基于EDA技术设计电子密码锁
数字密码锁课程设计eda

数字密码锁课程设计eda一、课程目标知识目标:1. 学生理解数字密码锁的基本原理,掌握其组成部分及功能。
2. 学生掌握二进制数与十进制数的转换方法,并能应用于数字密码锁的设计与破解。
3. 学生了解数字密码锁的安全性评估标准,能分析常见密码锁的优缺点。
技能目标:1. 学生能运用所学知识设计简单的数字密码锁,具备实际操作能力。
2. 学生能通过小组合作,进行数字密码锁的破解,提高问题解决能力。
3. 学生能运用所学知识,对数字密码锁的安全性进行评估,提升分析能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对数字密码锁产生兴趣,培养对电子技术的热爱。
2. 学生在小组合作中,学会沟通、协作,培养团队精神。
3. 学生认识到数字密码锁在生活中的应用,增强学以致用的意识。
本课程针对五年级学生,结合其年龄特点,注重培养学生的学习兴趣和动手能力。
课程性质为实践性较强的信息技术课程,要求学生在掌握基本原理的基础上,能将所学知识应用于实际操作。
通过本课程的学习,旨在提高学生的信息技术素养,培养创新精神和实践能力。
教学要求以学生为主体,注重启发式教学,引导学生主动探索、合作交流,实现课程目标的达成。
后续教学设计和评估将围绕以上具体学习成果展开。
二、教学内容1. 数字密码锁基本原理:介绍密码锁的起源、发展及分类,重点讲解数字密码锁的工作原理和组成部分。
2. 二进制与十进制转换:回顾二进制与十进制的概念,讲解转换方法,并通过实例进行操作演示。
3. 数字密码锁设计与制作:讲解数字密码锁的设计方法,引导学生动手制作简单的数字密码锁,并分析其安全性。
4. 数字密码锁破解:介绍常见的密码破解方法,组织学生进行小组合作,尝试破解数字密码锁,提高问题解决能力。
5. 数字密码锁安全性评估:讲解安全性评估标准,分析各类数字密码锁的优缺点,提升学生的分析能力。
教学内容安排和进度:第一课时:数字密码锁基本原理、二进制与十进制转换;第二课时:数字密码锁设计与制作;第三课时:数字密码锁破解;第四课时:数字密码锁安全性评估。
EDA电子密码锁课设

EDA课程设计报告书题目:电子密码锁成绩:设计题目:电子密码锁设计要求:1.用10个按键代表0~9,输入后应转换为8421BCD码,如按“6”后转换为“0110”;2.密码位数为6位,具有密码设置和修改功能;3.开锁和报警均有LED灯指示,且报警有声音提示,报警音频率为750Hz,每鸣叫1秒停1秒,共鸣叫5响;4.用6个数码管显示输入的密码。
设计步骤:1.电路模块化。
将要实现的功能电路分成若干小的功能模块,各自实现自己的功能。
2.设计具体化。
具体设计各个模块,然后将模块组合起来,完成课程设计的要求。
3.设计实现。
将电路下载到实验箱上,实现设计的电路。
设计过程及内容总体设计文字描述:总体设计共分为4个模块,分别为密码输入模块,密码校验模块,报警模块,输出显示模块。
主要模块描述:i.密码输入模块:密码输入模块电路图如图所示:初始密码保存仿真图如图所示:密码输入检验时仿真图如图所示:输入模块主要采用优先编码器,优先编码器允许输入信号多路同时有效,对多路信号的优先级别预先进行排队,同一时刻只对优先级别最高的进行编码,即优先级别低的输入信号只有在优先级别高的信号都为无效信号时,才能编码。
因此采用74148优先编码器,把从键盘的十进制输入转化成电路系统内部的二进制输入。
由D触发器构成的寄存器用来存储密码。
仿真时,当输入端bu3给低电频时,电路进行保存。
当输入端bu2给低电频时,电路进行检验。
ii.密码校验模块:校验模块电路图如图所示:校验模块比较相等时仿真图:校验模块比较不相等时仿真图:校验模块上部分连向输入检验模块,下部分连向输入的保存模块,用74194双向移位寄存器进行输入,输入后按下确定键,检验部分与保存部分开始比较,当保存部分与检验部分结果相等时,输出结果为1,此时报警模块中绿灯亮,当保存部分与检验部分结果不相等时,输出结果为0,此时红灯亮,蜂鸣器间歇报警。
iii.报警模块:报警模块电路图如图所示:分频模块与蜂鸣模块如下图所示:实验箱可提供732hz的频率,因此通过3个计数器74161进行分频得到1hz频率,作为蜂鸣模块的时钟。
EDA电子密码锁设计报告

目录摘要: ................................................ 错误!未定义书签。
第一章:系统设计总述 ............................................... - 1 - 1。
1设计要求.................................................. - 1 - 1。
2 设计方案 ................................................. - 1 - 第二章:总体程序设计 .............................................. - 2 - 2。
1整体组装设计原理图........................................ - 2 - 2。
2 顶层模块程序调用 ......................................... - 2 -2.2。
1程序部分............................................ - 2 -2.2。
2 整体原理文件 ....................................... - 5 - 第三章:单元模块程序设计 .......................................... - 6 -3.1 输入模块 .................................................. - 6 -3.1.1 输入模块程序 ....................................... - 6 -3。
1.2输入模块元件........................................ - 7 -3。
1.3输入模块仿真........................................ - 7 -3.2 电子密码锁系统控制模块 ................................... - 8 -3。
EDA课程设计报告电子密码锁设计

目录第1章概述 (3)第2章设计要求 (4)第3章总体框图 (5)第4章功能模块 (7)4.1 输入模块 (7)4.2 控制模块 (11)4.3 显示模块 (17)第5章总体设计电路图 (20)第6章设计心得体会 (20)第1章概述在当今社会中,人们对于隐私的保护和对物品安全的重视程度与日俱增。
因此,使用了现代电子技术的电子密码锁便有了广泛的应用前景。
本次所设计的电子密码锁,能够实现该六位十进制并行密码保护,当输入的密码与锁内密码一致时,绿灯亮,开锁,当输入的密码与锁内的密码不一致时,红灯亮,不能开锁。
密码锁的密码可由用户自行设置,如果用户忘记密码,可以用初始密码来重新设置密码。
为人们的财产、信息安全提供了可靠地保障。
本次设计基于VHDL语言,对并行六位电子密码锁进行设计,并对设计过程进行了详细描述。
电子密码锁在对财产安全保护等方面都有着重要作用应用前景非常广泛。
开锁代码为六位十进制数,当输入代码的位数和位值与锁内给定的密码一致,且按规定程序开锁时,方可开锁,并点亮开锁指示灯。
否则,系统进入“错误”状态。
开锁程序由设计者确定,并要求锁内给定的密码是可调的且预置方便、保密性好。
在这我将设计一个具有较低成本的电子密码锁,本文讲述了我整个设计过程及收获。
讲述了电子密码锁的的工作原理以及各个模块的功能,并讲述了所有部分的设计思路,对各部分电路方案的选择、元器件的筛选、以及对它们的调试、对波形图的分析,到最后的总体图的分析。
第2章设计要求本设计名称为基于VHDL语言的电子密码锁,用四个模块,分别为时序控制模块、输入模块、控制模块、显示模块,来控制密码的输入、验证、修改与显示。
设计所要实现的功能为:1、数码输入:设计六位密码的电子密码锁,用四个拨码开关(key1~key4)输入,并通过七段数码管显示输入密码。
2、密码验证:输入密码后, 密码正确时开锁,绿灯亮,红灯灭,表示开锁成功。
3、错误显示:当密码输入错误时,绿灯灭,红灯亮,表示开锁失败。
EDA课设 电子密码锁

目录1前言 (1)2设计原理 (2)2.1设计要求 (2)2.2设计方案 (2)3 仿真分析 (4)3.1 Quartus II仿真软件 (4)3.2 整体波形仿真 (5)3.3 模块波形仿真 (5)3.3.1 寄存器模块波形仿真 (5)3.3.2 控制器模块波形仿真 (6)3.3.3比较器模块波形仿真 (6)3.4实验箱下载验证 (7)4 设计总结 (8)5 参考文献 (9)附录 (10)1 前言由于安全防盗已成为全社会关注的问题。
基于EDA技术设计的电子密码锁,以其价格便宜、安全可靠、使用方便,受到了人们的普遍关注。
而以现场可编程逻辑器件(FPGA)为设计载体,以硬件描述语言(VHDL)为主要表达方式,以Quartus Ⅱ开发软件和GW48EAD开发系统为设计工具设计的电子密码锁,由于其能够实现数码输入、数码清除、密码解除、密码更改、密码上锁和密码解除等功能,因此,能够满足社会对安全防盗的要求。
随着现代电子技术的迅速发展,ASIC技术的日趋进步和完善,数字系统的硬件设计正朝着速度快、体积小、容量大、重量轻的方向发展。
一个复杂的数字系统大概需要百万个以上的逻辑门或传输晶体管器件,如信号处理器,ALU等,如果人工的话需要非常长的时间,这样效率就明显会下降。
目前大部分密码锁采用单片机进行设计,电路比较复杂,性能不够灵活。
而硬件描述语言VHDL的出现,则为设计者提供了一种用形式化方法来描述数字系统硬件电路的方法。
VHDL具有强大的系统描述能力、规范的程序设计结构、灵活的语句表达风格和多层次的仿真测试手段。
根据系统的行为和功能要求,可以自上而下的完成相应的描述、综合、优化、仿真与验证,直至生成器件系统。
VHDL使得设计者可以进行更大、更复杂的数字系统的设计。
本文采用先进的EDA技术,利用QuartusⅡ工作平台和VHDL语言,设计了一种新型的密码锁。
该密码锁具有密码预置和误码报警等功能,保密性好,远远大于以往的密码锁,使随机破译成功率几乎为零,编码可变,避免因人员的更替而使锁的保密级别下降且有利于用户编制易于记忆的密码,因而该数字密码锁具有体积小、功耗低、价格便宜、安全可靠,维护和升级都十分方便等优势。
基于EDA技术的电子密码锁设计

基于EDA技术的电子密码锁设计基于EDA 技术设计的电子密码锁,以其价格便宜、安全可靠、使用方便,受到了人们的普遍关注。
而以现场可编程逻辑器件(FPGA)为设计载体,以硬件描述语言(VHDE)为主要表达方式,以QuartusⅡ开发软件和GW48EDA 开发系统为设计工具设计的电子密码锁,由于其能够实现数码输入、数码清除、密码解除、密码更改、密码上锁和密码解除等功能,因此,能够满足社会对安全防盗的要求。
1 电子密码锁的基本功能电子密码锁主要实现的功能包括:(1)数码输入:按下一个数字键,其对应的数字就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。
设计密码为4 位,系统只能显示前4 位输人的数码。
(2)数码清除:当按下清除键时,清除前面输入的所有值,并显示为--- -。
(3)密码解除:按下55#键,可以将电子密码锁的旧密码解除。
(4)密码更改:将旧密码解除之后,可以进行密码更改。
输入任意四位密码数字,再按#号就可以将输入的数码当作新的密码。
(5)密码上锁:输入新的密码之后,按下11# 键,可以进行密码上锁操作。
(6)密码解锁:按下99#键,再输入数码;如果输入与系统储存密码一致,密码锁就能开启;否则不能解锁。
2 电子密码锁的结构原理2.1 电子密码锁的整体结构电子密码锁的整体结构如图1 所示,它包括密码锁输入模块、控制模块和显示模块等。
2.2 密码锁输入模块密码锁输入模块的电路框图如图2 所示,它由时序产生电路、键盘扫描电路、弹跳消除电路、键盘译码电路和按键存储电路组成。
时序产生电路用于产生电路中三种不同频率的工作脉冲波形,包括系统时钟信号、弹跳消除取样信号和键盘扫描信号。
键盘电路可提供键盘扫描信号。
该信号由ky3~ky0 进入键盘,其变化的顺序为1110-1101-1011-0111-1110 周而复始。
扫描信号0111 代表扫描的为*、0、#这一排按键,当*这个按键被按下时,由kx2~kx0 读出的值为011。
基于EDA技术设计电子密码锁

目录摘要 (2)引言 (3)一、绪论 (3)1、EDA技术简介 (3)2、电子密码锁的系统简介 (4)3、系统设计要求 (4)三、总体框图 (4)1、密码锁的组成 (4)2、硬件的选择 (4)3、总体框图 (5)四、功能模块 (6)1、输入模块 (6)(1)功能介绍 (6)(2)(2)输入模块与仿真图形 (6)2、控制模块 (7)(1)功能介绍 (7)(2)控制模块与仿真图形 (7)3、显示模块 (10)(1)功能介绍 (10)五、电子密码锁的程序设计 (11)1、Quartus II软件介绍 (11)2、VHDL语言的特征 (12)3、VHDL语言的优点 (12)4、电路的VHDL描述 (13)六、总体设计电路图 (19)1、总体电路图 (19)2、波形仿真 (20)七、总结 (22)参考文献 (22)基于EDA技术设计电子密码锁摘要:随着人们生活水平的提高,密码锁作为家庭防盗卫士的作用日趋重要,它与普通机械锁相比有一些独特的优势,尤其是其保密性强、防盗性能好,可以不用钥匙,只要记住密码即可开锁。
本文以QUARTUSII作为软件平台,用VHDL硬件语言进行设计描述,基于可编程逻辑器件,并结合EDA技术的各项优势,使得高可靠性、高保密性的电子锁的设计变得简单易行。
关键词:电子密码锁 EDA VHDLAbstract:With the improvement of people's living standard, the lock as home security guards increasingly important, compared with ordinary mechanical locks have some unique advantages, especially its confidentiality, anti-theft performance, you can not have the key, just rememberThe password to unlock. As a software platform to QUARTUSII VHDL hardware language description of the design based on programmable logic devices, combined with the advantages of EDA technology, high reliability, high-security electronic lock design becomes simple.Key words : electronic password lock EDA VHDL引言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。
eda课程设计--电子密码锁

绍兴文理学院数理信息学院课程设计报告书题目电子密码锁设计姓名XXX学号XXX专业班级电信指导教师时间2013年1月14日课程设计任务书 班 级电信XXX 姓 名 XXX题目电子密码锁设计 技术参数、设计要求、检测数据等在EDA 实验箱上利用FPGA 、4*4键盘及数码管实现电子密码锁,功能要求如下: ● 模拟实现电子密码锁的开锁、解锁、改密码等基本功能 ● 实现万能密码功能 ● 当用户密码连续3次输入错误时,报警并锁定键盘 ● 当用户密码输入时间超过一定值(如30秒)时,提示超时 ● 在密码设置状态下输入密码时,所输入数字在数码管显示;其余状态下,所输密码在对应数码管上以特殊字符屏蔽显示 设计进度安排或工作计划 2013.1.4 ~2013.1.4: 任务分配,熟悉课题,查询相关资料,出方案初稿。
2013.1.5~2013.1.5: 方案交流并定稿,划分设计模块,课程设计开展。
2013.1.6~2013.1.7: 各模块设计实现及调试、验证。
(其中8、9 号暂停)2013.1.10~2013.1.13: 设计整体实现、调试及验证,并开始撰写报告。
2013.1.14~2013.1.15: 设计完成,课程设计报告撰写并定稿,上交。
其它认真阅读EDA 技术课程设计报告撰写规范;课题小组经协商好要指定组长并明确分工,形成良好团队工作氛围;基于课题基本要求,各小组课再细化、增加要求;课题小组每成员均需各自撰写一份课程设计报告。
电子密码锁设计摘要本文介绍了一种采用单片FPGA芯片进行电子密码锁的设计方法,主要阐述如何使用新兴的EDA器件取代传统的电子设计方法,利用FPGA的可编程性,简洁而又多变的设计方法,缩短了研发周期。
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。
密码锁是以芯片为核心,通过编程来实现的,其性能和安全性已大大超过了机械锁。
eda电子密码锁课程设计

eda电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解EDA(电子设计自动化)的基本概念,掌握其在电子密码锁设计中的应用。
2. 学习并掌握电子密码锁的基本原理,包括密码设置、存储、识别和验证过程。
3. 掌握电子密码锁设计中涉及的电子元件、电路图绘制及电路功能。
技能目标:1. 能够运用EDA软件完成电子密码锁的电路设计,具备基本的电路仿真能力。
2. 能够运用编程语言(如C语言)编写简单的密码验证程序,实现电子密码锁的功能。
3. 学会使用常见的电子测量工具,对电子密码锁进行调试和故障排查。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对EDA技术及其在电子设计中的应用产生兴趣,激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生团队协作意识,提高沟通与协作能力,学会共同解决问题。
3. 增强学生的安全意识,了解电子密码锁在实际应用中的重要性,培养学生的责任心。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重理论知识与实际操作相结合,旨在提高学生的实际动手能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的电子基础知识,对EDA技术有一定了解,但对电子密码锁的设计和制作相对陌生。
教学要求:结合课程性质、学生特点,将课程目标分解为具体的学习成果,通过理论教学、实践操作、团队协作等多种教学方式,确保学生能够达到课程目标。
同时,注重过程评估和成果评估,以提高教学效果。
二、教学内容根据课程目标,教学内容分为以下三个部分:1. 理论知识学习- 电子设计自动化(EDA)基本概念与原理- 电子密码锁的工作原理及其电路组成- 密码学基础,包括密码设置、存储和验证方法教学大纲:参照教材相关章节,安排2个课时进行理论知识学习。
2. 实践操作与技能培养- EDA软件使用,包括电路图绘制、仿真与调试- 编程语言(C语言)基础,编写密码验证程序- 电子元件识别与使用,完成电子密码锁的搭建教学大纲:实践操作部分安排4个课时,分为两次课程完成。
3. 团队协作与创新能力培养- 分组讨论,共同设计电子密码锁方案- 成果展示,组间交流与评价- 故障排查与优化,提高电子密码锁的安全性与稳定性教学大纲:团队协作部分安排2个课时,在实践操作过程中穿插进行。
EDA课程设计电子密码锁

1概述和设计要求1.1概述随着科技的发展,电子产品的应用越来越广泛,电子电路的设计也越来越重要。
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得尤其的突出,传统的机械锁由于结构简单,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,受到广大用户的亲昵。
同时随着电子产品向智能化和微型化的不断发展,数字逻辑电路电子芯片已成为电子产品研制和开发首选的控制器。
用电子逻辑电路设计的密码锁经实际操作表明,该密码锁具有安全、实用、成本低等优点,符合一般用锁的需要,具有一定的现实意义。
在本次课程设计中,我的的题目是电子密码锁,由输入密码、设定密码、寄存电路、比较电路、显示电路、修改密码组成。
主要工作部分是将输入密码与正确密码进行比较,密码正确时红色发光二极管亮,表示开锁成功,密码错误则蜂鸣器响三秒,表示开锁失败。
同时经过显示译码器作用到数码显示器显示密码。
随着电子产品向智能化和微型化的不断发展,数字逻辑电路电子芯片已成为电子产品研制和开发首选的控制器。
1.2设计要求利用基于所学EDA以及Quartusll7.2软件相关知识设计一个具有较高安全性和较低成本的通用电子密码锁,其具体功能要求如下:(1)数码输入:每按下一个数字键,就输入一个数值,并在显示器上的最右方显示出该数值,同时将先前输入的数据依序左移一个数字位置。
(2)数码清除:按下此键可清除前面所有的输入值,清除成为0000'。
(3)密码更改:按下此键时会将目前的数字设定成新的密码。
(4)激活电锁:按下此键可将密码锁上锁。
(5)解除电锁:按下此键会检查输入的密码是否正确,密码正确即开锁。
2功能模块整体结构设计作为通用电子密码锁,主要由三个部分组成:数字密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。
根据以上选定的输入设备和显示器件,并考虑到实现各项数字密码锁功能的具体要求,整个电子密码锁系统的总体组成框图如图2.1所示。
(1)密码锁输入电路包括时序产生电路、键盘扫描电路、键盘弹跳消除电路、键盘译码电路等几个小的功能电路。
EDA-密码锁

EDA课程设计——电子密码锁一、设计目的:在学习完大部分内容后,设计一个功能和市面上一模一样的“4位数电子密码锁”,可让学生学习查找相关资料,并对小型项目开发有一定的认识。
使学生能进行模块化设计,对每部分电路进行讨论、说明与仿真验证,最后在整合起来。
二、所需器材:本设计所需的硬件主要有:矩阵键盘、七段译码器,七段管脚数码管。
三、设计内容和要求:1、数码输入:每按下一个数字键,就输入一个数值,并在显示器上的最右方显示,将先前的输入数据依序左移一个数字位置。
2、数码清除:按下此键可清除之前所有的输入值,清除成为“0000”。
3、密码更改:按下此键时会将目前的数字设定成新的密码。
4、激活电锁:按下此键可将密码锁上锁。
5、解除电锁:按下此键会检查输入的密码是否正确,密码正确即开锁。
四、设计程序和调试情况:实验程序如下:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity key_led isport (x :in std_logic_vector(3 downto 0);y :out std_logic_vector(3 downto 0);clk :in std_logic;clr :in std_logic;ch_code :in std_logic;dx :out std_logic_vector(6 downto 0);wx :out std_logic_vector( 3 downto 0);open_key :out std_logic);end key_led;architecture one of key_led issignal count :std_logic_vector(10 downto 0);signal clk_key :std_logic;signal clk_key_1 :std_logic;signal clk_led :std_logic;signal key_in_0 :std_logic_vector(7 downto 0);signal key_in :std_logic_vector(4 downto 0);signal y_0 :integer range 0 to 3;signal y_temp :std_logic_vector(3 downto 0);signal SG :std_logic_vector(6 downto 0);signal j :std_logic_vector(2 downto 0);signal i :std_logic_vector(2 downto 0);signal i_test :std_logic_vector(2 downto 0);subtype one is std_logic_vector(6 downto 0);type two is array (3 downto 0) of one;signal Q :two;signal code :two;signal key_count :std_logic_vector(2 downto 0);beginfrequency division:process(clk)beginif(clk'event and clk='1') thenif(count="11111111111") thencount<=(others=>'0');else count<=count+1;end if;end if;end process;clk_key<=count(1);clk_led<=count(0);--再产生clk_key_1分频。
EDA电子密码锁课程设计

目录前言 (1)1 设计内容与目的 (1)1.1 设计内容 (1)1.2 设计目的 (1)2 方案设计 (2)2.1 设计总体框图 (2)2.2 电路原理图 (2)2.3 键盘接口电路 (2)2.4 电锁控制电路 (2)2.5 输出显示电路 (3)3 功能电路的设计 (3)3.1 键盘接口电路 (3)3.2 时序产生电路 (4)3.3 键盘扫描电路 (5)3.4 键盘消抖电路 (8)3.5 键盘译码电路 (9)3.6 按键存储电路 (11)3.7 电锁控制电路设计 (15)4 系统仿真 (16)5 程序清单 (16)6 参考文献 (25)电子密码锁前言电子密码锁的使用体现了人们消费水平、保安意识和科技水平的提高,而且避免了携带甚至丢失钥匙的麻烦。
目前设计密码锁的方法很多,例如用传统的PCB 板设计、用PLC设计或者用单片机设计等等。
而用VHDL可以更加快速、灵活地设计出符合各种要求的密码锁,优于其他设计方法。
VHDL是一种符合IEEE标准的硬件描述语言,其最大的特点是借鉴高级程序设计语言的功能特性,对电路的行为与结构进行高度抽象化、规范化的形式描述,并对设计的不同层次、不同领域的模拟验证与综合优化等处理,使设计过程廷到高度自动化。
1 设计内容与目的:1.1 设计内容:设计一个简单的数字电子密码锁,密码为 4 位。
要求具备如下功能:(1)如果输入数字键,第一个数字会从显示器的最右端开始显示,此后每按下一个数字键,显示器上的数字必须往左移动一格,以便将新的数字显示出来。
(2)本密码锁为四位密码锁,当输入的数字超过4个时,不会显示第四个以后的数字。
(3)按下清零键,清除所有输入的数字,即做归零动作。
(4)按下密码确认键,检查输入的密码是否正确,密码正确即开锁。
(5)按下密码变更键,将当前输入的数字设置成新密码。
(6)设计一个万能密码,只要输入万能密码即开锁。
1.2 设计目的: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昵,电子密码锁的使用也体现了人们消费水平、保安意识和科技水平的提高,而且避免了携带甚至丢失钥匙的麻烦。
eda课程设计电子密码锁

eda课程设计 电子密码锁一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子密码锁的基本原理,掌握其电路组成及功能。
2. 学生能够了解数字电路的基本知识,包括逻辑门、触发器等,并运用这些知识分析电子密码锁的工作原理。
3. 学生能够掌握二进制与十进制的转换方法,并应用于电子密码锁的设计。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识设计并搭建简单的电子密码锁电路。
2. 学生能够通过实际操作,调试并优化电子密码锁的性能。
3. 学生能够运用EDA软件(如Multisim、Protel等)进行电子密码锁电路的设计、仿真和测试。
情感态度价值观目标:1. 培养学生动手实践、解决问题的能力,增强自信心和成就感。
2. 培养学生团队协作精神,学会沟通与分享,提高合作能力。
3. 增强学生对电子科技的兴趣和热爱,激发创新意识和潜能。
课程性质分析:本课程为电子技术实践课程,注重理论联系实际,强调学生的动手能力和创新能力。
学生特点分析:学生处于高中阶段,具有一定的电子基础和逻辑思维能力,对实践操作充满兴趣。
教学要求:结合课程性质和学生特点,将课程目标分解为具体的学习成果,以项目为导向,引导学生通过实践探索,完成电子密码锁的设计与制作。
在教学过程中,注重启发式教学,鼓励学生提问、思考、解决问题,培养其创新能力和实际操作能力。
后续教学设计和评估将以此为基础,确保学生达到预定的学习成果。
二、教学内容1. 理论知识:- 数字电路基础知识:逻辑门、触发器、计数器等;- 电子密码锁原理:锁体结构、电路设计、密码设置与识别;- 二进制与十进制转换方法及其应用。
2. 实践操作:- 使用EDA软件(如Multisim、Protel)进行电子密码锁电路设计;- 搭建电子密码锁电路,进行实际操作和调试;- 分析并优化电子密码锁性能,提高其安全性。
3. 教学大纲:- 第一阶段:数字电路基础知识学习,占总课时1/3;- 第二阶段:电子密码锁原理学习,占总课时1/3;- 第三阶段:实践操作,包括EDA软件使用、电路搭建、调试与优化,占总课时1/3。
EDA电子密码锁设计

电子密码锁设计一、设计要求1.手动用12个拨码开关设计三位密码(0-9)或开锁。
2.再输入密码开锁,当密码输入正确时,指示灯亮,表示开锁成功。
3.当密码输入错误时,蜂鸣器响五秒,表示开锁失败。
二、设计原理本设计中以007为万能密码以防止忘记密码时使用。
开始时锁处于关闭的状态,这时候输入万能密码将锁打开。
在锁处于打开的状态是设计密码,即此时要实现指示灯处于亮的状态,以说明此时锁处于开的状态。
设置好密码后按关闭拨码使锁关闭,指示灯处于灭的状态。
再输入三位数字进行开琐,如果输入的密码正确则指示灯亮,表示开琐成功,否则蜂鸣器发出响声,并持续五秒钟,表示开锁失败。
三、实验方案四、仿真调试和下载结果1.蜂鸣器功能波形图2、动态显示模块功能波形图3.输入万能密码后的波形图五、源程序(*.v)1.蜂鸣器程序:此程序共有两个输入信号分别为ENA和CLK2,,一个输出信号COUT。
当从信号输入模块检测到有开关输入时,信号ENA已置1,CLK2上升沿到来时,有程序使COUT为1,蜂鸣器发出报警信号,并且进入一个5秒钟的循环,时间到达时,跳出循环,蜂鸣器停止报警。
module speaker(ENA,CLK2,COUT);//ENA为使能信号,CLK为时钟信号规定工作频率input ENA,CLK2;output COUT;reg COUT;reg[3:0] Q1;always@(posedge CLK2)//CLK2为敏感信号beginif(ENA&&Q1<6)//当ENA为1并且Q1小于6时执行下面的语句Q1=Q1+1;if(~ENA)//ENA为0时,执行下面的语句Q1=0;endalwaysbeginif(Q1==6||Q1==0)COUT='b0;elseCOUT='b1;endendmodule2、动态显示模块动态显示简介:动态显示技术让不同的的数码管分时点亮。
即,某一个数码管的字段码从计算机的一个IO接口输出,通过SS0,SS1选通该数码管,让这个数码管显示自己的字符几个毫秒,然后将下一个数码管的字段码从计算机的同一个IO口输出。
eda课程设计电子密码锁

eda课程设计电子密码锁一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子密码锁的基本原理,掌握其电路组成及功能。
2. 学生能描述数字电路基础知识,包括逻辑门、触发器等,并了解它们在电子密码锁中的应用。
3. 学生能解释电子密码锁的安全性分析,了解如何提高电子密码锁的安全性。
技能目标:1. 学生能够设计简单的电子密码锁电路,运用所学知识解决实际问题。
2. 学生能够运用EDA软件进行电路设计、仿真和调试,提高实践操作能力。
3. 学生能够通过小组合作,进行电路搭建和测试,培养团队协作能力和沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术产生兴趣,提高对科学研究的热情。
2. 学生在学习过程中,培养勇于尝试、不断探索的精神,增强自信心。
3. 学生能够认识到电子技术在生活中的应用,激发创新意识,关注社会发展和科技进步。
课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,结合理论知识和实际操作,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生处于中学阶段,具有一定的电子技术基础和逻辑思维能力,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,引导学生自主探究,注重理论与实践相结合,提高学生的综合运用能力。
通过课程目标的实现,使学生能够将所学知识应用于实际生活中,提高解决实际问题的能力。
后续教学设计和评估将围绕上述具体学习成果展开。
二、教学内容依据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 数字电路基础知识:逻辑门、触发器、计数器等基本概念及工作原理,重点讲解与电子密码锁相关的数字电路。
教材章节:第二章“数字电路基础”2. 电子密码锁原理:介绍电子密码锁的电路组成、工作原理及安全性分析。
教材章节:第三章“组合逻辑电路”及第八章“数字电路应用”3. EDA软件使用:学习如何使用EDA软件进行电路设计、仿真和调试。
教材章节:第五章“EDA软件及其应用”4. 电子密码锁设计与制作:指导学生运用所学知识,设计并搭建简单的电子密码锁电路。
基于EDA技术的电子密码锁设计

基于EDA技术的电子密码锁设计摘要:电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现在电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产里的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
首先EDA技术在进入21世纪后,得到了很大的发展,其基本特征是采用高级语言描述,具有系统级仿真和综合能力。
VHDL硬件描述语言是设计源文件可以采用类似与C语言的书写形式,并采用结构设计方法。
随着人们生活水平的提高,密码锁作为家庭防盗卫士的作用日趋重要,它与普通机械锁相比有一些独特的优势,如:保密性强,防盗性能好,可以不用钥匙,只要记住密码即可开锁。
本文以MAX+PLUSII作为软件平台,用VHDL硬件语言描述,并结合PLD可编程逻辑器件的综合EDA技术使得高可靠性、高保密性的电子锁的设计变得简单易行。
关键词:电子密码锁电子设计自动化VHDL 硬件描述语言1 引言随着社会物质财富的日益增长,安全防盗已成为全社会关注的问题。
安全可靠、使用方便的电子密码锁越来越受到人们的青睐。
使用PLD可编程器件和VHDL语言,以Max +PlusII为工作平台设计的电子密码锁具有密码预置、误码锁死及开锁提示等功能。
1.1 关于EDAEDA[3]技术就是以计算机为工具在EDA软件平台上,对以硬件描述语言HDL为系统逻辑描述手段,完成的设计文件自动完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑综合及优化、逻辑仿真,直至对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
EDA的仿真测试技术只需要通过计算机就能对所设计的电子系统从各种不同层次的系统性能特点完成一系列准确的测试与仿真操作,大大提高了大规模系统电子设计的自动化程度。
设计者的工作仅限于利用软件方式,即利用硬件描述语言(如VHDL)来完成对系统硬件功能的描述,在EDA工具的帮助下就可以得到最后的设计结果,这使得对整个硬件系统的设计和修改过程如同完成软件设计一样方便、高效。
eda课程设计数字密码锁

实验报告实验项目名称:密码锁的设计实验项目性质:普通实验所属课程名称:VHDL程序设计实验实验计划学时:4一、实验目的掌握VHDL程序设计方法二、实验内容和要求(1) 密码器的工作时钟由外部晶振来提供时钟频率,默认为1Hz(2) 密码的设置和输入由外接键盘完成;(3) 密码可以由锁的所有者随意设置并可更改,这里采用3位十进制数字作为密码(4) 不小心输错1位密码可以重新输入;(5) 对输入的密码数字进行显示;(6) 密码输入正确后密码锁将开启并且出现输入有效指示,如绿灯亮;(7) 密码输错后会出现错误指示,如红灯亮。
连续输错3次则扬声器发出报警信号,只有锁的所有者才能解除报警。
(8)在触动第一个按钮后的5秒内若未将锁打开,则电路自动进入自锁状态,使之无法再打开,并由扬声器发出持续20秒的报警信号,30分钟后自动解锁。
在软件工具平台上,进行VHDL语言的各模块编程输入、编译实现和仿真验证。
三、实验主要仪器设备和材料计算机四、实验方法、步骤及结构测试1系统设计与方案论证2系统功能描述3设计4用VHDL文本输入方式,进行各个模块的设计输入、编译和仿真分块单独调试仿真5总结一.设计1系统设计根据系统的设计要求,系统设计采用自顶向下的设计方法。
顶层设计采用原理图的设计方式和系统的整体组装,分别由控制模块、寄存器模块、比较器模块等部分组成。
即按照这三个组成模块定义相应的芯片引脚和输入输出的参数。
2模块功能系统主要由3个模块组成,分别是控制模块、寄存器模块、比较器模块。
2.1 控制模块控制模块采用有限状态机设计,将系统分为7个状态,即开锁状态(outlock)、安锁状态(inlock)、输入密码状态(input)、密码初验正确状态(right)、密码初验错误状态(wrong)、报警状态(alarm)、修改密码状态(change)。
状态转移图如图2-2-1。
图2-2-1 状态转移图系统上电时,处于开锁状态,当输入修改密码xiu信号时,系统进入修改密码状态;若输入安锁lock信号,系统进入安锁状态,锁闭合:在安锁状态,输入输入密码start 信号,系统进入输入密码状态;在输入密码状态,如输入密码内容和长度均正确,进入密码初验正确状态,如果密码错误,进入密码初验错误状态;在密码初验正确状态,输入确认信号enter时,进入开锁状态,在开锁状态kai信号等于‘1’;在密码初验错误状态,输入确认信号enter时,进入报警状态;在报警状态。
基于EDA技术的数字密码锁设计

基于EDA技术的数字密码锁设计周述良【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2011(030)036【摘要】This design can verify 8 decimal digit passwords, initialize and demonstrate the input password, and it also has the input error to instruct decoding effective instruction. This combination lock has small size, low power consumption, simple operation, unafraid of losing electricity, convenient maintenance and promotion, and a better application prospect.%电子设计自动化是近几年迅速发展起来的将计算机软件、硬件、微电子技术交叉运用的现代电子设计学科.本文设计了的密码锁能够校验8位十进制教密码,且可以预置密码,显示输入密码,具有输入错误指示,解码有效指示等相应的状态指示.该密码锁体积小,功耗低,操作简单,不怕掉电,维护和升级都十分方便,具有较好的应用前景.【总页数】2页(P121-122)【作者】周述良【作者单位】成都电子机械高等专科学校,成都610031【正文语种】中文【中图分类】TP39【相关文献】1.基于EDA的数字电子技术课程设计的教学改革 [J], 张保军;黄震;刘燕燕;卢启柱2.基于EDA技术的数字电子技术课程设计改革研究 [J], 侯永春3.EDA技术在数字集成电路设计中的应用(上)——数字集成电路的发展以及与EDA技术的关系 [J], 郭丽; 张启卯; 刘伟4.EDA技术在数字集成电路设计中的应用(下)——最新EDA技术在数字集成电路设计中的实例 [J], 郭丽; 张启卯; 刘伟5.基于EDA技术的数字式信号发生器的设计 [J], 王武乔因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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目录摘要 (2)引言 (3)一、绪论 (3)1、EDA技术简介 (3)2、电子密码锁的系统简介 (4)3、系统设计要求 (4)三、总体框图 (4)1、密码锁的组成 (4)2、硬件的选择 (4)3、总体框图 (5)四、功能模块 (6)1、输入模块 (6)(1)功能介绍 (6)(2)(2)输入模块与仿真图形 (6)2、控制模块 (7)(1)功能介绍 (7)(2)控制模块与仿真图形 (7)3、显示模块 (10)(1)功能介绍 (10)五、电子密码锁的程序设计 (11)1、Quartus II软件介绍 (11)2、VHDL语言的特征 (12)3、VHDL语言的优点 (12)4、电路的VHDL描述 (13)六、总体设计电路图 (19)1、总体电路图 (19)2、波形仿真 (20)七、总结 (22)参考文献 (22)基于EDA技术设计电子密码锁作者:寇亚超指导教师:吴淘锁摘要:随着人们生活水平的提高,密码锁作为家庭防盗卫士的作用日趋重要,它与普通机械锁相比有一些独特的优势,尤其是其保密性强、防盗性能好,可以不用钥匙,只要记住密码即可开锁。
本文以QUARTUSII作为软件平台,用VHDL硬件语言进行设计描述,基于可编程逻辑器件,并结合EDA技术的各项优势,使得高可靠性、高保密性的电子锁的设计变得简单易行。
关键词:电子密码锁 EDA VHDLAbstract:With the improvement of people's living standard, the lock as home security guards increasingly important, compared with ordinary mechanical locks have some unique advantages, especially its confidentiality, anti-theft performance, you can not have the key, just rememberThe password to unlock. As a software platform to QUARTUSII VHDL hardware language description of the design based on programmable logic devices, combined with the advantages of EDA technology, high reliability, high-security electronic lock design becomes simple.Key words : electronic password lock EDA VHDL引言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。
所以,人们对锁的要求甚高,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。
随着电子技术的发展,各类电子产品应运而生,电子密码锁就是其中之一。
电子密码锁的研究从20世纪30年代就开始了,在一些特殊场所早就有所应用。
这种锁是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。
研究这种锁的初衷,就是为提高锁的安全性。
由于电子锁的密钥量(密码量)极大,可以与机械锁配合使用,并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。
电子锁只需记住一组密码,无需携带金属钥匙,免除了人们携带金属钥匙的烦恼,而被越来越多的人所欣赏。
电子锁的种类繁多,例如数码锁,指纹锁,磁卡锁,IC卡锁,生物锁等。
但较实用的还是按键式电子密码锁。
20世纪80年代后,随着电子锁专用集成电路的出现,电子锁的体积缩小,可靠性提高,成本较高,是适合使用在安全性要求较高的场合,且需要有电源提供能量,使用还局限在一定范围,难以普及,所以对它的研究一直没有明显进展。
目前,在西方发达国家,电子密码锁技术相对先进,种类齐全,电子密码锁已被广泛应用于智能门禁系统中,通过多种更加安全,更加可靠的技术实现大门的管理。
在我国电子锁整体水平尚处于国际上70年代左右,电子密码锁的成本还很高,市场上仍以按键电子锁为主,按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平,现国内有几个厂生产供应市场。
但国内自行研制开发的电子锁,其市场结构尚未形成,应用还不广泛。
国内的不少企业也引进了世界上先进的技术,发展前景非常可观。
希望通过不断的努力,使电子密码锁在我国也能得到广泛应用。
一、绪论1、EDA技术简介EDA即电子设计自动化,是近几年来迅速发展起来的计算机软件、硬件、微电子技术交叉运用的现代电子学科,是20世纪90年代从CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、CAT(计算机辅助翻译)和CAE(计算机辅助工程)的概念发展而来的。
EDA技术就是以计算机为工作平台,以EDA软件工具为开发环境,以硬件描述语言为设计语言,以ASIC为实现载体的电子产品自动化过程。
在EDA软件平台上,根据硬件描述语言HDL完成的设计文件,自动地完成逻辑编辑编译、化简、分隔、综合及优化,布局布线、仿真、目标芯片的适配编译,逻辑映射和编程下载等工作。
设计者的工作只限于软件的方式来完成对旧的硬件功能描述,要在EDA工具的帮组下,就应用相应的FPGA器件就可以得到最后的设计结果。
尽管目标系统是硬件,但整个设计和修改过程如同完成软件设计一样方便和高效。
2、电子密码锁的系统简介通用的电子密码锁主要由三个部分组成:数字密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。
(1)密码锁输入电路包括时序产生电路、键盘扫描电路、键盘弹跳消除电路、键盘译码电路等几个小的功能电路。
(2)密码锁控制电路包括按键数据的缓冲存储电路,密码的清除、变更、存储、激活电锁电路(寄存器清除信号发生电路),密码核对(数值比较电路),解锁电路(开/关门锁电路)等几个小的功能电路。
(3)密码显示电路主要将显示数据的BCD码转换成相对应的编码。
如,若选用七段数码管显示电路,主要将待显示数据的BCD码转换成数码器的七段显示驱动编码。
3、系统设计要求本文所设计的密码锁是一个具有较高安全性和较低成本的通用电子密码锁,具体功能要求如下:(1)数码输入:每按下一个数字键,就输入一个数值,并在显示器上的显示出该数值,同时将先前输入的数据依序左移一个数字位置。
(2)数码清除:按下此键可清除前面所有的输入值,清除为“0000”。
(3)密码更改:按下此键时会将目前的数字设定成新的密码。
(4)激活电锁:按下此键可将密码锁上锁。
(5)解除电锁:按下此键会检查输入的密码是否正确,密码正确即开锁。
三、总体框图1、密码锁的组成电子密码锁,主要由三部分组成:密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。
2、硬件的选择作为电子密码锁的输入电路,可选用的方案有拨码与按键来控制输入和触摸式键盘输入等多种。
拨码与按键和触摸式3*4键盘相比简单方便而且成本低,构成的电路简单,本设计中采用拨码与按键来作为该设计的输入设备。
数字电子密码锁的显示信息电路可采用LED数码显示管和液晶屏显示两种。
液晶显示具有高速显示、可靠性高、易于扩展和升级的特点,但是普通的液晶存在亮度低、对复杂环境适应能力差的特点,但是在本设计中任然使用LED数码管。
3、总体框图根据以上选定的输入设备与与显示器件,并考虑到现实各项密码锁功能的具体要求,与系统的设计要求,系统设计采用自顶向下的设计方案。
整个密码锁系统的总体总体框图如图3-1所示。
图3-1电子密码锁系统总体框图四、功能模块1、输入模块(1)功能介绍输入时有三个拨码键控制输入,每个拨码各控制一位密码,对于其中一个拨码键每拨一次码按一次按键,表示输入一位,当输入四位时输出一位数,用“888”作为初始密码。
(2)(2)输入模块与仿真图形单脉冲控制如图4-1如下图图4-1 单脉冲控制下图为单脉冲控制输入,当M给一上升沿信号将在PUL输出一位与之对应的高或低电平。
图4-2单脉冲控制输入四位串行输入并行输出寄存器如下图4-3图4-3四位串行输入并行输出寄存器图4-4四为串行输入并行输出寄存器上图为四为串行输入并行输出寄存器,它由4个D触发组成,当reset 为高电平时,每给一脉冲输入数据将向右移一位二值代码,它能同时复位2、控制模块(1)功能介绍开锁时输入密码后,拨动 RT键使其为高电平,而CHANGE为低电平检测,密码正确时开锁,输出LOCKOPEN灯灭,LOCKCLOSE灯亮,表示开锁成功。
当密码输入错误时,LOCKOPEN灯亮,LOCKCLOSE灯灭,表示开锁失败。
当改变密码时,按下CHANGE键使其为高电平,而RT为低电平时,可改变密码。
按下REST可清除前面的输入值,清除为“888”。
(2)控制模块与仿真图形输入译码器图4-5,如下图图4-5输入译码器下图为译码器将4位二值代码转化成BCD码从“0000”~“1001”表示0~9。
图4-6译码器总功能控制模块图4-7,如下图图4-7总功能控制模块当CHANGE为高电平且rt为低电平时开始输入密码这时lockopen为高电平,而lockclose为低电平,当rt为高电平,change为低电平时开始检测密码,如上图开始密码为“108”当再次出现“108”时lockopen为高电平,而lockclose为低电平,当密码错误时lockopen为低电平,而lockclose 为高电平。
图4-8 4选1选择器与扫描器4选1选择器与扫描器图4-8,如下图图4-9多路选择器如上图多路选择器可以从多组数据来源中选取一组送入目的地,在本设计中利用多路选择器做扫描电路来分别驱动输出装置,可以将低成本消耗,如上图当输入“819”时,在时钟地控制下qout将输出“819”,而与之对应的sel扫描对应的数码管。
图4-10多路选择器波形仿真3、显示模块(1)功能介绍将密码用BCD七段数码管显示显示模块与仿真波形图4-11,如下图图4-11显示模块下图将BCD码转化到七段译码电路上图4-12仿真波形五、电子密码锁的程序设计1、Quartus II软件介绍Quartus II 是Altera公司的综合性PLD开发软件,支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL(Altera Hardware Description Language)等多种设计输入形式,内嵌自有的综合器以及仿真器,可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。
Quartus II可以在XP、Linux以及Unix上使用,除了可以使用Tcl脚本完成设计流程外,提供了完善的用户图形界面设计方式。
具有运行速度快,界面统一,功能集中,易学易用等特点。
Quartus II支持Altera的IP核,包含了LPM/MegaFunction宏功能模块库,使用户可以充分利用成熟的模块,简化了设计的复杂性、加快了设计速度。