电子密码锁设计
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电子密码锁设计方案背景介绍随着科技的不断进步和人们安全意识的增强,电子密码锁越来越受到人们的关注和喜爱。
电子密码锁通过使用密码或其他身份验证方式,代替传统的钥匙,提供了更高的安全性和便利性。
本文将详细介绍电子密码锁的设计方案。
设计目标电子密码锁设计方案的目标是满足以下需求:1.高安全性:保护用户的财产和隐私信息不受到未授权的访问。
2.方便使用:提供便捷的密码输入方式,并且易于管理和维护。
3.灵活可扩展:支持多种密码输入方式,以适应不同用户的需求。
设计原理电子密码锁的设计基于以下原理:1.用户身份验证:用户需要提供正确的密码才能解锁。
可以使用数字密码、指纹、声音等多种身份验证方式。
2.加密算法:为了确保密码的安全性,设计一个强大的加密算法对用户的密码进行保护。
3.门锁控制:根据用户身份验证的结果,控制电子门锁的开闭状态。
设计流程电子密码锁的设计流程包括:1.用户身份注册:用户首次使用电子密码锁时,需要进行身份注册。
注册过程中,用户需要提供相关身份信息,并设置一个密码。
2.身份验证:用户在解锁电子密码锁时,需要输入正确的密码进行身份验证。
系统将对输入的密码进行比对,如果验证通过,则开启门锁。
3.控制门锁:根据用户的身份验证结果,控制电子门锁的开闭状态。
如果验证通过,则门锁开启,用户可以进入;否则门锁保持关闭。
设计方案1. 身份注册在首次使用电子密码锁之前,用户需要完成身份注册。
注册流程如下:•用户进入电子密码锁的注册模式,按照提示完成身份信息的录入。
•用户设置一个初始密码,并进行验证。
设计方案可以提供多种密码设置方式,例如数字密码、指纹等。
•注册完成后,用户的身份信息和密码将被存储在电子密码锁的存储设备中,以便后续的身份验证。
2. 身份验证用户通过输入密码进行身份验证。
验证流程如下:•用户进入电子密码锁的解锁模式,系统提示输入密码。
•用户输入密码,并进行验证。
•系统对用户输入的密码进行比对,如果验证通过,则开启门锁;否则提示密码错误。
千里之行,始于足下。
电子密码锁的电路设计电子密码锁是一种基于数字密码输入的锁,它利用电子电路技术实现了对锁的控制和解锁功能。
下面将介绍如何设计一个简单的电子密码锁电路。
整个电子密码锁电路设计主要包括以下几个部分:1. 数码键盘模块:用于输入密码的模块,一般采用矩阵键盘或单片机带有键盘的模块。
2. 输入密码存储模块:用于存储用户设置的密码,可以采用EEPROM、FLASH等非易失性存储器。
3. 控制逻辑模块:用于控制电子锁的解锁和上锁功能,可以采用CMOS逻辑门电路实现。
4. 驱动模块:用于驱动电子锁的解锁和上锁功能,可以采用继电器、场效应管等。
5. 电源供电模块:为整个电路提供稳定的电源,可以采用适配器、电池等。
下面将详细介绍每个模块的设计原理和具体实现方法:1. 数码键盘模块:常见的数码键盘有4x4或4x3结构,可以使用针对数码键盘的扫描编码技术,通过扫描按键状态来确定按键的值。
2. 输入密码存储模块:采用非易失性存储器,如EEPROM、FLASH等,可以在电源关闭后依然保存数据,这样可以避免用户密码丢失的情况。
第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。
3. 控制逻辑模块:控制逻辑模块根据输入密码和已存储的密码进行比较,如果匹配则解锁,这里可以使用CMOS逻辑门电路实现比较功能,比如采用与门和非门组合。
4. 驱动模块:驱动模块用于控制电子锁的解锁和上锁功能,可以采用继电器、场效应管等。
当密码匹配正确时,驱动模块接通电子锁电路,实现解锁功能。
5. 电源供电模块:为整个电路提供稳定的电源,可以采用适配器、电池等,要保证电源电压稳定,并且能够支持电子锁的工作电压。
总结:电子密码锁电路的设计主要包括数码键盘模块、输入密码存储模块、控制逻辑模块、驱动模块和电源供电模块。
需要注意的是,电子密码锁电路的安全性非常重要,密码存储模块需要保护好,以防止密码泄露。
此外,为了增加密码的复杂度,可以加入密码长度和重试次数的限制等措施。
课程设计电子密码锁一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握电子密码锁的基本原理和制作方法,培养学生的电子技术应用能力和创新思维。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解电子密码锁的工作原理及其基本组成部分;(2)掌握常用电子元器件的识别、选用和应用;(3)学习编程和电路设计的基本方法。
2.技能目标:(1)能够独立完成电子密码锁的电路设计;(2)熟练使用编程软件进行程序设计;(3)具备团队协作能力和问题解决能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对电子技术的兴趣和热情;(2)增强学生的创新意识和实践能力;(3)培养学生具备良好的团队精神和合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.电子密码锁的基本原理及其组成部分;2.常用电子元器件的识别、选用和应用;3.电路设计的基本方法;4.编程软件的使用和程序设计;5.电子密码锁的制作和调试。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:用于讲解基本原理和知识点;2.讨论法:引导学生探讨和解决问题;3.案例分析法:分析实际案例,加深学生对知识的理解;4.实验法:动手实践,培养学生的操作技能。
四、教学资源为了支持教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:提供基本知识和理论学习;2.参考书:拓展学生的知识视野;3.多媒体资料:辅助讲解和展示实验过程;4.实验设备:用于学生的动手实践。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性;2.作业:布置适量的作业,评估学生的理解和掌握程度;3.考试成绩:通过期中和期末考试,全面评估学生的知识掌握和应用能力。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学安排如下:1.教学进度:按照教材和大纲,合理安排每个章节的教学内容;2.教学时间:根据课程内容和学生的实际情况,合理分配课堂讲解、实验操作等时间;3.教学地点:选择适当的实验室和教室,确保教学顺利进行。
电子密码锁设计课程设计电子密码锁的设计与实现一、引言随着科技的发展和人们生活水平的提高,电子密码锁在日常生活和工业生产中的应用越来越广泛。
电子密码锁是一种通过密码输入来控制机械锁的开启的设备,具有安全、方便、耐用等优点。
本课程设计旨在让我们了解和掌握电子密码锁的设计原理和实现方法。
二、系统组成和工作原理电子密码锁主要由密码输入模块、控制模块和机械锁机构三部分组成。
1.密码输入模块:用户通过键盘输入密码,键盘将输入的密码转换成电信号,传输给控制模块。
2.控制模块:控制模块是电子密码锁的核心部分,它主要包括CPU、存储器和输入/输出接口等。
CPU接收来自键盘的电信号,并将其存储在存储器中。
当输入的密码与存储器中的密码匹配时,CPU控制机械锁机构开启。
3.机械锁机构:机械锁机构包括锁体、锁芯和电机等部件。
当控制模块接收到正确的密码后,电机运转带动锁芯转动,从而打开锁体。
三、系统硬件设计1.密码输入模块:采用矩阵键盘作为输入设备,可以输入数字、字母等密码。
2.控制模块:采用Arduino UNO板作为主控器,具有丰富的输入输出接口和强大的编程能力。
3.机械锁机构:采用电动式锁芯和电机,通过控制电机的正反转来实现锁体的开关。
四、系统软件设计1.密码存储:将正确的密码存储在Arduino板的EEPROM中,掉电后数据不会丢失。
2.密码匹配:当用户输入密码后,程序将输入的密码与存储器中的密码进行比较,如果匹配则控制电机运转开启锁体。
3.报警功能:如果输入密码错误次数超过设定值,程序将启动报警装置发出警报。
五、系统调试与优化1.硬件调试:检查电路连接是否正确,确保电源稳定可靠,各模块之间通信正常。
2.软件调试:通过串口输出调试信息,检查程序运行是否正确,密码匹配是否准确。
3.优化设计:针对硬件资源和性能进行优化,如采用更小的元件、降低功耗等;针对用户体验进行优化,如增加语音提示、优化操作流程等。
六、结论与展望通过本次课程设计,我们深入了解了电子密码锁的设计原理和实现方法。
第1节引言1.1 电子密码锁概述随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高,安全成为现代居民最关心的问题之一。
而锁自古以来就是把守门的铁将军,人们对它要求甚高,即要求可靠地防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。
传统的门锁既要备有大量的钥匙,又要担心钥匙丢失后的麻烦。
另外,如:宾馆、办公大楼、仓库、保险柜等,由于装修施工等人住时也要把原有的锁胆更换,况且钥匙随身携带也诸多便。
随着单片机的问世,出现了带微处理器的密码锁,它除具有电子密码锁的功能外,还引入了智能化、科技化等功能。
从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。
目前西方发达国家已经大量应用智能门禁系统,可以通过多种的更加安全更加方便可靠的方法来实现大门的管理。
但电子密码锁在我国的应用还不广泛,成本还很高,希望通过不断地努力使电子密码锁能够在我国及居民日常生活中得到广泛应用,这也是一个国家生活水平的体现。
很多行业的许多地方都要用到密码锁,随着人们生活水平的提高,如何实现家庭或公司的防盗这一问题也变的尤其突出,传统的机械锁由于其构造简单,被撬的事件屡见不鲜,再者,普通密码锁的密码容易被多次试探而破译,所以,考虑到单片机的优越性,一种基于单片机的电子密码锁应运而生。
电子密码锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的亲睐。
设计本课题时构思的方案:采用以AT89C2051为核心的单片机控制方案;能防止多次试探而不被破译,从而有效地克服了现实生活中存在的许多缺点。
1.2 本设计主要任务(1)共8位密码,每位的取值范围为1~8。
(2)用户可以自行设定和修改密码。
(3)按每个密码键时都有声、光提示。
(4)若键入的8位开锁密码不完全正确,则报警5秒钟,以提醒他人注意。
(5)开锁密码错3次要报警10分钟,报警期间输入密码无效,以防窃贼多次试探密码。
(6)键入的8位开锁密码完全正确才能开锁,开锁时要有1秒的提示音。
(7)密码键盘上只允许有8个密码按键和1个发光管。
电子行业电子密码锁的电路设计一、引言电子密码锁是一种常见的应用于安全领域的电子设备,它通过输入正确的密码来解锁,并可以提供对门锁的电源控制。
本文将详细介绍电子行业电子密码锁的电路设计方案。
二、电子密码锁的工作原理电子密码锁的工作原理主要包括输入模块、控制模块、驱动模块和电源模块。
其中,输入模块用于接收用户输入的密码,控制模块对输入密码进行验证,驱动模块用于控制门锁的开关,电源模块为整个电子密码锁提供电能。
三、电路设计要点1. 输入模块输入模块一般采用键盘进行密码输入,常见的键盘有矩阵键盘和薄膜键盘。
在设计过程中需要考虑键盘的防护性能、抗干扰能力和稳定性等因素。
2. 控制模块控制模块是电子密码锁的核心部分,其功能主要是对用户输入的密码进行验证,并根据验证结果控制门锁的开关。
在控制模块设计中,需要考虑密码验证算法的安全性和可靠性,同时还需要考虑对密码位数和错误次数的限制。
3. 驱动模块驱动模块用于控制门锁的开关,一般通过继电器或者功率场效应管来实现。
在驱动模块设计中,需要考虑门锁的电流和电压需求,以及门锁锁芯的安全性能。
4. 电源模块电源模块为整个电子密码锁提供稳定的电能。
一般可以采用直流电源或者电池供电。
在电源模块设计中,需要考虑电源的容量、电源的续航时间和对电池充电的保护等因素。
四、电子密码锁的电路设计示例1. 输入模块设计以矩阵键盘为例,采用4行4列的键盘布局。
键盘的输出通过独立按键接口连接到控制模块,以实现对按键的读取。
// 键盘输入模块的C代码示例#include <stdio.h>#define KEY_ROWS 4#define KEY_COLS 4char keymap[KEY_ROWS][KEY_COLS] = { {'1', '2', '3', 'A'},{'4', '5', '6', 'B'},{'7', '8', '9', 'C'},{'*', '0', '#', 'D'}};char getKeyPressed() {int row, col;char key = 0;// 通过扫描矩阵键盘获取按键// 省略具体实现细节return key;}2. 控制模块设计控制模块采用微控制器进行实现,常见的微控制器有STM32、Arduino等。
简易电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子密码锁的基本原理,掌握其组成结构和功能。
2. 学生能掌握二进制计数原理及其在电子密码锁中的应用。
3. 学生能了解简易电子密码锁的电路设计与搭建。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并搭建一个简易的电子密码锁。
2. 学生能够运用二进制计数原理,进行密码的组合与破解。
3. 学生能够通过实际操作,培养动手能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对电子技术的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 学生能够认识到科技在生活中的应用,提高对科学技术的重视程度。
3. 学生能够在团队协作中,培养沟通能力、责任感和合作精神。
课程性质:本课程为实践性课程,结合电子技术与实际操作,培养学生动手实践能力和创新能力。
学生特点:六年级学生对电子技术有一定的基础,具备初步的动手能力和探究精神。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生通过实际操作,掌握电子密码锁的相关知识,提高学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生积极参与,培养团队合作精神。
通过课程目标的分解,使学生在学习过程中达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 电子密码锁原理:介绍电子密码锁的基本原理,包括密码的设置与识别、锁的开关控制等。
- 相关教材章节:第四章第二节《电子锁的原理与应用》2. 二进制计数原理:讲解二进制计数的基本方法,及其在电子密码锁中的应用。
- 相关教材章节:第三章《数字逻辑电路基础》3. 简易电子密码锁设计与搭建:a. 设计原理:介绍简易电子密码锁的设计原理,包括电路图绘制、元器件选择等。
- 相关教材章节:第五章《数字电路设计与实践》b. 搭建过程:指导学生进行实际操作,搭建简易电子密码锁。
- 相关教材章节:第五章《数字电路设计与实践》4. 密码组合与破解:教授二进制密码的组合方法,引导学生进行密码破解实践。
- 相关教材章节:第六章《数字电路应用实例》教学进度安排:第一课时:电子密码锁原理与二进制计数原理学习。
电子密码锁课程设计multisim一、课程目标知识目标:1. 理解电子密码锁的基本原理,掌握相关电子元件的功能及工作原理;2. 学会使用Multisim软件进行电子密码锁电路的设计、仿真与测试;3. 掌握数字电路基础知识,能分析并解决电子密码锁在设计和应用过程中出现的问题。
技能目标:1. 培养学生动手操作Multisim软件的能力,提高电路设计、仿真与测试技能;2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,提升创新思维和团队合作能力;3. 培养学生通过查阅资料、自主学习,拓展知识领域的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学习热情,形成积极向上的学习态度;2. 培养学生具备良好的团队合作精神,学会相互尊重、沟通协作;3. 增强学生的安全意识,让学生明白电子技术在生活中的重要性,树立正确的价值观。
本课程针对高中年级学生,结合电子技术学科特点,注重理论与实践相结合。
在教学过程中,充分考虑学生的认知水平和兴趣,以Multisim软件为工具,引导学生自主学习、合作探究,提高学生的实践能力和创新能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活中,培养具备创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子密码锁基本原理及元件- 了解电子密码锁的工作原理;- 学习并掌握电子密码锁相关元件(如:集成电路、晶体管、电阻、电容等)的功能及使用方法;- 结合教材相关章节,分析电子密码锁电路图,理解各部分之间的关系。
2. Multisim软件操作与应用- 学习Multisim软件的基本操作,掌握电路设计与仿真方法;- 通过实际操作,熟悉Multisim软件中与电子密码锁相关的工具和功能;- 按照教学大纲进度,逐步完成电子密码锁电路的设计、仿真与测试。
3. 数字电路基础知识- 学习数字电路的基本概念,了解数字电路的特点和应用;- 掌握数字电路的基本逻辑门,理解其功能及工作原理;- 分析电子密码锁中数字电路的应用,学会运用所学知识解决问题。
电子密码锁的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子密码锁的基本原理,掌握其组成结构和功能。
2. 学生能够描述电子密码锁中涉及的电子元器件的作用和工作原理。
3. 学生能够解释电子密码锁的安全性及其在生活中的应用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并搭建一个简单的电子密码锁模型。
2. 学生能够运用电子元器件进行电路连接,实现电子密码锁的基本功能。
3. 学生能够通过实际操作,学会使用工具和仪器进行电路调试和故障排查。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新意识,提高实践能力。
2. 学生在团队合作中,学会相互尊重、沟通协作,培养团队精神。
3. 学生了解电子密码锁在生活中的应用,认识到科技对生活的影响,增强社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在让学生通过实际操作,掌握电子密码锁的基本原理和应用。
学生特点:六年级学生具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇,善于观察和思考。
教学要求:教师应注重引导学生从实践中学习,鼓励学生提问和思考,关注学生的个体差异,确保每个学生都能在课程中取得进步。
同时,关注学生的情感态度价值观的培养,使他们在掌握知识技能的同时,形成良好的团队合作精神和科技素养。
通过分解课程目标,为后续教学设计和评估提供具体的学习成果依据。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材内容,组织以下教学大纲:1. 电子密码锁概述- 了解电子密码锁的发展历程- 熟悉电子密码锁的分类及特点2. 电子元器件知识- 认识常见的电子元器件(如电阻、电容、二极管、三极管等)- 了解各元器件在电子密码锁中的作用3. 电子密码锁原理及设计- 学习电子密码锁的基本原理- 掌握电子密码锁的电路设计方法4. 实践操作- 学习使用工具和仪器进行电路连接和调试- 搭建一个简单的电子密码锁模型5. 电子密码锁的安全性分析- 了解电子密码锁的安全性问题- 探讨提高电子密码锁安全性的方法6. 电子密码锁在实际应用中的案例- 分析电子密码锁在生活中的应用实例- 了解电子密码锁在不同场景下的作用教学内容安排和进度:第1课时:电子密码锁概述、电子元器件知识第2课时:电子密码锁原理及设计第3课时:实践操作(搭建电子密码锁模型)第4课时:电子密码锁的安全性分析、实际应用案例三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:教师通过生动的语言和形象的表达,为学生讲解电子密码锁的基本原理、电子元器件知识等理论内容。
广东电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子密码锁的基本原理,掌握其组成部分及功能。
2. 学生能描述电子密码锁的设置与使用流程,了解不同类型的电子密码锁及其特点。
3. 学生掌握与电子密码锁相关的安全知识,提高安全防范意识。
技能目标:1. 学生能够独立完成电子密码锁的安装与调试。
2. 学生能够运用所学知识解决电子密码锁使用过程中遇到的问题。
3. 学生能够运用信息技术手段,设计并优化电子密码锁的密码设置。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新精神和实践能力。
2. 学生树立正确的安全观念,养成良好的安全习惯。
3. 学生在团队协作中,提高沟通与表达能力,培养合作意识。
课程性质:本课程为实践性较强的信息技术课程,注重培养学生的动手操作能力和实际应用能力。
学生特点:六年级学生对电子技术有一定的好奇心,具备一定的逻辑思维能力和动手操作能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,鼓励学生积极参与实践,培养解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 电子密码锁基本原理及组成部分- 密码锁工作原理- 密码锁的主要组成部分:电子密码盘、微处理器、电磁锁等2. 电子密码锁的安装与调试- 安装工具与材料准备- 安装步骤及注意事项- 调试方法及故障排除3. 电子密码锁的使用与设置- 设置与修改密码的方法- 不同类型电子密码锁的操作流程- 安全使用电子密码锁的技巧4. 电子密码锁的安全知识- 常见的安全隐患及预防措施- 密码安全策略- 信息安全意识培养5. 电子密码锁的拓展与应用- 设计个性化密码设置- 电子密码锁在生活中的应用案例- 创新思维与实践能力的培养教学内容安排与进度:第一课时:电子密码锁基本原理及组成部分第二课时:电子密码锁的安装与调试第三课时:电子密码锁的使用与设置第四课时:电子密码锁的安全知识第五课时:电子密码锁的拓展与应用教材章节关联:《信息技术》六年级下册:第五章《智能家居》第三节《电子密码锁及其应用》三、教学方法本课程将采用以下多元化的教学方法,以激发学生的学习兴趣,提高课堂参与度和实践操作能力:1. 讲授法:- 对于电子密码锁的基本原理、安全知识等理论知识,采用讲授法进行教学。
科技学院机电学院电子课程设计报告
目录
1引言 (1)
2总体设计方案 (1)
2.1设计思路 (1)
2.2总体设计框图 (1)
3设计原理分析 (1)
3.1.1各部分原理分析 (2)
3.1.1密码输入、修改与检测 (2)
3.1.2键盘灯电路 (2)
3.1.3密码错误计数与报警电路 (3)
3.1.4锁定电路与开锁电路 (3)
3.2总体电路 (4)
4总结与体会 (4)
参考文献 (5)
附录1 (6)
附录2 (8)
电子密码锁设计任务书
1.设计目的与要求
设计一个简易的电子密码锁电路.准确地理解有关要求,独立地完成系统设计,要求所设计的电路具有以下功能:
(1)十个触摸按钮。
作为编码按钮;
(2)具有开锁语音报警功能;
(3)输入密码三次不正确,视为非法用户,具有防盗报警功能;
(4)能够随机设计密码和修改密码。
2.设计内容
(5)画出电路原理图,正确使用逻辑关系;
(6)确定元器件及元件参数;
(7)进行电路模拟仿真;
(8)SCH文件生成与打印输出;
(9)PCB文件生成与打印输出。
3.编写设计报告
写出设计的全过程,附上有关资料和图纸有总结体会。
4.答辩
在规定时间按内,完成叙述并回答问题。
电子密码锁设计
摘要:此电路为自动电子密码锁电路,共有数字输入按钮10个,密码确认键1个,密码设臵为5位。
当用户输入正确的密码时,相应键位发光,按确认键后执行打锁,并发出声音信号提示和LED发光提示,开锁成功,并执行数据清零;当输入密码错误时,输入数据自动清零,键盘灯熄灭,若密码输错3次,电路自动报警2分钟,锁定15分钟,十五分钟内任何操作无效。
关键词:电子密码锁、计数器、D触发器、555定时器、单稳态触发器
1引言
随着时代的发展,数字电路越来越多的被应用到我们的实际生活中。
由于电子密码锁比传统的机械锁更具防盗性和保密性,所以电子密码锁应用十分广泛。
此外,电子密码锁具备密码更改,用户识别,报警功能,可用作其他电路的控制电路。
所以电子密码锁以其优越性,越来越受到人们的喜爱。
2总体设计方案
2.1设计思路
电子密码锁电路需要输入密码,所以要有键盘可弹起式按钮。
电子密码锁还必须具有密码识别功能,所以首先必须具有密码存储电路和报警电路,密码是可以修改的,就要具有密码修改电路。
此电路有键盘有10个密码输入按钮和1个密码确认键。
其中有五个是有效键位。
密码存储与修改由内臵的开关电路组成。
当用户输入正确的密码时,相应键位发光,按确认键后执行打锁,并发出声音信号提示和LED发光提示,开锁成功,并执行数据清零;当输入密码错误时,输入数据自动清零,键盘灯熄灭,若密码输错3次,电路自动报警2分钟,锁定15分钟,十五分钟内任何操作无效。
2.2总体设计框图
图1 总体框图
3原理分析
3.1各部分原理分析
3.1.1密码输入、修改与检测
密码输入部分原理图如下所示:
此输入电路为低电平触发,由B1-B9和OK键共11个可弹起式按键组成,如图2所示,当输入密码错误时,低电平将被送至CD清零端,需要重新输入密码。
修改密码需要拨动S1-S5向左或向右。
如图中密码为02468。
当输入端接到不同D触发器的CP端时,可以有5位密码0-9不重复数字的任意组合。
当输入密码时需要经过S1-S5,也就起到了密码检测功能。
如图3所示,当依次输入正确密码,脉冲依次将D触发器U1A-U3B的输出端Q将依次输出高电平,通过后面电路执行开锁,此时Q为1,Q非为0,Q非经过R3 、C1 的作用延时很短一段时间后清零。
3.1.2键盘灯电路
图4 键盘灯电路
键盘灯由LED灯KEY0-KEY9组成,LED灯接在D触发器上,由于第一个D触发器接高电平,当按动正确键位时,CLK将获得一个脉冲信号,使D触发器输出端Q臵1,相应的LED灯亮,当输入密码错误时,所有的D触发器CD端将获得一个低电平的清零信号,输出端Q被清零,LED灯熄灭。
3.1.3密码错误计数与报警电路
当密码输入错误时,接受到清零脉冲信号,使计数器计数。
而执行开锁时的清零信号由于非门和与非门的作用,对计数器不起作用,计数器不对其计数。
起到计数器只对密码错误信号计数的功能。
当输入密码错误三次时,计数器清零并传给555定时器一个脉冲,555定时器输出高电平并延续2min,三极管导通,蜂鸣器发声报警2min,LED灯发光报警2min。
3.1.4锁定电路与开锁电路
当密码输错三次时,计数器将产生低电平使计数器清零,此低电平传至555定时器UD3使输出端产生15min的高电平,经过非门和与非门的作用,产生一个持续15min的高电平,使下一个555定时器的输出端保持为低电平,从而锁定电路15min。
当密码输入正确时,UD3输出端为低电平,经过一个非门变为高电平,至与非门的输入端,与非门的另一个输入端为D触发器U3B的输出端Q,由于密码正确,此时,U3B 的Q端为高电平,故555定时器UD2的输入端2为低电平,555定时器输出5s的高电平,使灯DS2发光。
继电器K工作,DS3发光提示,开关闭合,控制后面一系列开锁动作。
3.2总体电路
此电路由密码输入电路,密码修改、检测电路,键盘灯电路,密码错误计数电路,报警电路,锁定电路以及执行开锁电路组成。
有11个键位,6位密码,其中10位为密码输入键位,1位为密码确认键位。
当用户输入正确的密码时,在D触发器的作用下,使相应的键盘灯亮,执行开锁,并有声光提示执行开锁成功,D触发器的清零端起效,输入清零。
当密码输入错误时,电路也会自动清零,密码输入错误3次,在计数器的作用下,使555定时器构成的单稳态触发器工作,电路自动锁定15min,电路报警2min,15min 内任何输入无效,直至锁定解除。
4总结与体会
这是我们第一次电子课程设计,我选择了电子密码锁的设计这个课题,第一天设计的时候,不知道从何做起,就到图书馆漫无目的的查资料第二天开始看自己查的资料,设计方案慢慢的浮上水来。
第四天开始设计自己的方案,用半天的时间把框架花了出来,又用了半天时间把框架的联系及原理有了大致的了解。
然后就开始设计电路,在设计电路中遇到了诸多困难,经过查资料,认真推理思考,终于一个个的被我解决。
每当想了很久的问题终于被想通后,心理就油然升起一股成就感。
然后用EWB进行仿真,这也并不轻松,通过自己的努力,伴随着一个个问题的觉接,电路中仿真成功。
仿真成功后就开始用Protel DXP 2004做图,最后经过布线,顺利完成了电路的SCH图和PCB图。
电路中还有许多自己设计的功能由于时间关系和电路过于复杂没能够去实现。
比如电路中当开始按键盘时开始计时,输入密码超过一定时间后自动报警,这可以用一片可
重复触发单稳态触发器MC14528和一片单稳态触发器器74121构成脉冲延时电路;还有按键的数字的数码管显示,在仿真时实现,在Protel时,考虑到电路过于复杂,就舍弃了这部分电路。
这两周的课程设计,自己每天7点起床作图一直到晚上十二点,每天最多的时间就是在电脑旁查资料,仿真,画图,布线。
虽然累,但感觉收获颇丰,受益匪浅,这已足矣。
自己很久没有这么努力过了,这次课程设计让我重拾信心与斗志,做每一件事都这么执着,还有什么事做不成呢?这此课程设计首先更加深入的掌握了课本所学知识,并对Protel和EWB软件有更加熟练的掌握,最重要的是了解了设计电路的一般方法,对今后设计电路与专业课学习有重要的指导意义。
由于自己的水平有限,电路中难免存在足多不足,但这两个星期我确实努力了。
感谢这次课程设计,感谢辅导我们的老师们,这次课程设计让我们学到了很多很多。
参考文献
[1]康光华.电子技术基础数字部分(第五版)[M]北京:高等教育出版社,2009.12
[2]何希才.常用集成电路简明速查手册[M]北京:国防工业出版社,2006.8
[3]黄继昌,张海贵,徐巧鱼.数字集成电路应用集萃[M]北京:中国电力出版社,2008.4
[4]何希才,邹炳强.通用电子电路应用400例[M]北京:电子工业出版社,2005.9
[5]刘福太.绿版电子电路498例[M]北京:科学出版社,2007,10
附录1
74LS74资料
74LS74功能表:
74LS160资料
74LS160功能表
555定时器资料
555定时器功能表:
表3 555定时器功能表
附录2
电子密码锁SCH图:
8
9
电子密码锁PCB 图
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