数电课程设计密码锁

第1页 一、设计目的

通过课程设计掌握控制系统设计的一般步骤，掌握系统总体控制方案的设计方法、8086微型计算机的应用方法、控制算法的设计及硬件设计方法。复习并学习用软件编程控制硬件。了解和掌握8086微机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计实现8086微机应用系统打下良好的基础。

二、设计任务与要求

（1） 密码锁在输入密码正确时控制电控锁开启，同时显示00字样；当输入密码错误时，发出错误警告，并显示FF字样；当3次误码输入时，产生报警；具有密码修改的功能。

（2） 选用8086和适当的存储器及接口芯片完成相应的功能，用LED显示器显示电子锁的当前状态；画出详细的硬件连接图；给出程序设计思路、画出软件流程图；给出所有程序清单并加上必要注释；完成设计说明书（包括封面、目录、设计任务书、硬件设计思路、硬件原理图、软件设计思路、程序流程框图、程序清单、所用器件型号、总结体会、参考文献等）。

三、 整体功能描述

本设计为多功能密码锁，使用存储器保存密码防止断电后密码丢失。工作时按下按键蜂鸣器会发出声音提示按键有效并在数码管有“- -”闪烁字样，若相隔1分钟无按键按下，则清零。在输入密码正确的条件下输出开锁电平，控制电控锁开启，同时显示OPEN字样。开锁后可按下“复位/修改密码键”实现修改密码功能的转入，之后先输入密码再输入同样的密码确认才可成功修改，修改成功后蜂鸣器会发出三声，数码管“00”闪烁三次提示修改密码成功。当输入密码错误时，发出错误警告声音，同时显示CLOSE字样，当输入密码错误次数累积够3次后，蜂鸣器会产生90秒的报警声响进行报警。

四、总体设计方案

根据本次设计的设计目的及设计要求，可有下列两种方案：

4.1 方案一

在本次设计中，因为密码锁的基本功能使可以判断密码是否正确，以及完成对密码的修改，所以需要用到输入设备以及CPU的接口电路以及相关存储设备；因为有报警提示功能，所以要用到相关的输出设备以及接口电路。因为要完成逻辑运算功能，所以必须要有CPU，CPU就选用我们最常用也最熟悉的8086，考虑到8255的端口兼具输入输出功能，灵活方便，所以选用一片8255作为输入输出设备与8086间的借口；采用0到9数字按键以及相关功能选择的输入；输出设备方面，采用两位数码管实现题目的状态提示要求，用一个蜂鸣器作为相关的警报，提示的声音输出。另外，为简化编程，采用8259中断控制器来触发中断实现密码锁工作模式的转换，其中的密码输入及判断功能与密码修改功能分别用两个外部中断来触发中断服务程序来实现。本设计的密码位数为6位。

数电课程设计

1.设计题目：

密码锁

2.设计要求：

该锁有4个密码拨动开关（设定0和1）来设置密码，一个开箱钥匙孔（能接通电池）。当用钥匙开箱时，如果输入的4位密码正确，箱被打开；否则，电路将发出警报（发光二极管亮表示）。要求锁的密码在第一次使用时能由用户自行进行一次性设定（机械方式）。

设计框图

3.设计思路

4．设计分析

（1） 密码输入及设定密码：4个密码拨动开关，4位密码的输入用DSWPK-4实现。

DSWPK-4

(2)与设定密码比较

可用74x85 4位比较器，但由于未在multisim里找到，于是用4个74x86代替。

74x86

真值表

A B 输出

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

（3） 组合逻辑控制

将两个74x138 3-8译码器级联成4-16译码器，如下图

其中6口接高电平

74x138真值表

5.电路原理图

Led1灯亮的时候是报警信号，led2灯亮的时候说明锁已打开，用开关A模拟钥匙，闭合时视为插入钥匙。5v的VCC视为电池。

使用到的其他元件有，8输入与非门，3kΩ电阻，2输入或门，开关等。 密码输入 与设定密码比较 设定密码

组合逻辑控制 箱子打开

报警信号

数字电路基础实验设计报告

班级：521

姓名：李世龙

学号：2010052106

设计题目：四位数字密码锁

指导老师：张光普

四位密码锁

一 设计任务：通过组合逻辑电路来实现四位密码锁功能。当输入正确的密码时LED灯亮但蜂鸣器不响，输入错误密码时ＬＥＤ灯不亮但蜂鸣器响。当关闭密码锁开关时无论输入什么样的密码LED灯都亮蜂鸣器都响。密码的输入由开关的闭合与断开控制高低电平进行密码的输入。

二 设计原理：

开关J1，J2, J3，J4通过接低电平或者接入高电平进行密码的输入，J5为密码锁的开关当它接入高低电平来控制密码锁是否工作。其他的门电路来实现密码锁转换功能。 真值表

三 测量和调试结果：

当J5接入电平密码锁处于非工作状态无论输入密码是什么ＬＥＤ灯都会亮起，蜂鸣器会一直响。当Ｊ５接入高电平时密码锁处于正常工作状态，当输入正确的密码１１００时即Ｊ１，Ｊ２接入高电平Ｊ３，Ｊ４接入低电平时ＬＥＤ灯会亮但蜂鸣器不会响，当输入其他密码时均为错误密码ＬＥＤ灯不亮蜂鸣器会响。

按照设计原理图接好电路后发现输入正确的密码LED灯会亮，但输入错误的密码和密码锁处于非工作状态时蜂鸣器不响。通过对电路的检查发现蜂鸣器的正负接反了重新改正电路，电路正常工作

设计任务完成

四 参考文献 J5 J1 J2 J3

J4 ＬＥＤ BUZZER

0 × × × × 1 1

1 0 0 0 0 0 1

1 0 0 0 1 0 1

1 0 0 1 0 0 1

1 0 0 1 1 ０ １

1 0 1 0 0 0 1

1 0 1 0 1 0 1

1 0 1 1 0 0 1

1 0 1 1 1 0 1

1 1 0 0 0 0 1

1 1 0 0 1 0 1

1 1 0 1 0 0 1

1 1 0 1 1 0 1

1 1 1 0 0 １ ０

1 1 1 0 1 0 1

１

１ 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·························６

4.4 四线七段显示译码管··················７

4.5比较器 74LS85······················１０

五·各个功能仿真图仿真图················１２

5.1脉冲输入装置······················１２

5.２密码输入部分······················１３

5.3 密码校验部分············１６

５．４密码锁定部分··········１9

六、出现的问题及调试············20

七·参考文献······························21

２

２ 八·设计体会······························22

3

（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。

2. 熟悉集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法，了解面包板结构及其接线方法，了解数字密码锁的组成及工作原理。