的CLR为1,送入寄存器中,将高七位通过寄存器送入译码器的高七位中。
第1篇一、实验目的1. 了解密码报警锁的基本原理和设计方法。
2. 掌握密码报警锁的硬件电路设计和软件编程。
3. 通过实验,验证密码报警锁的功能和性能。
二、实验原理密码报警锁是一种结合了密码识别和报警功能的电子锁。
其基本原理如下:1. 用户输入密码:当用户需要开锁时,通过键盘输入预设的密码。
2. 密码识别:系统对输入的密码进行识别,判断是否与预设密码一致。
3. 开锁:若密码正确,则通过继电器控制锁具开启;若密码错误,则系统发出报警信号。
4. 报警:当密码连续输入错误达到预设次数时,系统发出声光报警信号。
三、实验器材1. 实验箱:包含AT89C51单片机、键盘、继电器、蜂鸣器、LED灯、电源等。
2. 仿真软件:Proteus。
四、实验步骤1. 硬件电路设计(1)根据实验要求,设计密码报警锁的硬件电路图。
(2)使用Proteus软件进行电路仿真,验证电路的正确性。
2. 软件编程(1)编写密码报警锁的软件程序,实现密码识别、开锁、报警等功能。
(2)使用Proteus软件进行程序仿真,验证程序的正确性。
3. 硬件调试(1)将设计好的电路焊接成实体电路。
(2)将编写好的程序烧录到单片机中。
(3)进行硬件调试,验证密码报警锁的功能和性能。
4. 功能测试(1)输入正确密码,验证开锁功能。
(2)输入错误密码,验证报警功能。
五、实验结果与分析1. 硬件电路设计经过Proteus仿真,电路设计符合预期,能够实现密码报警锁的基本功能。
2. 软件编程经过Proteus仿真,软件程序运行正常,能够实现密码识别、开锁、报警等功能。
3. 硬件调试经过硬件调试,密码报警锁能够实现预设功能,性能稳定。
4. 功能测试(1)输入正确密码,锁具开启,验证开锁功能。
(2)输入错误密码,系统发出报警信号,验证报警功能。
六、实验总结本次实验成功设计并实现了密码报警锁。
通过实验,掌握了密码报警锁的基本原理、硬件电路设计和软件编程方法。
实验过程中,提高了动手能力和问题解决能力。
一、引言随着科技的发展,人们对生活品质和安全性的要求越来越高。
电子密码锁作为一种新型锁具,以其安全性高、操作方便、易于管理等特点,在家庭、企事业单位等领域得到了广泛应用。
本实训报告旨在通过设计和实现一款智能电子密码锁,提高学生的实际动手能力,培养学生的创新思维和团队合作精神。
二、实训目标1. 掌握电子密码锁的基本原理和设计方法。
2. 学会使用单片机、密码学、传感器等相关技术。
3. 提高学生的动手能力和团队协作能力。
4. 培养学生的创新思维和实际应用能力。
三、实训内容1. 硬件设计(1)主控芯片:选用AT89S51单片机作为主控芯片,负责控制整个系统的工作。
(2)密码存储:使用E2PROM AT24C02作为数据存储器,存储密码信息。
(3)输入设备:设计一个4×4键盘,用户通过键盘输入密码。
(4)输出设备:使用蜂鸣器作为报警提示,同时使用LED灯显示开锁状态。
(5)传感器:选用红外传感器作为防夹手功能,检测用户是否夹手。
2. 软件设计(1)密码输入与验证:设计密码输入和验证模块,当用户输入正确密码时,LED 灯亮起,蜂鸣器不响;当用户输入错误密码时,蜂鸣器响,提示用户密码错误。
(2)密码修改:设计密码修改模块,允许用户修改密码。
(3)报警提示:当用户连续3次输入错误密码时,系统自动进入报警状态,蜂鸣器持续响,提示用户。
(4)防夹手功能:当用户夹手时,红外传感器检测到障碍物,蜂鸣器响,提示用户松手。
3. 仿真与测试(1)使用Altium Designer19绘制原理图,完成电路设计。
(2)使用KEIL5软件编写控制程序,实现密码输入、验证、修改、报警提示等功能。
(3)使用protues8.7软件进行仿真,验证电路和程序的正确性。
(4)搭建实物电路,进行实际测试,确保系统稳定可靠。
四、实训成果1. 设计并实现了一款基于单片机的智能电子密码锁。
2. 系统具有密码输入、验证、修改、报警提示、防夹手等功能。
密码锁实验报告密码锁实验报告引言:密码锁是一种常见的安全设备,它通过输入正确的密码才能打开,保护了我们的财产和隐私。
为了深入了解密码锁的原理和安全性,我们进行了一项实验,以探索密码锁的工作原理、破解方法以及可能存在的安全隐患。
实验目的:1.了解密码锁的工作原理;2.探索密码锁的安全性;3.尝试破解密码锁,分析其安全隐患。
实验材料和方法:1.密码锁:我们选择了市场上一种常见的电子密码锁作为实验对象;2.密码锁说明书:用于了解密码锁的操作方法和技术参数;3.计算机:用于记录实验过程和分析数据;4.密码破解工具:用于尝试破解密码锁。
实验过程:1.了解密码锁的工作原理:通过阅读密码锁说明书,我们了解到密码锁是通过输入正确的密码来解锁的。
密码锁内部有一个密码验证模块,当输入的密码与设定的密码一致时,密码锁会打开。
密码验证模块一般采用加密算法,确保密码的安全性。
2.探索密码锁的安全性:为了测试密码锁的安全性,我们分别设置了几组不同的密码,并尝试通过不同的方法破解密码锁。
首先,我们尝试了常见的暴力破解方法,即通过不断尝试所有可能的密码组合来解锁密码锁。
然而,由于密码锁的密码长度和复杂度限制,我们发现暴力破解几乎不可能成功。
接着,我们尝试了一些密码破解工具,如字典攻击和蛮力破解,但同样没有取得成功。
3.分析密码锁的安全隐患:尽管我们没有成功破解密码锁,但我们发现一些可能存在的安全隐患。
首先,密码锁的密码验证模块可能存在漏洞,如密码验证算法的不安全性或密码存储的不安全性。
其次,密码锁的物理结构可能存在弱点,如易受到撬锁或钥匙复制的攻击。
这些安全隐患可能导致密码锁的被破解或绕过,从而威胁到我们的财产和隐私安全。
结论:通过本次实验,我们对密码锁的工作原理和安全性有了更深入的了解。
密码锁作为一种常见的安全设备,虽然在一定程度上保护了我们的财产和隐私,但仍然存在一些安全隐患。
为了提高密码锁的安全性,我们建议密码锁制造商加强密码验证算法的安全性、改进密码存储方式,并加强物理结构的防护措施。
一、项目背景随着科技的不断发展,人们对安全性的要求越来越高。
传统的机械锁由于其构造简单,容易被撬,安全性较差。
为了提高锁的安全性,电子密码锁应运而生。
电子密码锁通过数字密码技术,实现了高安全性的锁具,广泛应用于家庭、企事业单位、银行等场所。
本实训项目旨在通过设计、制作和调试数字密码锁,了解电子密码锁的工作原理,提高学生的实践能力和创新能力。
二、实训目的1. 熟悉电子密码锁的工作原理和设计方法;2. 掌握数字电路、单片机等电子技术的基本知识和应用;3. 培养学生的实践能力和创新能力;4. 提高学生对电子产品的安全性和可靠性的认识。
三、实训内容1. 硬件设计(1)密码键盘设计:设计一个4x4的键盘矩阵,实现10个有效密码按键和一个确定键;(2)单片机设计:选择STC51单片机作为主控芯片,实现密码的存储、比较和输出控制;(3)显示模块设计:选用LCD液晶显示屏,显示密码输入状态、解锁成功或失败等信息;(4)驱动电路设计:设计驱动电路,实现对LCD显示屏、蜂鸣器等外围设备的控制。
2. 软件设计(1)密码输入程序:实现用户输入密码,并对输入的密码进行校验;(2)密码存储程序:将用户设置的密码存储在单片机的EEPROM中;(3)解锁控制程序:当输入密码正确时,控制继电器动作,打开锁具;当输入密码错误时,蜂鸣器发出报警声;(4)LCD显示程序:显示密码输入状态、解锁成功或失败等信息。
3. 调试与测试(1)硬件调试:连接电路,检查电路连接是否正确,排除硬件故障;(2)软件调试:编写程序,进行编译、下载,观察程序运行状态,调试程序错误;(3)整体调试:将硬件和软件结合起来,进行整体调试,确保数字密码锁功能正常。
四、实训结果与分析1. 硬件设计结果(1)密码键盘设计:完成4x4键盘矩阵,实现10个有效密码按键和一个确定键;(2)单片机设计:完成STC51单片机的编程,实现密码的存储、比较和输出控制;(3)显示模块设计:完成LCD液晶显示屏的编程,显示密码输入状态、解锁成功或失败等信息;(4)驱动电路设计:完成驱动电路的连接,实现对LCD显示屏、蜂鸣器等外围设备的控制。
华南师大学实验报告学生: 小澎学号: ***********_专业: 通信工程年级班级: 11级电通6C课程名称: 可编程数字系统实验项目: VHDL设计一密码锁试验时间: 2013年05月18日****: **一、课程设计目的熟悉EDA工具,掌握用VHDL语言进行数字系统设计的基本方法和流程,提高工程设计实践能力。
二、设计任务设计一密码锁,用VHDL语言描述,用QuartusII工具编译和综合,并在实验板上实现,撰写实验报告。
数字锁即电子密码锁,锁有预置密码,如果输入代码与锁密码一致,锁被打开;否则,应封闭开锁电路,若多次输入错误密码,应发出报警信号。
三、功能要求与技术指标本设计设计一个4 位数字锁,并验证其操作。
1、基本功能:(1 )开锁密码为 4 位十进制数,通过按钮输入密码,输入的密码在4个数码管上显示,若与锁预置的密码一致,输出开锁信号(以点亮一个LED灯表示开锁)。
(2)按钮开关输入须消抖处理。
2、扩展功能:(1)用户可以设置锁的密码;(2)若输入密码三次不正确,输出报警信号,报警信号可以通过闪烁LED或某个数码管上小数点指示。
(3)设置一个复位按键,忘记密码后可通过该复位按键恢复出厂原始密码,如原始密码为“1234”;(4)其它实用功能。
四、设计原理在数字电路设计中,自顶向下设计方法的主要思想是对数字系统进行划分,将复杂的设计原理简化为相对简单的模块设计,不同的模块用来完成数字系统中某一部分的具体功能。
此密码锁的设计可以分为以下几个模块:密码锁原理框图五、系统分析1、根据原理框图:系统大致可分为时钟模块,显示模块,控制模块。
时钟模块:密码锁的工作时钟由外部晶振提供,时钟频率为50Mhz。
对CLK进行分频输出三路时钟CLK1Khz,CLK1,CLK2,频率分别为1Khz,5hz,1hz。
由此,时钟分频模块原理框图如下:显示模块:数码管动态扫描模块以及数码管显示模块的时钟频率分别由CLK1Khz 和CLK提供。
密码输入姓名 班级 学号实验日期 2015.5.26 节次 1-4 教师签字 成绩实验名称 数字密码锁1.实验目的(1)通过学习到的电工技术的知识,设计出一个数字密码锁,实现方便的开锁和解锁显示的功能,并增加三次输入错误的报警功能。
(2)通过学习进一步掌握相关电路仿真软件的使用,并自己学习相关电路仿真软件的知识。
在电工课堂外有相关的收获。
了解相关芯片的用途,补充电工课堂上的知识,并对前几个电工实验有更深的体会,学习自己设计教学内容,学会自学。
(3)巩固课堂上老师讲的有关各种芯片的以及逻辑和数字电路的知识,进一步学习各种芯片的实际用途。
2.总体设计方案或技术路线(1)该密码锁的密码是由6位2进制数通过不同的排列顺序组合而成的。
(2)当人为通过数据来管输入正确时则点亮正确指示灯,显示输入正确。
如果输入密码错误,就会使第二个发光二极管被点亮。
(3)通过译码器74LS138使一个输出端为零,此时就可以输入密码.通过D 触发器实现锁存功能,通过软肝个与非门来控制指示灯(发光二极管)的亮暗,显示输入的密码正确与否。
3.实验电路图修改密码逻辑组和模块开锁信号密码验证模块4. 仪器设备名称、型号仪器设备数量双路直流稳压源 1与非门芯片74LS00 2译码器74LS138 1触发器芯片74LS175 2加法器芯片 74LS161 1保护电阻若干电容若干蜂鸣器 1二极管若干数据开关若干实验箱 15.理论分析或仿真分析结果(1)、密码验证模块该密码锁的密码是由6位2进制数通过不同的排列顺序组合而成的。
当人为通过数据来管输入正确时则点亮正确指示灯,显示输入正确。
如果输入密码错误,就会使第二个发光二极管被点亮。
此模块通过译码器74LS138来实现,由译码器真值表可知每种输入对应唯一一个输出端为低电平。
因此将该芯片的G1、G2A、G2B、A、B、C作为六位2进制的密码输入端,在Y0-Y7中任意选择一个做密码输入验证端,即设定密码。
四位数电子密码锁一,实验目的1.学习查找相关资料,并对小型项目开发有一定的认识;2.掌握能进行模块化设计的能力;3.学会对各部分电路,进行讨论、说明与仿真验证,最后在整合起来。
二,硬件要求1、拨位开关。
2、FPGA主芯片:EP1K30QC208。
3、LED显示模块。
4、4*4键盘。
5、七段数码管三,实验原理通过对4×4键盘进行扫描,然后获取其键值,并对其进行编码,从而进行按键的识别,并将相应的按键值进行显示。
键盘扫描的实现过程如下:对于4×4键盘,通常连接为4行、4列,因此要识别按键,只需要知道是哪一行和哪一列即可,为了完成这一识别过程,我们的思想是,首先固定输出4行为高电平,然后输出4列为低电平,在读入输出的4行的值,通常高电平会被低电平拉低,如果读入的4行均为高电平,那么肯定没有按键按下,否则,如果读入的4行有一位为低电平,那么对应的该行肯定有一个按键按下,这样便可以获取到按键的行值。
同理,获取列值也是如此,先输出4列为高电平,然后在输出4行为低电平,再读入列值,如果其中有哪一位为低电平,那么肯定对应的那一列有按键按下。
获取到行值和列值以后,组合成一个8位的数据,根据实现不同的编码在对每个按键进行匹配。
两功能键:在开锁状态时,一个用于清除数字,一个用于激活电锁。
在上锁状态,一个用于清除,一个用于解除电锁。
四、实验内容及步骤1、编写4*4数字密码锁的VHDL代码。
2、用MaxPlusII对其进行编译仿真。
3、在仿真确定无误后,选择芯片ACEX1K EP1K30QC208。
4、给芯片进行管脚绑定,在此进行编译。
5、根据自己绑定的管脚,在实验箱上对键盘接口、显示接口和FPGA之间进行正确连线。
6、给目标板下载代码,在4×4键盘输入键值,观看实验结果。
五、程序代码及说明LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL ;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL ;LIBRARY altera; ----这是利用库编译成的去拌电路。
数字电路设计实验报告——简易密码锁学院:班级:学号:姓名:目录●任务要求●系统设计✓设计思路✓总体框图✓分块设计●波形仿真及波形分析●源代码●功能分析●故障分析及问题解决●总结及结论●任务要求设计并实现一个数字密码锁,密码锁有四位数字密码和一个确认开锁按键,密码输入正确,密码锁打开,密码输入错误进行警示。
基本要求:1、密码设置:通过键盘进行4 位数字密码设定输入,在数码管上显示所输入数字。
通过密码设置确定键(BTN 键)进行锁定。
2、开锁:在闭锁状态下,可以输入密码开锁,且每输入一位密码,在数码管上显示“-”,提示已输入密码的位数。
输入四位核对密码后,按“开锁”键,若密码正确则系统开锁,若密码错误系统仍然处于闭锁状态,并用蜂鸣器或led 闪烁报警。
3、在开锁状态下,可以通过密码复位键(BTN 键)来清除密码,恢复初始密码“0000”。
闭锁状态下不能清除密码。
4、用点阵显示开锁和闭锁状态。
提高要求:1、输入密码数字由右向左依次显示,即:每输入一数字显示在最右边的数码管上,同时将先前输入的所有数字向左移动一位。
2、密码锁的密码位数(4~6 位)可调。
3、自拟其它功能。
●系统设计设计思路将电子密码锁系统分为三个部分来进行设计,数字密码输入部分、密码锁控制电路和密码锁显示电路。
密码锁输入电路包括时序产生电路,键盘扫描电路,键盘译码电路等,将用户手动输入的相关密码信息转换为软件所能识别的编码,作为整个电路的输入。
密码锁控制电路包括相应的数据存储电路,密码核对电路,能够进行数值的比较,进行电路解锁,开锁,密码的重新设置等。
密码锁显示电路包括将待显示数据的BCD 码转换成数码管的七段显示驱动编码,密码锁在相应的状态下的点阵输出以及蜂鸣器的报警输出。
总体框图按复位键 键入初始密码0000 密码错误密码正确 按确认键 按复位键按确认键密码锁显示电路 密码锁控制电路 数码管显示报警电路密码更改与密码设计电路键入状态闭锁状态开锁状态 报警状态分块设计✓键盘扫描电路首先,向列扫描地址逐列输出低电平,然后从行码地址读回,如果有键摁下,则相应行的值应为低,如果没有按键按下,由于上拉的作用,行码为高。
一、主要要求及指标:
1.设置三个正确的密码键,实现按密码顺序输入的电路。
密码键只有按顺序输入后才能输出
密码正确信号。
2.设置若干个伪键,任何伪键按下后,密码锁都无法打开。
3.每次只能接受四个按键信号,且第四个键只能是“确认”键,其他无效。
4.能显示已输入键的个数(例如显示 * 号)。
5.第一次密码输错后,可以输入第二次。
但若连续三次输入错码,密码锁将被锁住,必须系统操作员解除(复位)。
二、设计方案 1.方案原理图:
2. 基本原理:
输入按键,当密码键按正确循序按下,密码信号输入D 触发器构成的移位寄存器,输入正确时信号从Q1移到Q3 ,Q3为“1”时输出密码正确信号,亮绿灯显示正确,否则信号传递失败,灯不亮。
按键同时用74164记录按键个数,无论密码键还是伪键,每次按键都产生一个脉
输 入 控 制
伪码键
密码键
确认键
按键个数计数 74LS164 复位 返回键
复位 键值锁存 密码顺序判别
亮灯显示
输出控制
亮灯报警 密码正确
2)D触发器7474N工作原理
真值表:
时序图:
3)电路图
本部分由4个D触发器和6个开关构成。
其中前三个D触发器分别代表密码的三位,第四个D触发器是确认键。
六个开关中前三个是密码【1】、【2】、【3】,第四个是确认键【space】,第五和第六个是伪码键【4】、【5】。
只有按顺序输入【1】、
【2】、【3】、【space】时才有高电平信号从第四个D触发器输出,说明密码正确,如果密码错误或者没有输入确认键将无法开锁,第四个D触发器输出信号为低电平。
下图为密码部分电路:
电路分析:
复位清“0”复位清“0”
[1] 李晓辉.数字电路与逻辑设计.北京:国防工业出版社,2012
[2] 吴敏张晨彧戴雷.电工电子实验与仿真.安徽:安徽人民出版社,2007
[3] 康华光.电子技术基础模拟部分(第五版).北京:高等教育出版社,2013
[4] 张庆双.实用电子电路200例[M].北京:机械工业出版社,2003
[5]
[6] admin.。