下载文档原格式
《数字电子技术基础》课程设计任务书学生姓名：专业班级:指导教师：工作单位：题数字式电子锁的设计与实现目初始条件: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—月一日，布置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。
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本数字式电子锁设计由74 芯片构成，由密码输入部分、密码设定部分、开锁部分和报警部分组成。
本设计电路简单，并能实现要求中的所有功能。
在实际生活中也有运用。
关键词：数字式电子锁74 芯片目录1 绪论................................................................ 1 ..数字式密码锁简介.................................................. 1...2 方案设计............................................................ 1...3 芯片介绍............................................................ 2...3.1 74ls194 .................................................................................................... 2...3.2 74ls175 ................................................................................................... 3...3.3 74ls161 ....................................................................................................4...3.4 74ls85 ..................................................................................................... 5...3.5 74ls00 ..................................................................................................... 6...3.6 74ls08 ..................................................................................................... 7...3.7 NE555 ...................................................................................................... 7 ..3.7.1 NE555引脚图............................................ 7.3.7.2 NE555相关应用.......................................... 8.4 电路设计........................................................... 1..0.4.1 密码输入电路 ................................................ 1..0.4.2 密码预置电路和开锁电路 ....................................... 1..04.3 报警电路 .................................................... 1..1.4.4 自锁电路 .................................................... 1..2.4.5 总电路图 .................................................... 1..3.5 仿真与调试......................................................... 1..4.5.1 密码预置与输入的仿真 ........................................ 1..45.2 报警电路的仿真 .............................................. 1..55.3 蜂鸣器工作时间的仿真 ........................................ 1..56 实物图1..6..7 小结与体会......................................................... 1..6.8 参考文献........................................................... 1..7.1 绪论数字式密码锁简介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。
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。
数字逻辑电路课程计课题：电子密码锁姓名：班级：学号：成绩：指导教师：开课时间:2014-2015学年第2学期2007年 6 月 20日电子密码锁摘要：采用逻辑门电路设计电子密码锁，阐述了其工作原理，给出了具体的电路原理图。
该密码锁具有密码预置功能，保密性强，误码报警，并且报警时间可以设定，同时用数码管显示出报警时间。
密码正确时驱动继电器控制开锁指示灯，误码时报警信号由蜂鸣器发出，声音为间歇式鸣笛。
采用自行设计的5V稳压电源供电，具有耗电省等特点。
当密码正确时密码锁可以被打开，绿色二极管亮代表密码正确，锁可以打开。
密码不正确时，红色二极管被点亮，同时蜂鸣器鸣笛5秒，数码管显示5秒计时；计时结束时，20秒计时开始。
关键词：电子密码锁；数字电路；预置密码；误码报警Using logic gate design of electronic combination lock, this paper expounds its working principle, gives the specific circuit principle diagram of the combination lock with password preset function, strong confidentiality, error alarm, and alarm time can be set, at the same time using digital tube display the alarm time. Password correctly drive relay control lamp, when the error alarm signal by a buzzer, voice for intermittent ing self-designed 5 v regulated power supply, has the characteristics of power saving electricity. When the correct password combination lock can be opened, the green led light on behalf of the correct password, the lock can be opened. Password is not correct, the red leds lit up, at the same time a buzzer honking 5 seconds, the digital tube display 5 seconds time, at the end of the timing, 20 seconds timer starts.Keywords: electronic password ，combination lock，digital circuit preset ，Error alarm目录1、设计背景 (4)2、设计方案 (5)2.1原理框图 (5)2.2总体思想 (5)3、方案实施 (7)3.1.1密码输入 (7)3.1.2密码存储 (8)3.1.3比较电路 (8)3.1.4 5秒计时器 (9)3.1.5 20秒计时器 (10)3.2电路仿真 (11)4、结果与结论 (12)5、收获与致谢 (14)6、参考文献 (15)1、设计背景1.1背景及其发展前景随着人们生活水平的提高和安全意识的加强，对安全的要求也就越来越高。
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。
“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。
课程设计任务书学生姓名：孙亚楠专业班级：通信1302班指导教师：付琴工作单位：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：序号阶段内容所需时间1 方案选择和电路设计1天2 硬件设计、软件仿真2天3 系统优化2天4 设计报告撰写1天5 答辩1天合计7天指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1.设计目的及要求 (1)设计目的 (1)设计要求 (1)2.电路的设计与选择 (2)电路组成 (2)方案选择 (2)方案一电路及原理 (2)电路及原理 (3)方案三电路及原理 (3)方案比较与确定 (4)3.电路原理 (5)开锁输入电路 (5)电路设定与比较电路 (6)计数电路 (8)计时电路 (10)报警电路 (11)实验参数计算 (11)总电路及其工作原理 (11)4.仿真结果及实物图 (13)电路仿真结果 (13)焊接实物图 (17)5.实验设计总结与感悟 (19)6.元器件清单 (20)摘要现代电子技术的快速发展,使得数字电子技术广泛地应用在自动化领域中。
设计方案系统设计方案利用所学的电子技术知识和电子设计方法，设计出一个电子密码锁有以下两种基本方案可以选择：方案一：利用数字逻辑电路，运用各种门电路，计数器，触发器，锁存器，编/译码器等数字逻辑器件实现电子控制。
从而实现想要设计的电子密码锁的功能。
此方法设计简单，但硬件电路比较多，操作起来比较复杂。
方案二：使用MCS-51系列单片机为核心控制附加一些简单的外围电路，利用单片机的一个I/O端口组成4×4键盘作为输入电路，采用汇编语言编写程序来实现电子密码锁的各项功能，程序语言功能强大，调试较为简单。
具有很强的实用性。
设计方案选择综上提出的两种方案，方案一给出的采用数字逻辑电路的设计方法的好处就是设计简单，因为采用数字逻辑电路可以分成各个功能模块来设计，每个模块实现各自的一个功能。
这钟方法设计的密码锁电路大致包含：按键输入、密码核对、密码修改、开锁电路、错误提示电路等功能模块。
采用数字电路虽然设计简单但是操作繁琐，要运用很多数字逻辑器件，硬件电路复杂，而且可能会出现较多器件故障，同时难以检查和维护。
方案二提出的使用单片机为核心控制的方案，利用单片机丰富的I/O端口和灵活的编程设计，不但能实现密码锁的功能，而且控制准确性高，外围电路少硬件电路简单，方便灵活，调试简单不易出错，体积小成本低也利于现实中实现，具有较高的实际意义和实用价值。
这个设计方案的最关键的地方就在于编程，利用程序的执行来实现密码锁的基本功能，因此单片机方案还有较大活动空间，能在很大程度上扩展功能，方便对系统进行升级。
针对第一种方案：系统vhdl设计功能描述：假设设计的密码锁有7个数据输入键，分别用K1到K7表示；一个“确认键”（按一下确认键，密码锁内部就产生一个正脉冲），用CLK_AFFIRM表示；一个“重置和修改密码使能键”，用S/W 表示；一个开锁状态指示灯GREENLED；一个密码输入错误报警器REDLED.1.密码预置。
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。
1．用4×4组成0－9数字键及确认键。
用8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LED发光二极管亮一秒钟做为提示，同时发出“叮咚”声；若密码不正确，禁止按键输入3秒，同时发出“嘀、嘀”报警声；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。
（此句在下面程序中需要再按下ENTER键方有效）2．电路原理图图4.33.13．系统板上硬件连线（1）．把“单片机系统”区域中的P0.0－P0.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端子上。
（2）．把“单片机系统“区域中的P2.0－P2.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端子上。
（3）．把“单片机系统”区域中的P3.0－P3.7用8芯排线连接到“4×4行列式键盘”区域中的R1R2R3R4C1C2C3C4端子上。
（4）．把“单片机系统”区域中的P1.0用导线连接到“八路发光二极管模块”区域中的L2端子上。
（5）．把“单片机系统”区域中的P1.7用导线连接到“音频放大模块”区域中的SPK IN 端子上。
（6）．把“音频放大模块”区域中的SPK OUT接到喇叭上。
4．程序设计内容（1）．4×4行列式键盘识别技术：有关这方面内容前面已经讨论过，这里不再重复。
（2）．8位数码显示，初始化时，显示“P ”，接着输入最大6位数的密码，当密码输入完后，按下确认键，进行密码比较，然后给出相应的信息。
在输入密码过程中，显示器只显示“8.”。
当数字输入超过6个时，给出报警信息。
在密码输入过程中，若输入错误，可以利用“DEL”键删除刚才输入的错误的数字。
（3）．4×4行列式键盘的按键功能分布图如图4.33.2所示：图4.33.25．C语言源程序#include <AT89X52.H>unsigned char ps[]={1,2,3,4,5}; //设定的密码unsigned char code dispbit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00,0x40,0x73,0xff}; unsigned char dispbuf[8]={18,16,16,16,16,16,16,16}; unsigned char dispcount;unsigned char flashcount;unsigned char temp;unsigned char key;unsigned char keycount;unsigned char pslen=5;unsigned char getps[6];bit keyoverflag;bit errorflag;bit rightflag;unsigned int second3;unsigned int aa,bb;unsigned int cc;bit okflag;bit alarmflag;bit hibitflag;unsigned char oka,okb;void main(void){unsigned char i,j;TMOD=0x01;TH0=(65536-500)/256;TL0=(65536-500)%256;TR0=1;ET0=1;EA=1;while(1){P3=0xff;P3_4=0;temp=P3;temp=temp & 0x0f;if (temp!=0x0f){for(i=10;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);temp=P3;temp=temp & 0x0f;if (temp!=0x0f){temp=P3;temp=temp & 0x0f;switch(temp){case 0x0e:key=7;break;case 0x0d:key=8;break;key=9;break;case 0x07:key=10;break;}temp=P3;P1_1=~P1_1;//后面也有，貌似无用if((key>=0) && (key<10)){if(keycount<6){getps[keycount]=key;dispbuf[keycount+2]=19; //前两位已经用于显示“P ”}keycount++;if(keycount==6){keycount=6;}else if(keycount>6){keycount=6;keyoverflag=1; //key overflow 输入密码长度超过}}else if(key==12) //delete key{if(keycount>0){keycount--;getps[keycount]=0; //最近1次数入的数值清0dispbuf[keycount+2]=16;}else{keyoverflag=1; //未输入密码，按到功能键，报错！嘀一声。
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。
课程设计任务书学生姓名：柯一凡专业班级：通信1102指导教师：魏洪涛工作单位：信息工程学院题目: 数字式密码电子锁电路设计初始条件：Protel软件、PC机和相关的参考书籍如：1.Protel99 入门与提高.赵品编著.人民邮电出版社.2000.112.Protel99 高级应用.赵品编著.人民邮电出版社.2000.113.Protel 99 SE电路设计与仿真应用要求完成的主要任务:1、绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch（自选）。
可以涉及模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能的电子电路系统。
（注意：电路选择不可过分简单，元件种类（包括电源和信号源）少于5种；或者元件个数少于10个将导致不及格。
）2、绘制相应电路原理图的双面印刷版图*.pcb3、对电路原理图进行仿真，给出仿真结果（如波形*.sdf、数据）并说明是否达到设计意图。
（注意：仿真提倡对所绘制的原理图*.sch进行全面仿真，如果不能做到全面仿真成功，则要说明原因，但要完成局部电路的仿真。
）时间安排：序号设计内容所用时间1 选择合适的电路1天2 用Protel绘制相应的电路双面印刷版图，并仿真3天3 总结编写课程设计报告1天合计1周指导教师签名： 2014年 6 月 10 日系主任（或责任教师）签名：2014年 6 月10 日目录目录 (I)摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................................................ I I 1 设计任务与要求.. (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计要求 (1)2 原理分析 (2)2.1单片机控制原理 (2)2.2模块硬件电路分析 (2)2.2.1单片机最小系统 (2)2.2.2键盘矩阵 (3)2.2.3 LCM1602液晶显示 (4)2.2.4声光显示 (4)3 电路原理图绘制 (6)3.1 DXP绘制电路原理图 (6)3.2 DXP绘制PCB图 (9)3.2.1 加载网络表 (9)3.2.2 PCB板的排版 (10)3.2.3 PCB板的布线 (10)3.3.4 PCB板的覆铜 (11)4 电路仿真及分析 (13)5 心得体会 (15)6 参考文献 (16)附录 (17)数字式密码电子锁程序源代码（仿真） (18)摘要本系统以STC89C52单片机最小系统为核心，结合矩阵键盘、1602LCD和报警系统组成。
系统能完成锁闭状态显示、密码输入错误超次（大于三次）异常,系统锁定声光告警、初始化设置用户密码等基本的密码锁的功能。
除上述基本的密码锁功能外，依据实际的情况还可以添加通过超级密码重置密码、键盘背光与通过背光显示密码、系统产生随机密码等扩展空间。
Protel DXP 6将项目管理方式、原理图和PCB图的双向同步技术、多通道技术、自动布线技术以及强大的电路仿真的技术完美的融合在一起。
Protel DXP提供了丰富的元件库，包括原理图符号。
PCB封装、SI模型及仿真模型，可以方便地进行同步修改。
这次课程设计主要要求掌握原理电路图设计、PCB设计和仿真。
关键词：Protel DXP，PCB设计，电子密码锁，STC89C52，液晶显示AbstractThe system STC89C52 microcomputer as the core, combined with matrix keyboards,1602LCD and alarm system components. System can complete the lock status display, the password input error and Ultra (more than three times) abnormal sound and light alarm system lock, initialized to set user passwords, and other basic lock function. In addition to the basic lock function, based on the actual situation can also be added through super password reset your password, keyboard backlight and password through the backlit display, the system generates random passwords for expansion.Protel DXP 6 combine Project management, the PCB and schematic map of the two-way synchronization technology, multi-channel technology, automatic routing technology and a strong circuit simulation technology together perfectly. Protel DXP provides a rich library, including the principle of symbols. PCB package, SI model and simulation model can easily synchronize edits. The main demands of the curriculum design master principle circuit design, PCB design and simulation.Keywords: Protel DXP，PCB design tools，electronic code lock，STC89C52，liquid crystal display1 设计任务与要求1.1 设计任务设计一个以单片机AT89C52为主控芯片，结合外围电路，组成电子密码锁。
用户想要打开锁，必先通过提供的键盘输入正确的密码才能将锁打开，密码输入错误有提示，为提高安全性，当密码输入错误三次将报警。
密码可以由用户自己修改设定，锁打开后才能修改密码。
修改密码之前必须再次输入密码，在输入新密码时候需要二次确认，以防止误操作。
完成密码锁的功能。
1.2 设计要求（1）使用protel制作数字式密码电子锁的电路原理图（2）使用protel制作数字式密码电子锁的PCB图（3）使用Protuse对数字式密码电子锁电路进行仿真单片机最小系统声光显示模块 1602液晶显示模块 矩阵键盘2 原理分析2.1单片机控制原理本次设计选用单片机STC89C52作为本设计的核心元件，利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O 端口，及其控制的准确性，实现基本的密码锁信号判断、状态保存、电平控制的功能。
设计从总体可以分为硬件和软件两个部分。
在硬件部分中，由单片机最小系统、矩阵键盘、1602液晶显示、声光显示这几个部分，其相关控制如图2-1；在软件部分中，由矩阵键盘键值读取、1602液晶显示函数、延时模块、密码读取模块、密码设置模块、密码比较模块、声光状态模块等几部分组成。
图2-1 硬件模块关系2.2模块硬件电路分析2.2.1单片机最小系统此为一个单片机最小系统，其有P0~P3 四组I/O 口，可以进行相关的电平状态读取与控制操作。
开关SW_RST 为复位开关，当其接通，单片机RST9复位端至于高电位，满足一定时长后，单片机会进行复位操作，重新开始工作。
Y1、C1.2、C1.3组成了单片机的振荡电路，为单片机系统提供稳定可靠地时钟信号，协助单片机完成相关操作。
Header9为一组排阻，座位上拉电阻。
由于STC89C52使用串口方式下载程序，因此需要使用MAX232完成程序下载的处理工作。
图2-2 单片机最小系统原理图图2-3 串口电路2.2.2键盘矩阵设计准备使用4×4键盘，对应的电路如图2-4所示。
0~9输入相应的数字。
在输入密码是L\R分别实现输入位置的左右移动，B为退格键，C为清除键，清楚当前所有的输入字符，S为功能扩展键，暂时未定义，E为确认键。
由于本设计所用到的按键数量较多而不适合用独立按键式键盘。
采用的是矩阵式按键键盘，它由行线和列线组成，也称行列式键盘，按键位于行列的交叉点上，密码锁的密码由键盘输入完成，与独立式按键键盘相比，要节省很多I/O口。
图2-4 4×4键盘矩阵图2-5为1602液晶的引脚分布。
1,2为液晶显示供电，3接滑动变阻器改变3的相对电位，调节显示对比度。
4,5,6为液晶的控制端，调节工作状态。
7~14为液晶的数据输入端，15、16为液晶背光的电源接口。
17,18可以悬空不接。
图2-5 LCM1602液晶显示2.2.4声光显示光显示由红绿两种颜色的发光二极管组成，负极接单片机引脚，正极结一个限流电阻后接地。
当单片机输出高电平，其不亮，当单片机输出低电平，二极管点亮。
声信号告警由长鸣蜂鸣器与一个三极管、电阻组成，三极管在单片机的控制下驱动蜂鸣器正常工作。
长鸣蜂鸣器，在给予有效电平时可以不间断的以一定的频率发出蜂鸣。
图2-6 蜂鸣器工作电路3 电路原理图绘制3.1 DXP绘制电路原理图进入Protel DXP 2004后，依次点击工具栏上的File/New/PCB Project，新建一个后缀名为prjPCB的工程文件。
图3-1 新建prjPCB工程文件接下来在刚建立的prjPCB的工程文件下点击File/New/Schematic新建一个后缀名为SchDoc的原理图，建立原理图与工程的关联。
图3-2 新建原理图在绘制原理图时，Protel DXP 2004在工具栏上提供了常用元件的快捷方式，例如电阻、电解电容、瓷片电容以及常用的与、或、非等组合逻辑门，使用起来很方便。
如果要使用其他元件则可以使用Place/Part命令打开元件选择窗口。
若使用的是比较基本的元件可以在Protel DXP 2004默认提供的元件库Miscellaneous Devices.lntLib中直接浏览。
Protel DXP 2004将元件的原理图符号，元件描述、封装号以及SI仿真模型都集中在一起显示，使用起来很方便，也在一定程度上避免了Protel 99 SE中不知道元件封装号的问题。
