声控电子锁设计
声控电子锁设计预案
声控电子锁设计摘要随着科技的进展与进步，人们的生活适应也逐渐受到新的科技技术的阻碍，而逐渐发生改变。
锁具作为生活中最常用的设备之一，通过了几百年的进展，其功能未发生重大变化，但其结构设计随着科技的进步而进步。
本设计提出了一种声控电子锁的设计，该设计利用声音作为操纵锁具开关的钥匙，实现了免钥匙开锁功能，方便人们的出行。
本次设计使用声音传感器模块与单片机设计，声音传感器使用驻极体话筒与相关放大电路的设计，单片机采纳速度较快的Atmel的AVR系列单片机，实现了对整个锁具的操纵功能。
本次设计将对整个系统的硬件单元与软件程序进行设计，硬件包括中央操纵电路的设计，显示单元设计，声音识不与传感系统的设计以及相关执行单元的设计。
而对软件程序的设计包括对显示程序的设计，对声音识不操纵程序的设计等。
系统的软件程序与硬件系统相互配合共同完成系统地工作，实现声音操纵的功能。
该声控电子锁设计能够实现声音操纵开启，替代目前的机械锁设计，为以后的锁具实现形式之一。
关键字：声控；电子锁；AVR；传感器AbstractWith the development and progress of science and technology, people's living habits are gradually affected by new technology and technology, and gradually change. As one of the most commonly used devices in daily life, the lock has not changed significantly in function after hundreds of years of development, but its structural design has improved with the progress of science and technology. This design puts forward a design of sound control electronic lock, which USES sound as the key to control the lock switch and realizes the function of keyless opening and locking, so as to facilitate people's travel. This design USES sound sensor module and microcontroller design, sound sensor using the electret microphone and the related the design of the amplifying circuit, single chipmicrocomputer using fast Atmel AVR series MCU, realizes the control function of the lock. Unit, the design will be for the whole system hardware and software design, hardware including the design of the central control circuit, the display unit design, voice recognition is associated with the design of the sensor system and the execution unit design. The software program design includes the display program design, the voice recognition control program design and so on. The software program of the system and the hardware system cooperate to complete the work of the system and realize the function of sound control. This sound control electronic lock design can realize sound control opening, replacing the current mechanical lock design, as one of the future lock implementation forms. Key words: voice control; Electronic lock; AVR. The sensor目录摘要 (2)Abstract (4)第一章绪论 (7)1.1 本设计研究背景及意义 (7)1.2 国内外研究现状 (8)1.3 本论文要紧内容 (9)第二章系统的结构与功能设计 (11)2.1 系统的功能设计 (11)2.2 系统的结构设计 (12)第三章声控电子锁硬件设计 (13)3.1 中央操纵器设计 (13)3.2 显示模块设计 (15)3.3 声音传感器设计 (19)第四章软件程序设计 (22)4.1 显示程序设计 (22)4.2 密码识不程序设计 (27)4.3 系统总程序设计 (38)第五章系统的组装与调试 (41)5.1 系统的组装 (41)5.2 系统的调试 (43)参考文献 (46)致谢 (49)第一章绪论1.1 本设计研究背景及意义随着科技的进步与社会的进展，人们生活水平越来越高，生活也越来越方便。
声控电子锁设计方案
声控电子锁设计方案随着智能家居市场的不断发展和消费者对安全性的关注度不断提升，电子锁的应用领域不断扩大。
而声控电子锁作为一种新型的安全保障设备，具有操作简便、安全可靠等优点，备受关注。
本文将探讨声控电子锁的设计方案，包括其原理、实现方式、功能及优缺点。
一、声控电子锁原理声控电子锁是一种基于声音识别技术的锁具，通过对声音信号的处理，判断所说话者是否具有开锁权限。
其原理是将声音信号转换为数字信号，再将数字信号与数据库中保存的声音信息进行比对，如果发现匹配，则认为开锁的人具有权限，电子锁会解锁。
否则，电子锁保持锁住状态，对声音信号进行报警。
二、声控电子锁实现方式声控电子锁可以通过集成电路技术实现，主要包括声音转换电路、数字信号处理电路、比对电路和控制电路。
其中声音转换电路将声音信号转换为数字信号，数字信号处理电路对数字信号进行滤波、放大、分频等处理，比对电路将数字信号与预先存储的声音信息进行比对，判断是否匹配，而控制电路对锁状态进行控制。
为了提高声控电子锁的识别精度，还可以使用深度学习算法，如卷积神经网络、循环神经网络等。
这些算法可以从大量的声音数据中学习，提取特征信息，进而进行声音识别，提高识别准确率。
三、声控电子锁功能1. 开锁：只有具有开锁权限的人员才能通过声音控制打开电子锁，提高了安全性。
2. 报警：当声音不匹配时，电子锁会发出警报声，提醒管理员及时处理异常情况，保障安全。
3. 远程控制：可以通过手机APP等远程控制电子锁的开关，方便灵活。
4. 中心化管理：多个声控电子锁可以实现中心化管理，管理员可以通过电脑终端对声控电子锁进行管理，方便了企业管理。
四、声控电子锁优缺点优点：1. 操作简便，只需说出口令即可开锁。
2. 安全可靠，只有拥有权限的人才能解锁，提高了安全性。
3. 抗干扰性强，可以屏蔽噪声和环境声音干扰，提高识别精度。
4. 可远程控制，方便快捷。
缺点：1. 成本较高，需要集成多种技术实现，价格较普通电子锁更高。
声控电子锁
声控电子锁一、任务与要求锁是人们日常生活的基本器具，锁的结构形式很多。
声控电子锁是以声音作为开锁信号，用电子器件构成控制电路以推动锁的装置动作，从而实现锁的功能。
本课题的任务是设计制作一个能以声音作为开锁信号的控制电路，以实现下列要求。
1、设计制作一个由掌声控制的电子琐电路，输入的掌声信号中出现“啪！啪！-！啪1”的节奏时，既输入开琐代码1101时（代码可以自行设定），使电路输出一个高电平脉冲，推动执行机构动作，可将琐打开。
执行机构的动作可用发光二极管模拟，例如，用红灯表示关琐绿灯表示开琐。
2、击掌的速度一电路的时钟脉冲一致，例如每秒一次，电路中应设置一个指示灯指示时钟脉冲的变化。
3、击掌的距离要求在一米范围以内有效。
4、若输入一次开锁信号未将锁打开，可重复进行，若连续三次未将锁打开，电路发出报警信号并实现自锁。
二、总体方案设计1、设计思路分析课题要求可知，该题的主要任务是识别开锁的掌声信号，当检测到开锁的掌声节拍代码与设定的代码相等时，电路输出开锁信号使锁打开。
若用LED发光二极管模拟执行机构的动作，则相应的指示灯发亮。
可以设想用压电陶瓷片将声音节拍变成电脉冲信号然后进行放大，整形变换成标准的脉冲信号。
其二是所设定的代码，如1101这一开锁代码的检测电路，该电路在检测到输入脉冲中出现1101代码时，即输出开琐信号。
其三是报警电路，当发现连续三次有开锁信号到来但未获得成功时，报警电路进入工作状态，并实现电路自锁。
2、主要单元电路设计这里的主要单元电路是检测击掌代码“1101”（该代码可以自行设定）的序列检测电路，应按同步时序电路设计。
“1101”序列脉冲检测电路的设计。
第一步：设输入信号脉冲为011101100，列输入输出及状态之间的关系表，状态图：序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9输入X 0 1 1 1 0 1 1 0 0输入Y 0 0 0 0 0 1 0 0 0壮态S So S1 S2 S2 S3 S4 S2 S3 So图sheng1第二步：列状态表且做简化（S1与S4状态等效）图sheng2 图sheng3图sheng4 简化状态图第三步：列状态编码表和编码后的状态表，只有四种状态，故用两只JK触发器产生的二进制编码表示：编码后的状态表状态编码表第四步：根据JK触发器的特征方程及编码后的状态表列出各触发器的JK端的激励表：J-K触发器激励表状态转换的相应激励条件3、声控电子锁的原理框图原理框图三、电路的组成及工作原理综合我们小组分析及所查资料我们将电路主要分成六大块即：信号放大电路、信号整形电路、定时电路、CP检测电路、信号检测电路、报警电路。
课课程设计声控电子锁
课课程设计声控电子锁一、教学目标本章节的教学目标是使学生掌握声控电子锁的基本原理和制作方法，培养学生的动手能力和创新能力。
具体目标如下：1.知识目标：了解声控电子锁的原理、结构和特点，掌握其基本制作流程。
2.技能目标：能够独立完成声控电子锁的组装和编程，培养学生的动手操作能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对科技创新的兴趣，提高他们解决问题的能力，培养团队协作精神。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括声控电子锁的原理、结构、制作方法和编程技术。
具体安排如下：1.声控电子锁的原理：介绍声控电子锁的工作原理，包括声音的采集、处理和识别技术。
2.声控电子锁的结构：讲解声控电子锁的硬件组成，如麦克风、放大器、控制器等。
3.声控电子锁的制作方法：介绍声控电子锁的制作流程，包括电路设计、焊接、组装等环节。
4.声控电子锁的编程技术：讲解如何为声控电子锁编写程序，实现特定功能。
三、教学方法为了提高教学效果，本章节将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下：1.讲授法：讲解声控电子锁的原理、结构和编程技术，使学生掌握基本知识。
2.讨论法：学生分组讨论，分享制作声控电子锁的心得体会，提高学生的团队协作能力。
3.案例分析法：分析实际案例，使学生了解声控电子锁在生活中的应用，激发学生的学习兴趣。
4.实验法：引导学生动手实践，完成声控电子锁的制作，培养学生的动手能力和创新能力。
四、教学资源为了支持本章节的教学内容和教学方法，我们将准备以下教学资源：1.教材：声控电子锁制作教程，为学生提供理论指导和制作流程。
2.参考书：声控电子锁技术手册，为学生提供更深入的技术资料。
3.多媒体资料：制作声控电子锁的相关视频教程，方便学生反复学习和理解。
4.实验设备：准备声控电子锁制作所需的实验器材，如麦克风、放大器、控制器等，确保学生能够动手实践。
五、教学评估本章节的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
声控电子锁设计
声控电子锁设计近年来，随着科技的不断发展，智能家居已经成为现代家庭中不可或缺的一部分。
智能门锁是其中的重要组成部分，而声控电子锁更是其中的一种智能门锁，它使用声音控制开门，不仅方便，而且更加安全。
本文将介绍声控电子锁的设计原理、实现方法和应用场景，并讨论其优缺点。
一、声控电子锁的设计原理声控电子锁是一种能够通过声音控制开门的电子锁，其设计原理基于语音识别技术。
语音识别技术是指将人类语音信号转化为能够被计算机读取和处理的数字信号的一种技术。
利用语音识别技术设计的声控电子锁，能够识别用户的声音指令，并根据指令控制门锁的开启和关闭。
声控电子锁的具体设计原理如下：首先，输入语音信号：当用户向电子锁中发出声音指令时，电子锁会将声音信号采集下来并转换为数字信号。
这个过程称为语音信号数字化，一般需要用到模数转换器（ADC）等相关电路。
然后，进行语音信号处理：经过语音信号数字化之后，数字信号需要进行处理，以便于电子锁能够理解用户的指令。
语音信号处理一般是指特征提取，通过特征提取，将语音信号转换成一个可用的特征矢量。
特征矢量可以是MFCC（Mel频率倒谱系数）、LPCC（线性预测倒谱系数）等。
接着，进行语音指令识别：电子锁通过处理后的语音信号，将其与预先设计好的语音指令模型进行比对和匹配。
语音指令模型是在训练集上学习所得，主要是建立一套语音模型，包括常用语音指令等，用于与用户语音信号进行比较。
最后，进行门锁控制：当电子锁成功识别用户语音指令之后，电子锁会对门锁进行控制，实现门锁的开启或关闭。
二、声控电子锁的实现方法声控电子锁的实现有多种方法，下面将介绍两种比较常见的实现方法：基于单片机和基于嵌入式系统。
1. 基于单片机的声控电子锁基于单片机的声控电子锁的实现相对简单，它可以使用STC89C52或者STM32等单片机进行实现。
基于单片机的声控电子锁的具体实现步骤如下：（1）选用合适的传感器。
声音传感器（如模拟麦克风模块）是获取声音信号的关键器件。
基于LD3320芯片的声电密码门设计
基于LD3320芯片的声电密码门设计随着物联网技术的迅速发展，智能家居系统已经成为了现代人生活中不可或缺的一部分。
在智能家居系统中，声电密码门是一项非常重要的安全措施。
LD3320芯片是一种全球优秀的通用语音识别芯片，具有高性能和低功耗等优点。
因此，本设计将以LD3320芯片为核心，设计一种基于声音和密码的门锁系统。
1. 系统功能介绍本门锁系统基于LD3320芯片进行设计，主要实现以下功能：（1）声控开门：当用户说出预设的口令，门锁可自动打开。
用户口令可自定义，方便用户使用。
（2）密码开门：如果用户不方便说话，也可使用密码开门。
密码由用户自行设置，并能实现灵活性的修改。
（3）报警提示：当系统遇到异常情况，比如错误的口令或密码等，系统会进行报警提示，保证安全性。
2. 系统设计方案（1）硬件方案设计本门锁系统主要由以下硬件组成：LD3320语音识别芯片、AT89C51单片机、LED指示灯、蜂鸣器、继电器和电源电路等。
其中，LD3320语音识别芯片的主要功能是对语音信号进行采样和识别，并将识别结果输出到AT89C51单片机。
AT89C51单片机接收到测试结果后，将根据用户的设定执行相应操作。
（2）软件方案设计本门锁系统的软件主要由如下部分组成：语音识别程序、密码匹配程序、报警提示程序等。
语音识别程序：该程序是操作系统的核心程序。
主要工作较为复杂，需要实现口令识别和匹配，并确定用户的操作意图。
密码匹配程序：该程序主要是验证用户输入的密码是否正确，根据输入的密码与系统中已经存储的密码进行匹配。
在密码匹配成功后，门锁就可打开。
报警提示程序：该程序主要是当系统遇到异常情况时，会触发报警提示程序，比如用户输入错误的口令或密码时，系统会发出蜂鸣器和LED指示灯进行提醒。
3. 系统实现在实现该门锁系统时，可以采用C语言进行编写程序。
实际操作时，首先需要对语音信号进行采样，然后对其进行特征提取和成形处理。
接着，语音数据被输入到LD3320芯片，并通过与AT89C51单片机连接的串口传输给单片机。
电子电工课程设计声控电子锁模板
电子电工课程设计声控电子锁题目声控电子锁班级学号姓名指导时间 12月12-16号景德镇陶瓷学院电工电子技术课程设计任务书姓名班级指导老师目录1、总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12、信号放大电路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23、信号整形电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34、定时电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45、CP检测电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56、信号检测电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67、计数报警电路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78、总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 9、总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 10、元件清单. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1111、参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1212、设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13一、总体方案与原理说明锁是人们日常生活的基本器具, 锁的结构形式很多。
电子行业声控电子锁设计方案
电子行业声控电子锁设计方案1. 引言电子锁是一种通过电子技术实现开锁操作的设备。
随着科技的不断发展，声控技术在各个领域得到广泛应用。
本文将介绍一种声控电子锁的设计方案，以满足电子行业对于安全可靠的门锁需求。
2. 设计目标声控电子锁的设计目标如下：1.实现基于声音的开锁操作，提高操作便捷性和安全性。
2.具备防护性能，能够抵御暴力开锁等恶意破解行为。
3.提供多种开锁方式，包括声控开锁、密码开锁、指纹识别等。
4.具备远程控制功能，可以通过手机App 或其他远程设备进行操作和管理。
5.电池寿命长，能够满足长时间使用需求。
3. 系统架构声控电子锁的系统架构如下图所示：系统架构图系统架构图系统主要由以下几个部分组成：•声音传感器：用于接收声音信号，将声音转化为电信号。
•控制模块：对声音信号进行采集和处理，通过算法判断是否匹配指定的声音模式。
•电子锁：根据控制模块的指令，进行开锁或锁定操作。
•电源管理模块：用于管理电池电量，控制电池的充电和放电。
4. 实现细节4.1 声音信号采集声音传感器负责将声音信号转化为电信号。
可以选择麦克风作为声音传感器，通过使用ADC （模数转换器）将模拟信号转换为数字信号。
4.2 声音信号处理控制模块对采集到的声音信号进行处理。
可以使用数字信号处理技术，提取声音特征并与预先存储的声音模式进行比对。
如果匹配成功，则认为开锁操作有效。
4.3 开锁操作在匹配成功的情况下，控制模块将指令发送给电子锁，实现开锁操作。
可以使用电磁锁或者电子密码锁作为电子锁，具体选择根据实际需求决定。
4.4 远程控制功能通过与网络连接，声控电子锁可以实现远程控制功能。
用户可以通过手机App或其他远程设备发送指令给声控电子锁，进行开锁或锁定操作。
4.5 电源管理电源管理模块用于管理电池电量，确保电子锁正常工作。
可以采用低功耗的设计，延长电池的使用寿命。
同时，当电池电量过低时，发送警告信息给用户，提醒用户及时更换电池。
基于16位单片机的语音电子门锁系统
基于16位单片机的语音电子门锁系统【摘要】这篇文章介绍了基于16位单片机的语音电子门锁系统。
在研究背景中，探讨了传统门锁系统存在的安全性和便利性问题。
研究目的是设计一种更安全、便捷的门锁系统，具有语音识别功能。
研究意义在于提高门锁系统的智能化水平，提升用户体验。
系统设计包括硬件设计和软件设计，通过引入语音识别技术实现开锁和锁定功能。
在硬件设计中，包括电路连接和传感器部署；在软件设计中，包括语音识别算法和控制逻辑设计。
语音识别技术应用实现了用户身份识别和密码输入的便捷性。
安全性分析考虑了系统的漏洞和攻击方式，提出了一些改进措施。
本研究的创新点在于结合了语音识别技术和门锁系统，实现了更高级别的安全性和便捷性。
系统的实际应用前景广阔，未来研究方向可以包括进一步提升系统的智能化水平和安全防护能力。
【关键词】16位单片机、语音电子门锁系统、语音识别技术、安全性、系统设计、硬件设计、软件设计、创新点、实际应用前景、研究方向。
1. 引言1.1 研究背景语音识别技术是人工智能领域的一个重要研究方向，随着人工智能技术的不断发展和普及，语音识别技术在日常生活中的应用也变得越来越广泛。
语音识别技术已经被应用在智能音箱、语音助手、智能家居等领域，为人们提供了更便捷、智能的生活方式。
通过语音识别技术，用户可以使用声音指令来开启或关闭门锁，避免了因为密码泄露或钥匙丢失而造成的安全问题。
基于16位单片机的电子门锁系统具有低功耗、高性能的特点，能够满足日常使用的需求。
本研究旨在探索基于16位单片机的语音电子门锁系统的设计与实现，提升门锁系统的安全性和使用便捷性，为人们的生活提供更加智能、安全的保障。
1.2 研究目的研究目的是设计基于16位单片机的语音电子门锁系统，旨在解决传统门锁存在的安全性不足和便捷性问题。
通过语音识别技术的应用，实现用户可以通过语音命令来控制门锁的开启和关闭，提高门锁的使用便捷性。
结合16位单片机的高性能和低功耗特点，实现门锁系统的智能化管理和节能功能。
声控密码电子锁电路设计
声控密码电子锁电路设计随着数字化时代的到来，人们对于保护个人信息和财物安全的需求越来越强烈。
在这种情况下，电子锁成为了一种非常重要的保护措施。
传统的电子锁需要输入密码或刷卡才能解锁，但是随着人工智能的进步，声控密码电子锁成为了一种更加方便和安全的选择。
在本篇文档中，我们将介绍声控密码电子锁的设计，包括电路原理图、硬件和软件部分的实现以及一些常见问题的解决方法。
1. 电路原理图声控密码电子锁的电路原理图如下所示：图中包括一个麦克风、一个2.4英寸TFT 液晶显示器、一个6×4 按键、一组数字锁、一个单片机以及一些电容和电阻。
其中，麦克风用于接收用户的声音输入，数字锁用于密码验证，TFT 液晶显示器用于显示菜单和结果，6×4 按键用于菜单导航和数字输入。
2. 硬件实现声控密码电子锁的硬件实现主要包括以下步骤：(1) 将电路原理图中的元件按照原理图将连接线连接好。
(2) 使用电阻和电容等元器件将单片机与其他元器件连接起来。
(3) 将电路放入塑料盒中，外接电源适配器。
3. 软件实现声控密码电子锁的软件实现主要包括以下步骤：(1) 程序开始后，先显示欢迎菜单，并提示用户输入密码或使用语音输入。
(2) 用户可以使用6×4 按键输入密码，如果密码正确，则解锁成功。
如果密码错误，则提示密码错误，并要求用户重新输入密码。
(3) 用户可以使用语音输入密码，等待单片机接收用户的语音输入，如果输入的语音密码正确，则解锁成功。
如果输入的语音密码不正确，则提示语音密码错误，并要求用户重新输入语音密码。
(4) 如果用户输入的密码错误超过三次，则提示“解锁失败”并锁定电子锁，需要使用正确的密码或语音密码才能解锁。
4. 常见问题解决在实际使用过程中，可能会遇到一些问题。
下面列出一些可能的问题并提供解决方法：(1) 电子锁无法解锁。
可能是密码输入错误或语音密码语音输入错误。
请检查输入的密码或语音密码并重试。
声控电子锁课程设计
声控电子锁课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解声控电子锁的基本原理，掌握相关的电子元件功能，如麦克风、声音识别模块、继电器等。
2. 学生能够描述声控电子锁的工作流程，并运用所学知识解释声音信号的处理和转换过程。
3. 学生掌握基本的电路图阅读和设计能力，能够识别并正确连接声控电子锁所需的电子元件。
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声控电子锁模型。
2. 学生通过实践操作，掌握使用通用编程软件对声控电子锁进行编程控制的基本技巧。
3. 学生能够对声控电子锁进行调试和故障排查，培养解决问题的实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对电子技术及创新实践的浓厚兴趣，提高创新意识和动手能力。
2. 学生在团队协作中学会沟通、分享和合作，培养集体荣誉感和团队精神。
3. 学生能够认识到科技在日常生活和社会发展中的重要作用，增强社会责任感和科技伦理观念。
课程性质：本课程为实践性强的科技活动课程，结合理论知识与实践操作，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生处于初中高年级阶段，具有一定的物理知识和动手操作能力，对科技产品充满好奇心。
教学要求：教师需结合学生特点，运用启发式和探究式教学方法，引导学生主动参与，注重理论与实践相结合，提高学生的综合运用能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 理论知识：- 电子元件基础：介绍麦克风、声音识别模块、继电器等元件的工作原理和功能。
- 声音信号处理：讲解声音信号的采集、放大、处理和识别过程。
- 电路设计原理：学习电路图阅读和设计，识别声控电子锁所需的电子元件及其连接方式。
2. 实践操作：- 模型搭建：学生分组合作，根据电路图搭建声控电子锁模型。
- 编程控制：学习并使用通用编程软件，对声控电子锁进行编程控制。
- 调试与故障排查：对搭建的声控电子锁进行调试，学会分析并解决可能出现的问题。
智能语音密码锁课程设计
智能语音密码锁课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解智能语音密码锁的基本工作原理，掌握相关的电子电路知识。
2. 学生能掌握编程基础，实现对智能语音密码锁的控制程序编写。
3. 学生了解并掌握信息安全基础知识，明确密码学在智能语音密码锁中的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学的电子电路知识，动手搭建简单的智能语音密码锁。
2. 学生能够通过编程实现对智能语音密码锁的逻辑控制，提高实践操作能力。
3. 学生能够运用信息安全知识，分析和评估智能语音密码锁的安全性，提出改进方案。
情感态度价值观目标：1. 学生通过动手实践，培养对科学技术的兴趣和探究精神，增强创新意识。
2. 学生在小组合作中，学会沟通、协作，培养团队精神。
3. 学生认识到信息安全的重要性，提高信息安全意识，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为电子信息科技课程，注重理论与实践相结合，培养学生的动手操作能力和创新能力。
学生特点：学生为初中生，具有一定的电子电路基础和编程兴趣，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：教师需结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重培养学生的实践能力和团队协作能力。
在教学过程中，关注学生的个性化需求，激发学生的学习兴趣和潜能。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识运用到实际生活中，提高解决问题的能力。
二、教学内容1. 电子电路基础知识：介绍基本的电路元件、电路图的识别及电路搭建方法，重点讲解语音识别模块、密码锁控制模块的工作原理。
教材章节：第一章 电子元件与电路基础2. 编程基础：学习基本的编程语法，以Arduino编程为例，介绍智能语音密码锁控制程序的编写方法。
教材章节：第二章 编程基础与Arduino应用3. 语音识别技术：介绍语音识别原理，探讨如何在智能语音密码锁中应用。
教材章节：第三章 语音识别技术与应用4. 信息安全基础知识：讲解密码学原理，分析智能语音密码锁的信息安全问题，并提出解决方案。
教材章节：第四章 信息安全与密码学5. 实践操作：分组进行智能语音密码锁的搭建、编程与调试，培养学生的动手操作能力。
声控电子锁的设计
Shaanxi University of Technology通信工程专业课程设计Ⅱ题目声控电子锁的设计学生姓名王永亮学号05所在院(系)陕西理工学院电信工程系专业班级通信工程专业08 3 班指导教师侯宝生完成地点陕西理工学院电信工程系实验室2011年 3 月 11 日通信工程专业课程设计Ⅱ任务书院(系) 电信工程系专业班级通信工程专业083班学生姓名王永亮一、计算机综合课程设计题目声控电子锁的设计二、计算机综合课程设计工作自 2011 年 2 月 21 日起至 2011 年 3 月 11 日止三、计算机综合课程设计进行地点: 电信工程系实验室四、计算机综合课程设计的内容要求：功能要求：1. 设置8位序列密码，由话筒将敲门节奏声信号采集起来并转换成电信号，经过放大整形电路转换为高低电平序列输入序列检测电路，如果输入正确则开锁；2. 密码可以由用户自己修改设定（只支持8位密码），修改密码通过拨码开关进行设置。
拨码开关设在室内，只有打开门进入室内才可以修改；3. 报警、锁定功能。
若密码输入错误超过三次时蜂鸣器报警并且锁定；课程设计任务要求：1．分析设计任务，拟定多种设计方案，根据实验条件，选定其中一种方案绘制系统框图和设计流程。
2．设计相关电路并编写VHDL程序。
3．对设计电路进行功能仿真，分析仿真波形。
4．对设计电路要进行编程下载，搭建硬件电路，调试电路并记录实验结果。
5．撰写设计报告一份。
指导教师系(教研室)通信工程教研室接受任务开始执行日期2011年2月21日学生签名声控电子锁的设计王永亮（陕西理工学院电信工程系通信083班，陕西汉中723003）指导教师：侯宝生[摘要]随着电子技术的发展，具有防盗报警等功能的电子锁代替安全性差的机械锁已是必然趋势。
声控电子锁是以敲门声的节奏开锁的，代码检测电路是系统的主要部分。
通过话筒采集敲击声将声音信号转换为电信号，然后经过放大整形电路将每次的敲击声信号变成对应的一个电平信号，控制部分采用EDA技术，利用MAX+plus II 10.2 II工作平台和VHDL硬件描述语言设计完成。
声控电子锁的设计解读
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。
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。
密码不正确时按下确认按钮，红色二极管被点亮，同时蜂鸣器鸣笛十秒，数码管显示十秒倒计时；倒计时结束时，数码管显示00，对其产生的编码信号经门电路处理后转化为低电平信号，传给秒脉冲电路控制端，使其停止工作，从而脉冲驱动的蜂鸣器也停止报警。
关键词：声控电子锁逻辑门电路计数器AbstractThel ogic gate circuit design electronic trick lock, expounds its working principle, give a specific circuit principle diagram. This combination lock has password preset functions, secrecy is strong, error alarm, and alarm time can set, and with a digital alarm time tubes to display. When the correct password is driving relay control the lock indicator light, error alarm signal when a voice for the buzzer, intermittent whistling. When using the user must be on the confirm button that behind the password of user input and preset password, whether consistent when the correct password combination lock can be open when, light green light represents the correct password, diode can open the lock. Password is not correct press confirm button, red diode to light, and ten seconds, sirens buzzer digital pipe display ten seconds to countdown; The end of the countdown, digital pipe display, to produce a signal gate after processing the code into low level signals to the second pulse, the control circuit, make its stop work and pulse of driver buzzer also stopped the police.KEY WORD：Audio control electronic lock logical gating circuit calculator目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)第一节选题依据 (1)第二节设计任务 (1)第二章系统总体方案选择 (2)第一节方案比较 (2)第二节方案论证 (5)第三节方案选择 (6)第三章单元模块电路设计 (7)第一节延时及脉冲产生电路设计 (7)第二节序列脉冲检测电路设计 (8)第三节取样及放大整形电路设计 (10)第四节开锁次数检测及报警电路 (13)第五节开锁电路设计 (14)第四章调试电路 (16)第一节调试要点 (16)第二节电路调节 (16)结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)第一章绪论第一节选题依据在日常的生活和工作中，住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的方法来解决。
声控电子锁设计
声控电子锁设计摘要随着科技的开展与进步，人们的生活习惯也逐渐受到新的科技技术的影响，而逐渐发生改变。
锁具作为生活中最常用的设备之一，经过了几百年的开展，其功能未发生重大变化，但其结构设计随着科技的进步而进步。
本设计提出了一种声控电子锁的设计，该设计利用声音作为控制锁具开关的钥匙，实现了免钥匙开锁功能，方便人们的出行。
本次设计使用声音传感器模块与单片机设计，声音传感器使用驻极体话筒与相关放大电路的设计，单片机采用速度较快的Atmel 的AVR系列单片机，实现了对整个锁具的控制功能。
本次设计将对整个系统的硬件单元与软件程序进行设计，硬件包括中央控制电路的设计，显示单元设计，声音识别与传感系统的设计以及相关执行单元的设计。
而对软件程序的设计包括对显示程序的设计，对声音识别控制程序的设计等。
系统的软件程序与硬件系统相互配合共同完成系统地工作，实现声音控制的功能。
该声控电子锁设计能够实现声音控制开启，替代目前的机械锁设计，为未来的锁具实现形式之一。
关键字：声控；电子锁；AVR；传感器AbstractWith the development and progress of science and technology, people's living habits are gradually affected by new technology and technology, and gradually change. As one of the most commonly used devices in daily life, the lock has not changed significantly in function after hundreds of years of development, but its structural design has improved with the progress of science and technology. This design puts forward a design of sound control electronic lock, which USES sound as the key to control the lock switch and realizes the function of keyless opening and locking, so as to facilitate people's travel. This design USES sound sensor module and microcontroller design, sound sensor using the electret microphone and the related the design of the amplifying circuit, single chip microcomputer using fast Atmel A VR series MCU, realizes the control function of the lock. Unit, the design will be for the whole system hardware and software design, hardware including the design of the central control circuit, the display unit design, voice recognition is associated with the design of the sensor system and the execution unit design. The software program design includes the display program design, the voice recognition control program design and so on. The software program of the system and the hardware system cooperate to complete the work of the system and realize the function of sound control. This sound control electronic lock design can realize sound control opening, replacing the current mechanical lock design, as one of the future lock implementation forms.Key words: voice control; Electronic lock; A VR. The sensor目录摘要 (2)Abstract (3)第一章绪论 (5)1.1 本设计研究背景及意义 (5)1.2 国内外研究现状 (5)1.3 本论文主要内容 (6)第二章系统的结构与功能设计 (7)2.1 系统的功能设计 (7)2.2 系统的结构设计 (7)第三章声控电子锁硬件设计 (9)3.1 中央控制器设计 (9)3.2 显示模块设计 (10)3.3 声音传感器设计 (14)第四章软件程序设计 (16)4.1 显示程序设计 (16)4.2 密码识别程序设计 (19)4.3 系统总程序设计 (26)第五章系统的组装与调试 (28)5.1 系统的组装 (28)5.2 系统的调试 (29)参考文献 (31)致谢 (33)第一章绪论1.1 本设计研究背景及意义随着科技的进步与社会的开展，人们生活水平越来越高，生活也越来越方便。
电子电工课程设计声控电子锁
电子电工课程设计声控电子锁本文将介绍一种用于电子电工课程设计的声控电子锁方案。
该方案的目的是设计一种可以使用声音来控制开关的电子锁，以增强学生们的电子电工实践能力。
1. 基本原理声控电子锁利用声音控制电路，当锁上有人声音输入时，锁才能解锁。
在电路部分，通过将一个麦克风与一个加密控制器连接起来，电路就可以识别输入的声音，并根据声音的类型来判断是否与预设的声音匹配。
如果匹配，则电路输出一个控制电压，使得解锁电机动作。
2. 电子电工学生的实践在电子电工课程中，声控电子锁方案可以成为一个非常有趣且具有实践意义的设计任务。
学生们需要编写一个程序，实现麦克风与控制器之间的数据传输，以及对输入声音的识别和分类。
在设计电路时，学生们还需要考虑如何设计合适的逻辑电路，进行解锁过程的控制。
在完成设计后，学生们需要进行实验并测试电路的性能。
他们可以调整识别声音的灵敏度，优化解锁电机的速度，以及添加各种更高级别的功能（例如记录声音、设置音调等）。
3. 实验过程以下是一些基本的实验步骤，可以帮助学生们完成声控电子锁设计：3.1 硬件部分1. 准备材料，包括麦克风、控制器、解锁电机和存储电池。
2. 连接麦克风和控制器。
根据控制器的引脚分配并正确连接麦克风。
3. 连接解锁电机。
将电机连接到控制器的输出引脚，以实现解锁功能。
4. 连接电池。
将存储电池连接到电路，以提供电源。
3.2 软件部分1. 设计程序。
学生们需要利用控制器提供的开发工具，编写声音识别程序。
2. 测试程序。
在编写完程序后，学生们可以进行简单的测试，以确保程序能够正常工作。
3. 调整程序。
进行一系列测试，并根据测试结果调整程序参数。
4. 完成实验。
完成硬件和软件的设计和调整后，学生们可以进行最终测试，并记录结果。
4. 结论声控电子锁方案可以成为一个非常有趣且具有实践意义的电子电工课程设计任务。
通过设计和实验，学生们可以充分地理解电子电路设计的基本原理和方法。
此外，该方案还可以帮助学生们提高电子电工理论知识的应用能力，并提高他们的解决问题和创新思维能力。
声控电子密码锁
数字电路课程设计成绩评定表物理与电子信息学院：电子信息工程120802054 钟吉森姓名：专业学号：电信本班级：12日15月1年2014数字电路课程设计报告声控电子锁设计课题：12电信本专业班级：学生姓名：钟吉森号：120802054学指导教师：陈建萍设计时间：2014.3-2014.1/disk/home声控电子锁一、设计任务与要求1．设计制作一个由掌声控制的电子锁电路，输入的掌声信号中出现“啪啪''的节奏时，即输入开锁代码1101(代码可自行设定)，使电路输出一个高电平脉冲，推动执行机构动作，可将锁打开。
执行机构的动作可用发光二极管模拟，绿灯表示开锁。
2 .击掌的速度与电路的时钟脉冲一致，例如每秒1次，电路中应设置一个指示灯指示时钟脉冲的变化。
3. 击掌距离要求在1m范围内有效。
4. 若输入一次开锁信号末将锁打开，可重复进行，若连续四次未将锁打开，电路发出报警信号并自锁。
二、方案设计与论证分析课题要求可知．该题的主要任务是识别开锁的掌声信号，当检测到开锁的掌声节拍代码与设定的代码相符时，电路输出开锁信号。
若用LED发光二极管模拟执行机构的动作，则相应的指示灯发亮。
本题电路可由三大部分组成。
其—‘是开锁信号形成电路，它完成由击掌声到序列脉外的变换。
可以设想用压电陶瓷片将声音节拍变成电脉冲信号，然后经放大、整形变换成标准脉冲信号。
其二是所设定的代码，如1101这—开锁代码的检测电路，该电路在检测到输入脉冲中出现1101代码时，即输出开锁信号。
其三是报警电路，当发现连续三次有开锁信号到来但未获成功时．报报警电路进入工作状态，并实现电路白锁。
1.方案一本方案采用数字逻辑电路来设计实现，其原理框图如下：图2-1 方案一原理框图方案原理：当敲击通过传声器转化为电信号，此电信号为负相脉冲信号，为尖波。
电信号通过放大整形电路转化为正脉冲信号。
脉冲信号分别送到四个计数器中，同时脉冲信号输入10秒延时电路中，触发电路延时，同时触发脉冲产生电路输出周期为1秒的脉冲信号，脉冲信号的高、低由指示电路显示。
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声控电子锁的设计
一、
设计原理
智能声控电子锁的工作原理框图，如图1所示。
由原理框图可见，该电子线路以脉冲数字电路为主体，兼有音频放大部分。
图中，第1,2,3,4框的功能是把每一个掌声转换成相应的矩形脉冲。
第5,-6框则适时地产生周期为一秒左右的方波，作为时序逻辑电路(序列脉冲检测器)的同步时钟脉冲。
每拍一次手掌，施密特整形电路(第4框)输出两路脉冲信号，一路作为序列脉冲检测器的输入信号x;另一路作为10秒单稳延时电路(第5框)的启动信号Q ，在单稳电路处于暂稳态时，信号Q 触发无效。
从1101序列脉冲作为开锁命令，进一步说明电子线路工作原理和开锁过程。
第一声掌声是使脉冲检测电路进入一个工作周期的启动信号。
它使10秒单稳延时电路输出一个高电平，开启了时钟脉冲产生电路(第6框)，并输出7个周期为1秒的方波，第9框中的1101序列脉冲检测电路开始对输入信号进行识别。
若在一连串的掌声中出现了“啪!啪!义!啪!”的节律时，意即输入信号中包含有1101序列脉冲，则检测电路有一个高电平输出(Y=T 的脉冲)。
此即开锁信号，牵引磁铁拉锁栓，门被打开。
时序逻辑电路要求输入信号x 脉冲与时钟脉冲同步，即对拍手时机提出要求。
由于检测电路所用JK 触发器是在时钟脉冲上升沿出现时，发生状态转换(见波形图)，因此，当时钟脉冲低电平快要结束前拍掌，则x 为1;拍掌太迟或不拍掌，则输入信号被当作00 为了满足时序电路这种同步工作的需要，掌握好拍掌时机，电路中设计了第7框—时钟脉冲指示电路。
它由一个黄色发光二极管来指示时钟脉冲高、低电平的时间:黄光亮时，表示时钟脉冲处在低电位，此时拍掌，X 输入为1信号;不拍掌或在黄光熄灭以后再拍掌，输入x 为0信号。
为了克服掌声短促给上述同步工作造成的困难，电路中设有信号延时单稳(第3框);延时时间T W ，设计在时钟脉冲周期Top 的一半左右，即为:
T Wi ≈0.5Top
检波电 路 2
信号单稳延时电路3
施密特整形电路 4
1101检测 电路 9
开锁模拟指示电路10
10秒单稳延时电路5
时钟脉冲产生电路6
时钟脉冲指示电路7
复位信号微分电路8
开锁驱动 11
Q
R
图1 智能声控电子锁原理框图
高输入阻抗放大器1
X
应该指出的是，1101四位脉冲序列检测器的一个工作周期的长短，取决于10秒单稳延时电路的暂稳时间1: W2。
设计调整时取
T W2 ≈7Top
如果一个周期内未能把锁打开，则必须由掌声重新启动，争取在下一个周期内把锁打开。
为此，电路第8框的功能是:把10秒单稳延时电路由暂稳返回稳态时出现的下降沿处理出清零信号(负微分脉冲)，使1101序列脉冲检测电路中的两个JK触发器回零，即迫使该检测电路回复到初始状态(即s。
状态)，为新的一轮开锁周期作好难备。
这样，就大大地增加了锁的安全系数。
从以上分析智能声控电子锁的工作原理中可以看出:拍掌太慢或太快，开不了锁;拍掌节律不符，开不了锁;不掌握开锁电路周期性，亦开不了锁。
因此对于不懂使用方法，不知道拍掌特定节律的不速之客，乱拍手掌是绝对打不开锁的。
如果附加一个小电路，则可把来访者的叩门声作为电子门铃的触发信号，更可处理成防盗报警信号，达到一锁多用的目的。
二、序列脉冲检测电路设计
序列脉冲检测电路是智能声控电子锁的“大脑，’，是判断开门与否的电路。
该部分电路的设计工作，是整个电子线路的设计重点，要分好几个步骤才能完成。
(一)设计状态转换图
1.用递推设定法设计相应状态及电路状态转换主链，如图2所示，图中各状态的排列次序为输入/输出(X/Y)，以下同。
1/0 1/0 0/0 1/1
S0S1 S2 S3 S4
图2 1101序列脉冲检测电路状态转换主链图
其设计思路是:设电路初始状态为S0。
从初始伏态出发，依照输入X为1101的顺序，每输入一个X，便设定了一个相应的电路状态，就有S1、S2、S3、S4四个状态。
用箭头把S0到S4五个状态顺序连接，并标注对应的转换条件(X/Y)，形成了状态转换主链图。
在S3状态下，再输入1脉冲后，检测电路已检测到1101的序列脉冲，则电路输出Y为1，同时电路应转换到S4状态。
2.用映射比较法确定状态转换分支
上面所说的状态转换主链，是假设输入信号(用X表示)按照欲检测脉冲序列的组合顺序逐个输入，电路状态作相应的转换而组成的一条状态转换主链。
但是在某一个状态下也可能输入的是另一个逻辑量，使得状态转换出现分支；此状态转换分支离开转换主链后，我们用映射比较法判定状态转换分支的转换方向。
例如，在主链中S2的状态下，输入一个X，即为1逻辑值，则已输入脉冲序列为111，将111与欲检测脉冲序列1101的前三位110作比较，不符;将111的后两位11与1101的前两位作比较，两者都是11，即映射比较结果，有两位相符(n=2)，因此，该状态转移分支从S2状态出发，仍转回到S2状态。
再如，在S4状态下，输入脉冲为1，此时已输入脉冲序列是11011。
将其后四位1011与欲检测脉冲序列1101全四位相比较，不符;将其后三位011与1101前三位相比较，不符;将其后两位11与1101的前两位作比较，两者均为11，相符合位为(n=2)，则此状态转换分支应转回到S2状态。
当然，在S4状态下，亦可输入0脉冲，此时已输入脉冲为11010序列。
将此脉冲序列的后四位、后三位、后两位及末位与1101脉冲序列的全四位、前三位、前两位及首位作对应比较，结果无相符合位(即n =0)，则该分支应转回到S0状态。
依此类推，可以把离开状态转换主链的所有状态转换分支的转移方向全部确定，然后逐一标注到状态转换主链图中去，并注明相应的转换条件，便得到一幅完整的1101序列脉冲检测电路的状态转换图。
如图3所示。
(二)简化状态转换图
比较一下图3中的S1和S4两个状态就会发现，两个状态是相互等效的。
因为从S1状态出发的两条状态转换路径的转换条件(0/0, 1/0)及所到达的目标状态(S0,S2)与从S4出发的两条状态转换路径的转换条件(0/0,1/0)及所到达的目标状态(S0,S2)是对应一致的。
既然S1与S4状态等效，则在状态转换图中就可以把S4合并到S1状态去，S4状态则删去，使状态转换图得到简化。
在状态转换简图中，原从S4出发的两条状态转换路径被吸收，而从S3指向S4的一条状态转换路径，改向为S1。
简化后的1101序列脉冲检测电路状态转换图如图4所示。
(三)列状态表
根据状态转换简图，可列出状态表，如表1所示。
S0
S1
S2
S3
1/0
1/0
0/0
S4
1/1
0/0
1/0
0/0
1/0 0/0
图3 1101序列脉冲检测电路状态转换图
S0
S1
S2
S3
1/0
1/0
0/0
0/0 1/0
0/0
1/1
图4 1101序列脉冲检测电路状态转换简图
0/0
0/0
表1 状态表 X S
0 1 S/Y
S0 S1 S2 S3
S0/0 S1/0 S0/0 S2/0 S3/0 S2/0 S0/0 S1/1
(四)列状态编码表
因为1101序列脉冲检测电路的状态转换简图中只用S0到S3共四个状态，所以该检测电路可用两只JK 触发器产生的两位二进制码来表示四个状态。
其状态编码表，如表2所列。
表2 状态编码表
(五)列编码后的状态表
编码后的状态表如表3所列。
表3 编码后的状态表
(六)列J, K 端激励表
根据JK 触发器的特征方程及编码后的状态表，列出各触发器J, K 端的激励表，如表4所列。
S X 0 1
Q 1n Q 0n Q 1n+1Q 0n+1Y Q 1n+1Q 0n+1Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0
0 1 1
S Q 1 Q 0 S 0 0 0 S 1 0 1 S 2 1 0 S 3 1 1
由表4知J 、K 的触发器状态转换的激励条件，如表5所示。
(七)用卡洛图求Y 及各J, K 的逻辑函数式
组合逻辑电路中用两输入与非门，并希望所用与非门最少，故由卡洛图(图5)简化得下列逻辑函数式:
0111J Q X Q X Q X Q X =+=；01K Q X =；
10J Q X =；10K Q =；1010Y Q Q X Q Q X ==
三、调试要点
(1)调试时钟脉冲发生器，使输出方波周期Top 在1-2s 之间。
(2) 10 s 单稳延时时间T w 2≈7Top
(3)信号单稳延时时间T Wi ≈ (0.5-0.7) Top
(4)电容C2为防止高频自激而设计，调试时不宜取得过大。
(5)调试时:Cp、X、Q0、Q1、Y的波形如图6所示。
四、电路
如下图7所示。
电路中采用CD4069六反相器两片、CD4011四或二输入与非门两片、555定时器两片、双JK触发器一片。
其余为三极管、电阻、电容等电子元器件。
供电电压为5V。