電子密碼鎖的設(shè)計與仿真

1、 電子密碼鎖的設(shè)計與仿 班級： 姓名： 學(xué)號： 1、 設(shè)計基本要求（1）設(shè)計一個數(shù)字電子鎖,有其預(yù)先設(shè)定好的密碼，該密碼可以修改。(2) 輸入密碼按確定鍵后，若密碼正確則鎖打開（此設(shè)計用發(fā)光二極管S表示鎖，鎖打開就是點亮發(fā)光二極管S）；若密碼不正確則電路發(fā)出報警信號（用放光二級管J，報警就是點亮放光二級管J）。任意輸入密碼而不按確定鍵的話電路不會有反應(yīng)。（3）任意輸入密碼而不按確定鍵的話電路不會有反應(yīng)。（4）打開的持續(xù)時間為Tx，警報持續(xù)時間也為Tx，即按下確定鍵到松開后10秒，按住確定鍵不放的話一直打開或者報警。2、設(shè)計思路1、用按鍵輸入四位十進制數(shù)字，輸入密碼要存儲。2、比較輸入密碼和原始

2、密碼。當(dāng)輸入正確密碼時，給出開鎖信號，開鎖信號用一個綠色指示燈表示，綠燈亮表示密碼輸入正確；如果輸入密碼不正確，用紅燈表示。3、鎖的開關(guān)用紅燈和綠燈表示，一次只能亮一盞。紅燈亮、綠燈滅表示關(guān)鎖，綠燈亮、紅燈滅表示開鎖。4、設(shè)置倒計時電路和自鎖電路。如果密碼在5s內(nèi)未能輸入正確則發(fā)出報警聲，并且自鎖電路。5、設(shè)置密碼設(shè)置開關(guān)，開關(guān)閉合后，允許設(shè)置密碼，設(shè)置好密碼后，打開此開關(guān)。6、需要在輸入密碼開始時識別輸入，并由此觸發(fā)計時電路。用74LS147譯碼器來把按鍵輸入轉(zhuǎn)化為二進制。通過8片四位寄存器74LS194實現(xiàn)密碼功能，其中四片用來存儲預(yù)置密碼，另四片則用來存儲輸入的密碼。當(dāng)密碼開始輸入時開始

3、計時，通過74LS192計數(shù)器實現(xiàn)計時功能；然后在密碼輸入期間，用74LS138數(shù)據(jù)選擇器來選片存儲。數(shù)據(jù)選擇器的輸入端又一個兩位的二進制的加法計數(shù)器來控制，當(dāng)鍵盤有按鍵輸入時計數(shù)器就加1，當(dāng)一個按鍵按完后會輪到下一個芯片存儲。自鎖功能利用74LS138來控制。通過四片74LS85芯片判斷原始密碼和輸入密碼是否相同，接著用指示燈來表示密碼的輸入正確與否，如果密碼沒有輸入正確的話，則紅燈亮，否則則綠燈亮。若是沒在規(guī)定時間輸入正確密碼，則會發(fā)出警報信號（蜂鳴器響）3、設(shè)計方框圖4、主要元器件及功能表 5、所用器件6、仿真電路三位密碼修改密碼確認(rèn)按鈕密碼錯 誤密碼正確開鎖的仿真 預(yù)先將譯碼器的Y0接

4、口和D觸發(fā)器的D接口連接，即選擇密碼為000000。輸入密碼000000（波動邏輯開關(guān)S1-S6）后，按一下確認(rèn)鍵（S10），便可以看到LED1亮了，即電路為開鎖狀態(tài)，此綠燈亮持續(xù)11秒的時間，這與理論分析一致。若一直按著確認(rèn)鍵（S10）不放，則LED1一直亮，松開確認(rèn)鍵（S10）11秒后，綠燈熄滅。這也就證明的，開鎖部分仿真成功。如圖開鎖仿真。報警的仿真 預(yù)先將譯碼器的Y0接口和D觸發(fā)器的D接口連接，即選擇密碼為000000。輸入密碼100000（波動邏輯開關(guān)S1-S6）后，按一下確認(rèn)鍵（S10），便可以看到LED2亮了，即電路為報警狀態(tài)，此紅燈亮持續(xù)11秒的時間，這與理論分析一致。若一直按

5、著確認(rèn)鍵（S10）不放，則LED2一直亮，松開確認(rèn)鍵（S10）11秒后，紅燈熄滅。這也就證明的，報警部分仿真成功。如圖報警仿真。7、總結(jié) 通過這次數(shù)字電路課程設(shè)計，讓我深入理解各芯片的功能電路并充分利用它 們解決我們?nèi)粘栴}。而且也讓我明白電路各元件之間工作不但要分工合作，也要讓它們之間相互通訊，使得電路中各部分協(xié)調(diào)工作。在設(shè)計電路時，首先要想到的是要解決什么問題，然后把問題劃分為幾個小問題，每個小問題用一個或幾個模塊來實現(xiàn)它的功能。像這個電子密碼鎖一樣，要設(shè)計一個密碼鎖，先要把密碼鎖的各個功能分開，分別用不同電路來解決它。由于密碼鎖每個模塊都只是解決一個小問題，所以要實現(xiàn)密碼鎖這整個功能時就要把各個模塊充分調(diào)用起來，讓它們有機結(jié)合，共同完成密碼鎖這個大功能。像按鍵識別模塊那樣，一有按鍵被按下去它就識別信號，如果是在密碼輸入階段的話，它就會向計時電路發(fā)送信號使計時電路工作。而自鎖功能的功能也是要條件才觸發(fā)，紅燈亮且計時電路已經(jīng)計時完畢才會觸發(fā)自鎖功能。最巧妙的還是寄存器的讀寫功能實現(xiàn)。它分一個