电子密码锁,数电课程设计

数字电子技术课程设计电子密码锁(总17页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--课程设计说明书课程名称：数字电子技术课程设计题目：电子密码锁学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：日期：年月日电子密码锁一、设计任务与要求1.用电子器件设计制作一个密码锁，使之在输入正确的代码时开锁。

2.在锁的控制电路中设一个可以修改的4位代码，当输入的代码和控制电路的代码一致是锁打开。

3.用红灯亮、绿灯灭表示关锁，绿灯亮、红灯灭表示开锁4.如5s内未将锁打开，则电路自动复位进入自锁状态，并发报警信号。

二、方案设计与论证1、用按键输入四位十进制数字，输入密码要存储。

2、比较输入密码和原始密码。

当输入正确密码时，给出开锁信号，开锁信号用一个绿色指示灯表示，绿灯亮表示密码输入正确；如果输入密码不正确，用红灯表示。

3、锁的开关用红灯和绿灯表示，一次只能亮一盏。

红灯亮、绿灯灭表示关锁，绿灯亮、红灯灭表示开锁。

4、设置倒计时电路和自锁电路。

如果密码在5s内未能输入正确则发出报警声，并且自锁电路。

5、设置密码设置开关，开关闭合后，允许设置密码，设置好密码后，打开此开关。

6、需要在输入密码开始时识别输入，并由此触发计时电路。

方案一用74LS147译码器来把按键输入转化为二进制。

通过8片四位寄存器74LS194实现密码功能，其中四片用来存储预置密码，另四片则用来存储输入的密码。

当密码开始输入时开始计时，通过74LS192计数器实现计时功能；然后在密码输入期间，用74LS138数据选择器来选片存储。

数据选择器的输入端又一个两位的二进制的加法计数器来控制，当键盘有按键输入时计数器就加1，当一个按键按完后会轮到下一个芯片存储。

自锁功能利用74LS138来控制。

通过四片74LS85芯片判断原始密码和输入密码是否相同，接着用指示灯来表示密码的输入正确与否，如果密码没有输入正确的话，则红灯亮，否则则绿灯亮。

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。

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。

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。

摘要通过本次设计掌握数字电路系统设计的方法，熟悉电子密码锁设计相关硬件的使用，了解电子密码锁的系统构成，利用数字门电路实现电子密码锁的设计与实现，可以加深自己对所学专业的认识，关联知识，增强自己的动手能力，积累实践经验，为以后的工作打好基础。

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。

使用时用户必须按下确认按钮后方可知用户输入的密码是否与预置密码一致，当密码正确时密码锁可以被打开，点亮绿色二极管亮代表密码正确，锁可以打开。

当开锁输入码与密码不一致时，则报警。

报警时间持续3秒，输入连续3次错误时则报警时间延长为10s。

相对于基于单片机技术的电子密码锁，用简单门电路来来构成系统，可靠性提高，并且价格便宜。

关键字：电子密码锁；数字电路；预置密码；误码报警.目录第一章绪论 (5)第二章设计总体思路及相关芯片的使用 (6)2.1基本设计原理 (6)2.2设计总体框图 (4)2.3 常用芯片的的使用功能 (7)第三章设计的具体过程 (8)3.1 密码识别电路 (8)3.2秒脉冲产生电路 (8)3.3报警电路 (9)3.4报警次数检测电路 (7)3.5电子密码锁总体电路设计 (9)第四章仿真与调试 (11)4.1 仿真软件简介（Multisim简介） (11)4.2仿真电路的建立 (12)4.3 仿真效果分析 (12)4.4 调试要点及注意事项 (16)第五章设计总结 (15)参考文献 (16)附录 (19)第一章绪论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。

锁自古以来就是把守护门的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠的防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。

密码锁数电课程设计摘要本文设计的电子密码锁利用数字逻辑电路，实现对锁的电子控制，突破了传统的机械锁的单一性、保密性低、易撬性的缺点，数字电子密码锁具有保密性高、使用灵活性好、安全系数高的优点。

数字电子密码锁的核心是由数据选择器74LS153组成，电路分为三部分：第一部分是由八个单刀双掷开关组成的密码输入电路，密码输入共有28=256种输入方式，但能正确开锁的输入方式只有16种；第二部分是由与门、译码器、反相器、数据选择器组成的密码验证部分，当密码数去正确后，数据选择器会输出一路高电平；第三部分由三极管、继电器、电磁铁组成的执行开锁电路。

它的电路结构简单，但电路具有复杂的数字逻辑关系，密码破译难度较大，操作简单，用户使用方便。

综合看来，此电子密码锁实用性强关键词：电子密码锁；报警;引言随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，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呢。

在当今社会，安全防盗已成为社会问题，而锁自古以来就是防盗的重要工具，目前国内大部分人使用的还是传统的机械锁，然而，眼下假冒伪劣的机械锁互开率非常之高，此外，即使是一把质量过关的机械锁，通过急开锁，甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。

机械锁的这些弊端为一种新型的锁——电子密码锁，提供了很大的发展空间。

1 设计目的1、巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。

2、培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。

3、通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节，初步掌握简单实用的分析方法和工程设计方法。

4、学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高动手能力和进行数字电子电路实验的基本技能。

5、随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲睐。

电子密码锁电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电子密码锁电路的基本原理和组成部分。

2. 学生能够掌握数字逻辑电路的基础知识，包括门电路、触发器等。

3. 学生能够描述电子密码锁电路的工作流程，并解释其安全机制。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识设计简单的电子密码锁电路。

2. 学生能够运用仿真软件对电子密码锁电路进行模拟和测试。

3. 学生能够通过实验操作，搭建和调试电子密码锁电路，解决问题并优化设计。

情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对电子技术和创新设计的兴趣，激发探索精神。

2. 学生能够认识到电子密码锁在日常生活和安全领域的重要性，增强社会责任感。

3. 学生能够养成合作、交流和分享的良好习惯，提高团队协作能力。

课程性质：本课程为实践性强的电子技术课程，结合理论知识与实践操作，培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点：学生为初中年级，对电子技术有一定的基础知识，好奇心强，喜欢动手实践。

教学要求：教师需引导学生运用所学知识解决实际问题，注重理论与实践相结合，鼓励学生创新和团队协作。

通过课程目标的分解与实现，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。

二、教学内容1. 电子密码锁原理介绍：包括密码锁的基本概念、工作原理、安全性分析等，对应教材第3章“数字电路基础”。

2. 数字逻辑电路基础：涵盖门电路、触发器、计数器等基本元件的工作原理与应用，对应教材第4章“组合逻辑电路”与第5章“时序逻辑电路”。

3. 电子密码锁电路设计：讲解如何根据需求设计电子密码锁电路，包括密码设置、验证机制等，结合教材第6章“数字电路设计方法”。

4. 仿真软件应用：介绍仿真软件的使用方法，指导学生进行电子密码锁电路的模拟与测试，对应教材第7章“数字电路仿真”。

5. 实践操作：组织学生进行电子密码锁电路的搭建、调试与优化，提高学生的动手能力，结合教材第8章“数字电路实验”。

教学安排与进度：1. 第一周：电子密码锁原理介绍，数字逻辑电路基础。

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：李力日期： 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。

4.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。

2.模块框图3.状态图1)删除字符第一次输入值为0101，Number_sig第0到3位将其保存。

第二次输入值为0011，Number_sig第4到7位将其保存。

第三次输入值为0001，Number_sig第8到11位将其保存。

数字电子密码锁课程设计报告课程名称: 数字电子技术基础设计题目: 数字密码锁班级: 08自动化（2）班**: ******: **目录一、设计目的 (1)二、技术指标 (1)1.基本功能 (1)2.增加功能 (1)三、总体设计方案 (1)1.第一方案 (1)2.第二方案 (2)3.第三方案 (2)4.设计思路 (2)四、元件清单 (2)五、电路框图 (2)六、单元电路的设计 (3)1.密码输入模块 (3)2.密码修改模块 (4)3.密码检验模块 (4)4.开锁模块 (5)5.报警模块 (5)6.音频方波信号模块 (6)7、系统总图 (6)七、总结与体会 (8)1.成品评测 (8)2.制作体会 (8)3.制作回顾 (8)八、参考文献 (8)一、设计目的1.巩固和加深对电子电路基本知识的理解, 提高综合运用本课程所学知识的能力。

2、培养根据设计需要选学参考书籍, 查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。

3.通过电路方案的分析、论证和比较, 设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节, 初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

4、学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法, 提高学生动手能力和进行数字电子电路实验的基本技能。

二、技术指标1.基本功能1）.设计一个数字锁, 每把锁都有其预先设定好的（四位二进制数）开锁密码, 在一个开锁控制信号作用下用该密码可以打开锁；2）.开锁时, 其预先设定好的（四位二进制数）代码与（四位二进制代码）开锁密码信号相符, 且开锁控制信号有效时, 锁打开；3）.若不符, 电路将发出声, 光报警信号；4）.不开锁时, 锁关闭。

2.增加功能开锁密码位数, 声报警信号扩音等。

三、总体设计方案1.第一方案用JK触发器和双联开关组成, 要按顺序输入密码, 但其密码修改电路机械化, 且开关过多, 连线较多, 操作较繁琐。

2.第二方案用74HC573锁存器为密码设定电路和修改电路, 这方案可以便捷地设定密码和修改密码, 但密码的输入要用到8个控制开关且密码输入不分顺序。