数字密码锁数电课程设计

课程设计课程名称数字电子技术课题名称数字密码锁专业电气工程及其自动化班级学号姓名指导老师2015年 12 月 23日报告撰写要求（此页不打印）课程设计报告是体现课程设计成果的载体，具体要求如下：1、课程设计报告的基本格式（1）说明书统一使用word文档打印，A4纸张，页边距设置为：上2cm，下2cm，左2.54cm，右2cm。

（2）正文采用宋体小四，行间距20磅；1级标题采用黑体小三，2级标题采用黑体四号，3级标题采用黑体小四；1和2级标题上下间距为0.5行。

（3）图表需统一编号，图标标题采用黑体五号；图标题在图片下方，表格标题在表格上方。

（4）装订顺序为：封面、任务书、报告正文、评分表。

2、课程设计报告的撰写要求（1）设计报告正文内容为6-10页为宜，主要内容为自己的设计思路、设计步骤、关键性步骤的记录、重要结果的记录以及自己本次课程设计的总结。

报告撰写要求思路清晰、结构合理、层次清晰，报告简洁但又要能体现设计过程。

（2）报告中图表要求清晰、规范，图表的尺寸大小适当。

（3）课程设计报告内容（仅供参考）：一、课程设计的任务要求：本次课程设计的任务要求，对照任务书中的任务要求。

二、设计方案：对任务进行分析，提出任务的可行实现思路，包括系统框图，各子模块之间的协同工作方式（800字）。

三、单元电路（子模块，子程序）分析：绘制各子模块电路图，详细分析其工作原理，包括信号的流向，电路工作条件，数据处理，程序流程图，有限状态机工作原理，预期结果，必要时有子模块的仿真结果分析。

报告中必须有6-8个主要子模块分析，每个子模块分析不少于200字。

不得拷贝元件说明书。

（2000字）四、系统仿真/测试：对采用FPGA开发板的同学，必须设计系统的测试方案，编写测试程序，打印仿真波形，分析仿真结果（600字））五、电路安装调试：电路的安装，调试步骤，调试过程中遇到的问题是什么？是如何解决的？调试结果（包括运行数据，图片）（800字）六、元件清单：所用元件列表，或所用FPGA资源七、总结：整个课程设计过程中，你觉得学习到了什么，课程设计过程中自己做的不足的地方有哪些？对自己的学习有何启示？希望课程设计过程或者指导老师如何改进？……（500字）电气信息学院课程设计任务书课题名称数字密码锁姓名专业班级学号指导老师课程设计时间2015年12 月 14 日- 2015 年 12 月 23日一、任务及要求课程设计任务可采用数字电路实验台，试验箱、单片机或FPGA开发板（由指导老师安排）完成。

数电电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电路基础知识，掌握电子密码锁的基本原理；2. 学会使用逻辑门、触发器等基本数字电路元件，并应用于电子密码锁的设计；3. 掌握电子密码锁的编码与解码技术，了解其安全性分析。

技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并搭建一个简单的电子密码锁电路；2. 学会使用相关软件（如Multisim等）进行电路仿真，提高实际操作能力；3. 培养学生团队协作、动手实践和问题解决能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路和电子技术的兴趣，激发创新意识；2. 增强学生的信息安全意识，了解密码学在生活中的应用；3. 树立正确的价值观，认识到科学技术对社会发展的积极作用。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，培养学生的实际操作能力和团队协作能力。

学生特点：学生在本年级已具备一定的数字电路基础，对电子技术有一定了解，但实际操作能力有待提高。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，关注学生个体差异，提供个性化指导，确保学生在课程中学有所获。

通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体的学习成果。

二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：逻辑门、触发器、计数器等基本元件的工作原理与应用；- 教材章节：第一章 数字逻辑电路基础2. 电子密码锁原理讲解：密码锁的工作流程、安全性分析；- 教材章节：第三章 安全电子密码锁3. 电子密码锁电路设计：使用逻辑门、触发器等元件设计密码锁电路；- 教材章节：第二章 组合逻辑电路设计4. 电路仿真与实验操作：利用Multisim软件进行电路仿真，实际搭建电子密码锁；- 教材章节：第四章 电路仿真与实验5. 编码与解码技术：了解常见编码方式，学习密码锁的解码技巧；- 教材章节：第三章 安全电子密码锁6. 团队协作与项目实施：分组进行项目实践，培养学生的团队协作能力和实际操作能力；- 教材章节：附录 实践项目指导教学进度安排：第一周：回顾数字电路基础知识，学习电子密码锁原理；第二周：设计电子密码锁电路，进行电路仿真；第三周：实际操作，搭建电子密码锁，学习编码与解码技术；第四周：团队协作，完成项目实施，进行成果展示与评价。

目录一.课程名称 (2)二.设计目的和要求 (2)三.设计要求...............................３三.设计框图. (4)四.所用器件和原理 (5)4.1 器件表 (5)4.2 ＬＳ２９０Ｎ (5)4.3 发光二级管·························６4.4 四线七段显示译码管··················７4.5比较器 74LS85······················１０五·各个功能仿真图仿真图················１２5.1脉冲输入装置······················１２5.２密码输入部分······················１３5.3 密码校验部分············１６５．４密码锁定部分..........１9 六、出现的问题及调试 (20)七.参考文献 (21)八.设计体会 (22)（一）.课程名称数字密码锁（二）.设计目的1.使学生在学完了《数字电子技术》课程的基本理论，基本知识后，能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，锻炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。

数字电子密码锁课程设计数字电子密码锁课程设计课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：单位：题目: 《数字电子密码锁》初始条件：利用集成集成芯片和门电路等设计一个数字电子密码锁。

要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（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（2）密码可变，用户可以随时更改密码，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）无活动零件，不会磨损，寿命长。

（5）使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。

Abstract Electronic locks is a through the password input to control circuit or chips work, so as to control the closing of the mechanical switch, complete the lock, closure of the task of electronic products. There are many kinds of it, there is the simple circuit products, also have the high cost performance based on chip products.Now that are widely used in the electronic locks chips as the core, through the programming to fulfill. Its performance and security has greatly exceed the mechanical lock. The characteristics are as follows: (1) good secrecy, code more than quantity. Random unlock the success rate is almost zero. (2) the password variable, the user can change the password, prevent the password is stolen, at the same time it can avoid the replacement for personnel to lock shall fall down. (3) error input protection, when the input password many errors, alarm system to be automatic startup. (4) no activity parts, do not wear, long service life. (5) use flexibility good, not as mechanical lock must wear a key to unlock. 1 绪论1.1 课程设计的目的通过对课程的设计掌握电子系统的一般设计方法，掌握模拟IC器件的应用，培养综合应用所学知识来指导实践的能力，为接下来电子信息学习培养兴趣。

数字电路课程设计设计报告课题名称：密码锁设计成员1：设计成员2：设计成员3：密码锁一、目录1、设计项目综述 (2)2、设计方案及分析 (3)2.1设计方案 (3)2.2设计分析 (4)2.3方案优缺点 (4)3、电路原理分析 (5)3.1模块1：八进制优先编码器74ls148 (5)3.2模块2：4位双稳锁存器74LS75 (6)3.3模块3：4位数字比较器74LS85 (8)3.4模块4：可预置bcd计数器74LS160 (9)3.5 总图 (14)4、总结 (16)4.1设计中遇到的问题及解决方法 (17)4.2设计方案中需要改进的地方 (17)4.3这次设计中的收获和教训 (17)二、设计项目综述：1、可以预置1位十进制数密码，并保存密码。

2、开锁时，输入正确密码，按开锁键，锁打开。

3、当输入密码时，数码管显示相应的输入数字。

密码输入错误时计数一次,当输入错误密码连续达到四次，拒绝再输入密码。

需用复位键将其还原才能再次输入。

4、输入密码时，数码管8显示密码的数值。

拒绝输入密码时，只显示0。

按开锁键时，数码管5显示密码输入错误的次数；当错误次数连续少于4次以下时，则当输入密码正确时数码管5清“0”。

5、开锁指示灯亮表示锁已经打开。

三、设计方案及分析1、设计方案根据以上密码锁的设计任务，我们拟定的方案可以简略的如以下框图所示：2、方案分析（1）密码输入：由于要求通过每按一个输入键时直接显示为对应的十进制数密码，所以需要将二进制数转换为对应的十进制数。

根据前面这个要求，我们有两个选择74ls147和74ls148。

74ls147与74ls148比较，74ls148比74ls147多一个功能端。

使用74ls148可以实现输入四次错误自动锁定。

虽74ls148总的输入键只有8个，使用两块74ls148，并他们通过级联可以解决0~9输入。

当多过输入端同时出现时，只对其中优先权最高的一个进行编码，这个编码就是我们要的对应的十进制数。

密码锁数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数字电路的基本原理，掌握密码锁中涉及的逻辑门电路及其功能。

2. 学生能描述密码锁数电课程的电路组成，解释其工作原理。

3. 学生能运用二进制数进行基本运算，并将其应用于密码锁的设计中。

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密码锁电路。

2. 学生能够运用逻辑门电路进行问题分析，解决密码锁数电课程中遇到的实际问题。

3. 学生能够通过实验操作，培养动手能力和团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对数字电路的兴趣，激发学习热情，形成主动探究的学习态度。

2. 学生在学习过程中，培养严谨、细心的实验操作习惯，增强安全意识。

3. 学生通过团队协作，培养沟通能力，学会尊重他人意见，形成合作共赢的意识。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标注重理论与实践相结合，以项目式教学引导学生主动参与，旨在提高学生的数字电路知识水平，培养实际操作能力和团队协作精神。

通过本课程的学习，学生能够将所学知识应用于实际项目中，提高解决实际问题的能力。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 数字电路基础知识：介绍逻辑门电路、触发器、计数器等基本概念和原理，对应教材第2章。

- 逻辑门电路：与门、或门、非门、与非门、或非门等。

- 触发器：RS触发器、D触发器、JK触发器等。

- 计数器：二进制计数器、十进制计数器等。

2. 密码锁原理及设计：分析密码锁的工作原理，学习设计简单的密码锁电路，对应教材第3章。

- 密码锁工作原理：介绍密码锁的基本组成、功能及其工作过程。

- 电路设计：根据密码锁原理，运用逻辑门电路设计密码锁。

3. 实践操作：分组进行实验，动手搭建和调试密码锁电路，对应教材第4章。

- 实验器材：准备逻辑门电路、触发器、计数器等实验器材。

- 实验步骤：根据教学大纲和实验指导书，分步完成密码锁电路的搭建和调试。

4. 教学进度安排：- 数字电路基础知识：2课时- 密码锁原理及设计：2课时- 实践操作：4课时三、教学方法针对本课程的教学目标、内容和学生的特点，采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：通过教师系统的讲解，使学生掌握数字电路基本原理和密码锁的相关知识。

“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*********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。

题目密码锁控制电路设计一、设计任务与要求设计任务：设计一个密码锁的控制电路，使二在输入正确的开锁代码时，输出开锁信号将锁开启；并用红灯亮，绿灯灭表示关锁；而绿灯亮，红灯灭表示开锁。

要求：1.在锁的控制电路中存储一个能够修改的4位代码，当开锁按钮开关的输入代码等于存储的代码时，将锁打开。

2.从第一个按钮触动以后的5S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，并由杨声器发出报警信号（可用黄色发光二极管指示）。

二、方案设计与论证1方案论证基于数字系统的设计方式有两大类：1）、自下而上的设计方式；2）、自下而上的设计方式。

方案一：用TTL与COMS芯片设计，由下而上设计总个系统，第一组成功能单元电路在山此组装。

此方案设汁思路明确，所用知识简但。

易于调试安装接线，但利用器件较多，系统不是很稳固，用明显不足。

方案二：用TTL与COMS芯片设计，由下而上设计总个系统，第一肯定系统的逻辑功能，将系统分为控制器和逻辑器，再用ASM肯定控制器算法。

此方案系统集成度较高且稳固，但控制器实现算法较难设计，且接线繁乱（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，山下而上设计总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。

可是，基于初学者对可编程逻辑器件知识欠缺，对系统软件平台和硕件的不熟悉，所以该设计方案有明显的难度。

方案四：用单片机设计，用Keil编写一个C程序，将其拷进单片机系统，从而实现密码锁功能。

此方案只需再程序上花点功夫，易于实现，可是对于单片机未免牛鼎烹鸡，不适于大规模设计。

基于以上方案论证：相对于初学者而言，选择方案一较为实际，易于实现。

2方案设计现对方案一作如下设计讨论：数字密码锁控制电路的设计，能够理解为是数字信号的处置和控制，即信号的输入、存储、对比、分析、检测、反馈、输出。

第一，输入四位二进制数并把二进制数进行存储；第二；二进制数的数字逻辑与设置密码对比；再者，分析比较结果和比较位数；最后，检测输出控制锁信号。

密码锁数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电路基本原理，掌握密码锁中涉及的逻辑门、触发器等组件的工作原理；2. 学会分析简单的数字电路图，识别密码锁电路中的关键电子元件及其功能；3. 掌握二进制数与十进制数的转换方法，并运用至密码锁的密码设置与破解。

技能目标：1. 能够运用所学知识设计简单的密码锁电路，并进行仿真测试；2. 培养学生动手操作能力，完成密码锁电路的搭建与调试；3. 提高学生问题解决能力，学会运用逻辑推理和分析方法解决密码锁相关的问题。

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，形成积极探索科学技术的态度；2. 增强学生的团队协作意识，培养合作解决问题的能力；3. 强化学生的创新意识，鼓励学生在设计过程中提出独特见解，形成独立思考的习惯。

课程性质分析：本课程为初中信息技术课程，结合了电子技术与实际应用，旨在帮助学生将理论知识与实践操作相结合。

学生特点分析：初中学生对新鲜事物充满好奇，具备一定的动手操作能力和逻辑思维能力，但缺乏实际电子技术应用经验。

教学要求：1. 注重理论与实践相结合，强调动手实践在教学过程中的重要性；2. 以学生为主体，激发学生主动探索、合作学习的兴趣；3. 关注个体差异，鼓励学生发挥自身优势，提高综合素质。

二、教学内容1. 数字电路基础：包括逻辑门（与、或、非门等）、触发器（RS触发器、D触发器等）的基本原理与运用；2. 密码锁原理：介绍密码锁的基本构成，分析其工作原理，讲解密码设置与破解的方法；3. 二进制与十进制转换：学习二进制数与十进制数的转换方法，并应用于密码锁密码的设置与破解；4. 电路图分析：学会分析简单的数字电路图，识别密码锁电路中的关键电子元件及其功能；5. 密码锁电路设计与仿真：运用所学知识设计简单的密码锁电路，利用Multisim等软件进行仿真测试；6. 密码锁电路搭建与调试：动手操作，搭建密码锁电路，进行调试与优化。

数字逻辑设计课程设计报告书题目名称：电子密码锁学院：光电信息学院小组成员：钟永捷2011059080024侯晨涛2011059170003徐昊2011059060029指导教师：李*日期： 2013年6月28日一、小组成员分工情况侯晨涛：所有编程工作、资料查找工作量：60%钟永捷：辅助编程、图表制作、资料查找工作量：20%徐昊：论文写作、图表制作、资料查找工作量：20%二、题目分析1.输入信号通过扫描键盘的行与检测键盘的列得到输入信号。

2.输出信号通过译码器得到的显示器显示信息，开关锁动作。

三、设计总框图四、各模块说明(一)键盘扫描模块1.原理通过时序信号产生脉冲，不间断地向矩阵键盘的行输入1110-1101-1011-0111的循环序列。

同时将各列的电平置高，检测矩阵键盘各列的电平变化。

若在一定时间内，扫描到第n列电平为零时恰好第m行的m,位置上键被按下。

输入电平也为零，则判断键盘上[]n2. 模块框图3. 状态表此模块只需要通过编码器实现即可，假定前四位表示各行扫描结果，后三位表示各列扫描的结果。

按下“8”键1011 101 S8 1000按下“9”键1011 011 S9 1001按下“#”键0111 011 S10 1010按下“*”键0111 110 S11 10114.仿真结果Key_in代表按键按下与否情况，Key_mem将其记录并输出，scan为行扫描信号，Key_out为按键输出值。

如上仿真结果所示，当scan为1110时，扫描第一行。

按下第一个键，即Key_in为110，此时Key_out 为0001，即输出值为1。

其它状态依此类推。

(二)输入模块1.原理设置两个寄存器，一个作为用户所想设置密码的密码寄存器。

另一个寄存器则是将键盘Input的键值存储起来。

最后通过一个比较器将两个寄存器的值进行比较。

若相同则输出“open”，反之，输出“error”。

比较器内部通过多位异或门实现。