简易 位数字密码锁控制电路设计实验报告
北邮数字电路综合实验报告

数字电路综合实验报告简易智能密码锁一、实验课题及任务要求设计并实现一个数字密码锁,密码锁有四位数字密码和一个确认开锁按键,密码输入正确,密码锁打开,密码输入错误进行警示。
基本要求:1、密码设置:通过键盘进行4 位数字密码设定输入,在数码管上显示所输入数字。
通过密码设置确定键(BTN 键)进行锁定。
2、开锁:在闭锁状态下,可以输入密码开锁,且每输入一位密码,在数码管上显示“-”,提示已输入密码的位数。
输入四位核对密码后,按“开锁”键,若密码正确则系统开锁,若密码错误系统仍然处于闭锁状态,并用蜂鸣器或led 闪烁报警。
3、在开锁状态下,可以通过密码复位键(BTN 键)来清除密码,恢复初始密码“0000”。
闭锁状态下不能清除密码。
4、用点阵显示开锁和闭锁状态。
提高要求:1、输入密码数字由右向左依次显示,即:每输入一数字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。
2、密码锁的密码位数(4~6 位)可调。
3、自拟其它功能。
二、系统设计2.1系统总体框图2.2逻辑流程图2.3MDS图2.4分块说明程序主要分为6个模块:键盘模块,数码管模块,点阵模块,报警模块,防抖模块,控制模块。
以下进行详细介绍。
1.键盘模块本模块主要完成是4×4键盘扫描,然后获取其键值,并对其进行编码,从而进行按键的识别,并将相应的按键值进行显示。
键盘扫描的实现过程如下:对于4×4键盘,通常连接为4行、4列,因此要识别按键,只需要知道是哪一行和哪一列即可,为了完成这一识别过程,我们的思想是,首先固定输出高电平,在读入输出的行值时,通常高电平会被低电平拉低,当当前位置为高电平“1”时,没有按键按下,否则,如果读入的4行有一位为低电平,那么对应的该行肯定有一个按键按下,这样便可以获取到按键的行值。
同理,获取列值也是如此,先输出4列为高电平,然后在输出4行为低电平,再读入列值,如果其中有哪一位为低电平,那么肯定对应的那一列有按键按下。
实习报告电子密码锁设计

实习报告:电子密码锁设计一、实习背景及目的随着科技的不断发展,电子产品在日常生活中扮演着越来越重要的角色。
电子密码锁作为一种安全技术防范产品,具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点,已广泛应用于家庭、办公室、银行等领域。
本次实习旨在了解并掌握电子密码锁的设计原理,提高自己在电子技术方面的实际操作能力。
二、实习内容与过程1. 了解电子密码锁的原理电子密码锁的核心部分是密码控制器,它通过接收键盘输入的密码,与设定的密码进行比较,根据比较结果控制电路或芯片的工作。
在本实习中,我们采用51单片机作为密码控制器,通过矩阵键盘输入密码,利用数码管显示密码输入情况。
2. 设计电路图根据实习要求,设计电子密码锁的电路图。
电路主要包括51单片机、矩阵键盘、数码管、报警电路、电源等部分。
矩阵键盘用于输入密码,数码管用于显示密码输入情况,报警电路用于提示密码错误,电源为整个电路提供稳定的电压。
3. 编写程序使用C语言编写程序,实现电子密码锁的功能。
程序主要包括主函数、键盘扫描函数、数码管显示函数、报警函数等。
主函数负责初始化硬件设备,循环调用键盘扫描函数,接收并显示密码输入情况。
键盘扫描函数用于检测矩阵键盘按键状态,数码管显示函数负责在数码管上显示输入的密码,报警函数则在密码错误时发出报警。
4. 调试与优化在Proteus仿真软件中进行电路仿真,调试程序。
在仿真过程中,发现键盘输入与数码管显示部分存在问题,通过修改程序代码,解决了这些问题。
同时,对程序进行优化,提高了运行效率。
5. 实物焊接与测试根据电路图,购买元器件,进行实物焊接。
焊接完成后,对电子密码锁进行测试,验证其功能是否符合预期。
在测试过程中,发现报警功能存在问题,经过排查,发现是报警电路部分出现问题,重新焊接后,问题得到解决。
三、实习收获与体会通过本次实习,我对电子密码锁的设计原理和实际操作有了更深入的了解。
在设计过程中,我学会了如何根据实际需求,运用所学知识,设计出符合要求的电路图和程序。
数字密码锁实训报告总结

一、引言随着科技的不断发展,电子技术已经深入到人们的日常生活中。
电子密码锁作为一种新型的锁具,因其安全性高、操作简便、易于维护等优点,在各个领域得到了广泛应用。
为了提高学生的实践能力,本实训项目以数字密码锁为核心,通过理论学习和实践操作,让学生掌握数字密码锁的设计与实现方法。
二、实训目的1. 了解数字密码锁的基本原理和组成;2. 掌握数字密码锁的设计与实现方法;3. 提高学生的动手能力和创新能力;4. 培养学生的团队协作精神。
三、实训内容1. 数字密码锁的基本原理数字密码锁是一种利用数字电路实现密码输入和开锁功能的锁具。
其基本原理是:将密码输入到锁内,通过比较输入密码与预设密码是否一致,来控制开锁信号的输出。
2. 数字密码锁的组成数字密码锁主要由以下几个部分组成:(1)密码输入模块:负责将用户输入的密码转换为数字信号;(2)密码存储模块:存储预设的密码;(3)密码比较模块:比较输入密码与预设密码是否一致;(4)控制模块:根据密码比较模块的结果,控制开锁信号的输出;(5)输出模块:输出开锁信号,驱动锁具解锁。
3. 数字密码锁的设计与实现本实训项目采用以下方法设计数字密码锁:(1)选用合适的数字电路芯片,如74LS112双JK触发器等;(2)根据数字密码锁的功能需求,设计相应的电路;(3)利用EDA工具进行电路仿真,验证电路功能;(4)编写程序,实现密码输入、存储、比较和控制等功能;(5)将程序烧录到单片机或FPGA等芯片中,实现数字密码锁的功能。
四、实训过程1. 理论学习在学习过程中,我们首先了解了数字密码锁的基本原理和组成,掌握了数字电路的基本知识,如逻辑门、触发器等。
2. 设计与仿真根据实训要求,我们选用74LS112双JK触发器等芯片,设计了一个简单的数字密码锁电路。
利用EDA工具进行电路仿真,验证电路功能。
3. 编程与调试编写程序,实现密码输入、存储、比较和控制等功能。
将程序烧录到单片机或FPGA等芯片中,进行调试,确保数字密码锁的功能正常。
密码锁的实验报告

6.2ns
Байду номын сангаас
90mW
3ns
3ns
75mW
54LS00/74LS00 9ns
10ns
9mW
四2输入与非门除了74LS00外还有 COMS 系列 CD4011
74ls04
04 为六组反相器,共有 54/7404、54/74H04、54/74S04、54/74LS04四种线路结 构形 式,其主要电特性的典型值如下:
(3)仿真图:
(4)硬件实物照片(没有实物的可以省去)
(5)元件清单
型号 74ls85 74ls00 74ls04 发光二极管 六脚开光 四脚开关 1k 电阻 电路板
数量 2 1 1 2 8 8 16 1
3、设计的心得和不足:
通过对74ls00、74ls04、74ls85的引脚功能、真值表的分析、并设计其原理图,且利用电子电 路计算机进行仿真使得学习研究电子技术变得更加简单、直观,学习效果进一步提高,带动了学习 的积极性。
1246534212
课程小组成员: 许俊伟
姜鑫磊
2014 年 4 月 计算机与信息工程学院
班级 : 物联网 122
数字密码锁
设计报告
小组成员学号 : 124634238 124634212
指导教师: 张婧婧
小组成员姓名 : 许俊伟 姜鑫磊
1、设计电路的工作原理及功能描述: (1)系统能够完成输入2位的密码并实现密码的存储功能。 (2)系统可以设置修改密码功能。 (3)密码输入正确、有误均有指示灯显示,并利用电磁继电器模拟开锁。 2、4、设置当前密码的显示部分,用于用户检测。课程设计的主要内容:
00 为四组 2 输入端与非门(正逻辑),共有 54/7400、54/74H00、54/74S00、54/74LS00 四种线路结构形式,其主要电特性的典型值如下:
电子密码锁实验报告

电子密码锁实验报告一,实验目的1.进一步巩固和加深理论课基本知识的理解,提高综合运用所学知识的能力。
2.能根据需要选择参考书,查阅资料,通过独立思考,深入钻研有关问题。
3.学会自己独立分析问题、解决问题。
4学习定时器时间计时处理、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。
5.根据设计任务及要求利用实验平台上单片机及其外围元器件,设计符合功能的电子密码锁。
二,实验要求设计要求:1:用4×4矩阵键盘组成0-9数字键及确认键和删除键。
2:可以自行设定或删除8位密码,能够掉电保存。
3:用5位数码管组成显示电路提示信息,当输入密码时,只显示“8.”,当密码位数输入完毕按下确认键时,对输入的密码与设定的密码进行比较,若密码正确,则门开,此处用绿色led发光二极管亮一秒钟做为提示,若密码不正确,禁止按键输入3秒,同时用红色led发光二极管亮三秒钟做为提示;若在3秒之内仍有按键按下,则禁止按键输入3秒被重新禁止。
三,实验基本原理1.键盘接口必须具有去抖动、按键识别基本功能。
(1)去抖动:每个按键在按下或松开时,都会产生短时间的抖动。
抖动的持续时间与键的质量相关,一般为5—20mm。
所谓抖动是指在识别被按键是必须避开抖动状态,只有处在稳定接通或稳定断开状态才能保证识别正确无误。
去抖问题可通过软件延时或硬件电路解决。
(2)被按键识别:如何识别被按键是接口解决的主要问题,一般可通过软硬结合的方法完成。
常用的方法有行扫描法和线反转法两种。
行扫描法的基本思想是,由程序对键盘逐行扫描,通过检测到的列输出状态来确定闭合键,为此,需要设置入口、输出口一个,该方法在微机系统中被广泛使用。
线反转法的基本思想是通过行列颠倒两次扫描来识别闭合键,为此需要提供两个可编程的双向输入/输出端口。
2.利用键盘扫描原理分别设4×4矩阵键盘组成0-9数字键及确认键和删除键,通过0—9数字键设定8位密码和删除键删除密码,利用存储器的永久存储特性将设定的密码存于存储器中,再次重启程序时,能从存储器中读取出来,从而实现掉电保存。
密码锁实验报告doc

密码锁实验报告篇一:电子密码锁实验报告密码锁实验报告一,实验目的1. 学习8051定时器时间计时处理、跑马灯、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。
2. 设计任务及要求利用实验平台上8个LED数码管,按键,跑马灯实现设置密码,密码锁的功能二,实验要求基本要求:1:用4×4矩阵键盘组成0-9数字键及确认键和删除键。
2:可以自行设定或删除8位密码。
3:用5位数码管组成显示电路提示信息,当输入密码时,只显示“8.”,当密码位数输入完毕按下确认键时,对输入的密码与设定的密码进行比较,若密码正确,则门开,此处用绿色led发光二极管亮一秒钟做为提示,若密码不正确,禁止按键输入3秒,同时用红色led发光二极管亮三秒钟做为提示;若在3秒之内仍有按键按下,则禁止按键输入3秒被重新禁止。
三,实验基本原理利用单片机定时器完成计时功能,定时器0计时中断程序每隔0.05s中断一次并当作一个计数,设定定时1秒的中断计数初值为20。
为了将时间在LED数码管上显示,可采用静态显示法和动态显示法,由于静态显示法需要译码器,数据锁存器等较多硬件,可采用动态显示法实现LED显示,通过对每位数码管的依次扫描,使对应数码管亮,同时向该数码管送对应的字码,使其显示数字。
由于数码管扫描周期很短,由于人眼的视觉暂留效应,使数码管看起来总是亮的,从而实现了各种显示。
四,实验设计分析针对要实现的功能,采用AT89S51单片机进行设计,AT89S51 单片机是一款低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4KB在线可编程(ISP)的可反复擦写1000次的Flash 只读程序存储器,器件采用高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。
这样,既能做到经济合理又能实现预期的功能。
1在程序方面,采用分块设计的方法,这样既减小了编程难度、使程序易于理解,又能便于添加各项功能。
程序可分为闹钟的声音程序、时间显示程序、日期显示程序,秒表显示程序,时间调整程序、闹钟调整程序、定时调整程序,延时程序等。
数字密码锁的控制电路实验报告

数字密码锁的控制电路实验报告摘要:本实验旨在设计和实现一个数字密码锁的控制电路。
通过使用数字集成电路和逻辑门电路,我们成功地实现了一个简单而有效的数字密码锁系统。
实验结果表明,该控制电路能够准确地识别输入的密码,并控制锁的开关状态。
本实验为数字密码锁的设计和应用提供了有益的参考。
引言:数字密码锁是一种常见的安全措施,广泛应用于各种场合,如家庭、办公室和酒店等。
它通过输入正确的数字密码来控制锁的开关状态。
本实验旨在设计和实现一个数字密码锁的控制电路,以便更好地理解数字密码锁的工作原理和应用。
材料与方法:1. 数字集成电路(例如74LS47、74LS74)2. 逻辑门电路(例如74LS08、74LS32)3. 七段数码管4. 按钮开关5. 电源和电线6. 面包板和连接线实验步骤:1. 将数字集成电路和逻辑门电路按照电路图连接在面包板上。
2. 将七段数码管和按钮开关连接到电路中相应的引脚上。
3. 将电源和电线连接到电路中,确保电路正常工作。
4. 设计一个四位数字密码,并将其编程到电路中。
5. 测试电路的功能,尝试输入正确的密码并观察锁的开关状态。
结果与讨论:经过实验,我们成功地设计和实现了一个数字密码锁的控制电路。
该电路能够准确地识别输入的密码,并根据密码的正确与否控制锁的开关状态。
当输入正确的密码时,锁会打开;当输入错误的密码时,锁会保持关闭状态。
通过实验,我们发现数字集成电路和逻辑门电路在数字密码锁的控制中起到了关键作用。
数字集成电路负责将输入的密码转换为七段数码管上的数字显示,而逻辑门电路则负责判断输入的密码是否正确,并控制锁的开关状态。
此外,我们还发现,设计一个安全可靠的数字密码锁需要考虑以下几个因素:1. 密码的复杂性:密码应该足够复杂,以防止被他人轻易猜测或破解。
2. 锁的安全性:锁的机械结构应该坚固可靠,以防止被非法开启。
3. 电路的稳定性:电路应该能够稳定地工作,并能够抵抗外界的干扰。
简易14位数字密码锁控制电路设计实验报告

简易14位数字密码锁控制电路设计实验报告实验目的:本实验旨在掌握基本的数字锁控制电路设计方法,通过具体实验操作,使学生对数字锁的原理、控制电路以及数字电路的设计方法等有更加深入的了解和认识。
实验器材:1.数字集成电路:CD4017B、CD4069UB、CD4073B、SN74LS08N;2.10K电位器、电容、电阻器、LED灯等。
实验原理:密码锁控制电路是由数字集成电路CD4017B、CD4069UB、CD4073B及SN74LS08N组成的。
其中CD4017B为计数器,CD4069UB、CD4073B和SN74LS08N为逻辑门电路,用于实现密码锁控制功能。
CD4017B为数字集成电路,它是一个10位二进制计数器,可以用于电子时钟、计时器、频率分频器等电路中。
它具有高速、低功耗、可升级性等优点,被广泛地应用于数字电路中。
CD4069UB、CD4073B和SN74LS08N均为逻辑门电路,主要用来实现与门、或门、非门等逻辑运算。
在本实验中,CD4017B接在控制端,用于实现计数和循环控制功能;CD4069UB、CD4073B和SN74LS08N三个逻辑门电路用于实现锁定、解锁功能。
实验步骤:1. 选择合适的元器件,按照电路图连接电路。
将电路连接好后,注意检查电路连接是否正确、元器件是否插紧等。
2. 按照实验要求进行编程。
将编程程序设置为14位数字密码,具体程序如下:3. 按照要求测试实验电路。
输入正确的密码,即可实现锁定或解锁功能。
实验结果:通过实验操作,我们成功地设计出一款14位数字密码锁控制电路,其操作流程为输入密码-验证密码-锁定或解锁。
通过实验可以看出,密码锁控制电路设计简单,操作方便,具有广泛的应用前景。
实验分析:数字密码锁是一种常见的电子密码产品,可以用于保护个人财产、资料等,在家庭、宾馆等场所得到了广泛的应用。
基于数字集成电路和逻辑门电路设计数字密码锁控制电路,具有操作简单、易于维护和升级等优点,被广泛地应用于数字电路中。
简易位数字密码锁控制电路设计实验报告

简易位数字密码锁控制电路设计实验报告Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-目录一、前言 (2)二、课设任务 (2)三、方案设计、原理分析 (2)四、译码电路设计 (8)五、报警信号产生器 (10)六、调试及结果..........................................(12)七、体会 (13)一、前言本次课程设计的基本任务是着重提高学生在EDA知识学习与应用方面的实践技能。
学生通过电路设计安装、调试、整理资料等环节,初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
EDA技术是电子信息类专业的一门新兴学科,是现代电子产品设计的核心,其任务是掌握在系统可编程逻辑器件及其应用设计技术,为电子产品开发研制打下坚实基础。
本课程设计对学生有如下要求:根据设计任务和指标,初步电路;通过调查研究,设计计算,确定电路方案;选择元器件,在计算机上连好线路,独立进行试验,并通过调试、仿真、改进方案;分析实验结果,写出设计总结报告:学会自己分析,找出解决问题方法;对设计中遇到的问题,能独立思考、查阅资料,寻找答案。
二、课设任务1、14位数字密码分成高7位(DH6…DH0)和低7位(DL6…DL0),用数字逻辑开关预置,输出信号out为1表示开锁,否则关闭。
2、14位数字密码分时操作,先预置高7位,然后再置入低7位。
3、要求电路工作可靠,保密性强,开锁出错立即报警。
4、利用MAX plus2 软件进行设计、编译,并在FPGA芯片上实现。
5、简易14位数字密码锁模块的框图如下:三、方案设计、原理分析首先我是一班的三号,所以我的密码时0100010 0000011。
我所做的设计是先把高七位输入锁存,然后在输入低七位,最后判断密码是否正确,密码正确就开锁,密码错误就报警。
数字密码锁控制电路的组成部分:YMQ 模块,1、IC9A的设计设计要求14位数字密码分时操作,先预置高七位0100010,而后置低七位0000011,首先可以使用寄存器将高七位存起来,而后与低七位一起进行译码,如果密码正确,输出OUT2为1,否则为0.2、数字密码锁控制电路原理图:输入密码正确时波形图输入错误密码时波形图数字密码锁控制电路的VHDL语言编程原理分析:当CLR为0时,寄存器与D触发器被清零,此时在A……G输入高七位密码0100010,用CLK给一个脉冲,由于此时输出端Q为0,经过一个非门为1,与CLK一起经过一个与门,送入寄存器CLK 端,产生上升沿;而经过非门的CLR为1,送入寄存器中,将高七位通过寄存器送入译码器的高七位中。
数字电路设计实验-简易密码锁

数字电路设计实验报告——简易密码锁学院:班级:学号:姓名:目录●任务要求●系统设计✓设计思路✓总体框图✓分块设计●波形仿真及波形分析●源代码●功能分析●故障分析及问题解决●总结及结论●任务要求设计并实现一个数字密码锁,密码锁有四位数字密码和一个确认开锁按键,密码输入正确,密码锁打开,密码输入错误进行警示。
基本要求:1、密码设置:通过键盘进行4 位数字密码设定输入,在数码管上显示所输入数字。
通过密码设置确定键(BTN 键)进行锁定。
2、开锁:在闭锁状态下,可以输入密码开锁,且每输入一位密码,在数码管上显示“-”,提示已输入密码的位数。
输入四位核对密码后,按“开锁”键,若密码正确则系统开锁,若密码错误系统仍然处于闭锁状态,并用蜂鸣器或led 闪烁报警。
3、在开锁状态下,可以通过密码复位键(BTN 键)来清除密码,恢复初始密码“0000”。
闭锁状态下不能清除密码。
4、用点阵显示开锁和闭锁状态。
提高要求:1、输入密码数字由右向左依次显示,即:每输入一数字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。
2、密码锁的密码位数(4~6 位)可调。
3、自拟其它功能。
●系统设计设计思路将电子密码锁系统分为三个部分来进行设计,数字密码输入部分、密码锁控制电路和密码锁显示电路。
密码锁输入电路包括时序产生电路,键盘扫描电路,键盘译码电路等,将用户手动输入的相关密码信息转换为软件所能识别的编码,作为整个电路的输入。
密码锁控制电路包括相应的数据存储电路,密码核对电路,能够进行数值的比较,进行电路解锁,开锁,密码的重新设置等。
密码锁显示电路包括将待显示数据的BCD 码转换成数码管的七段显示驱动编码,密码锁在相应的状态下的点阵输出以及蜂鸣器的报警输出。
总体框图按复位键 键入初始密码0000 密码错误密码正确 按确认键 按复位键按确认键密码锁显示电路 密码锁控制电路 数码管显示报警电路密码更改与密码设计电路键入状态闭锁状态开锁状态 报警状态分块设计✓键盘扫描电路首先,向列扫描地址逐列输出低电平,然后从行码地址读回,如果有键摁下,则相应行的值应为低,如果没有按键按下,由于上拉的作用,行码为高。
简易密码锁设计实验报告(一)

简易密码锁设计实验报告(一)简易密码锁设计实验报告研究背景在当前的社会中,密码锁已经广泛应用于各种领域,如个人家庭、办公场所、银行等。
密码锁在保障安全的同时,也带来了便捷。
因此,设计一款简易密码锁具有重要意义。
实验目的本次实验旨在设计一款简易密码锁,能够通过输入正确的密码从而打开锁,同时能够保护用户的安全。
实验步骤1.确定锁的锁舌位置和大小,确定锁的存储方式。
2.选择合适的电子元件,如单片机、键盘、LED灯等。
3.设计程序流程,完成程序并进行调试。
4.进行实验,并测试相关数据。
5.对实验结果进行分析,总结实验过程中的问题并提出改进方案。
实验结果及分析经过一段时间的实验,我们设计出了一款简易密码锁。
该密码锁通过输入正确的密码可以打开锁,密码为“123456”。
在打开锁的过程中,如果输入错误的密码,则锁将不会打开,并提示密码错误。
同时,该密码锁还具有防止暴力破解的功能,在输入密码错误达到一定次数时,将自动锁死。
在实验过程中,我们发现了一些问题,如电路连线不够稳定、程序层次不够清晰等。
针对这些问题,我们进行了相应的改进,在稳定电路连线的同时,也简化了程序层次,提高了密码锁的使用体验。
结论通过本次实验,我们成功地设计出了一款简易密码锁,并成功地实现了输入正确密码可以打开锁的功能。
在实验过程中,我们遇到了一些问题,但经过不断地实验和调整,最终得到了一个较为完善的版本。
参考文献无。
实验心得通过本次实验,我进一步了解了密码锁的设计和工作原理。
在实验过程中,我采用科学严谨的方法去解决问题,例如测试数据、重新设计程序以及频繁的测试与优化。
这个过程让我深深地体会到了科学实验具有的重要性,只有不断地实验、总结、优化,才能得到一个经得起实验检验的好结果。
同时,在实验过程中我还学会了合理地进行电路的布线以及如何选取合适的元件,这些都是我在日后实际工作中所必备的技能。
在实验过程中,我还发现设计中的细节问题常常决定一个产品的品质,在以后的工作中,我会更加注重产品的细节设计。
简易位数字密码锁控制电路设计实验报告

简易位数字密码锁控制电路设计实验报告目录一、前言 (2)二、课设任务 (2)三、方案设计、原理分析 (2)四、译码电路设计 (8)五、报警信号产生器 (10)六、调试及结果 (12)七、体会 (13)一、前言本次课程设计的基本任务是着重提高学生在EDA知识学习与应用方面的实践技能。
学生通过电路设计安装、调试、整理资料等环节,初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
EDA技术是电子信息类专业的一门新兴学科,是现代电子产品设计的核心,其任务是掌握在系统可编程逻辑器件及其应用设计技术,为电子产品开发研制打下坚实基础。
本课程设计对学生有如下要求:根据设计任务和指标,初步电路;通过调查研究,设计计算,确定电路方案;选择元器件,在计算机上连好线路,独立进行试验,并通过调试、仿真、改进方案;分析实验结果,写出设计总结报告:学会自己分析,找出解决问题方法;对设计中遇到的问题,能独立思考、查阅资料,寻找答案。
二、课设任务1、14位数字密码分成高7位(DH6…DH0)和低7位(DL6…DL0),用数字逻辑开关预置,输出信号out为1表示开锁,否则关闭。
2、14位数字密码分时操作,先预置高7位,然后再置入低7位。
3、要求电路工作可靠,保密性强,开锁出错立即报警。
4、利用MAX plus2 软件进行设计、编译,并在FPGA芯片上实现。
5、简易14位数字密码锁模块的框图如下:三、方案设计、原理分析首先我是一班的三号,所以我的密码时0100010 0000011。
我所做的设计是先把高七位输入锁存,然后在输入低七位,最后判断密码是否正确,密码正确就开锁,密码错误就报警。
数字密码锁控制电路的组成部分:YMQ模块,1、IC9A的设计设计要求14位数字密码分时操作,先预置高七位0100010,而后置低七位0000011,首先可以使用寄存器将高七位存起来,而后与低七位一起进行译码,如果密码正确,输出OUT2为1,否则为0.2、数字密码锁控制电路原理图:输入密码正确时波形图输入错误密码时波形图数字密码锁控制电路的VHDL语言编程原理分析:当CLR为0时,寄存器与D触发器被清零,此时在A……G输入高七位密码0100010,用CLK给一个脉冲,由于此时输出端Q为0,经过一个非门为1,与CLK一起经过一个与门,送入寄存器CLK 端,产生上升沿;而经过非门的CLR为1,送入寄存器中,将高七位通过寄存器送入译码器的高七位中。
简易密码控制装置实验报告

二、简易密码控制装置1.功能简述设计并制作一个具有读秒显示功能的密码控制器,输入正确的密码后开始读秒,到达规定的秒数后,关闭待控制单元;密码控制器设置有4个按键,按照一定的组合顺序可以打开待控制单元,默认密码:122234,电路示意图如图 1 所示。
图1电路示意图2.电路设计要求① 路板上电复位正常② 入正确密码后,CD4060 产生1Hz 方波信号,数码管显示数字“0”到“7”;第8 秒时,密码输入部分电路、计数部分电路复位,数码管持续显示数字“0”,CD4060 停止输出脉冲信号,直到下一次输入正确密码;③ 输入正确密码后,继电器吸合,8 秒后,自动断开;④ 输入正确密码后,NE555 输出2HZ 方波信号驱动发光二极管闪烁,8 秒后发光二极管熄灭。
3.各芯片工作原理① CD4017:芯片引脚图如图2。
十进制计数/分频器CD4017,其内部由计数器及译码器两部分组成,由译码输出实现对脉冲信号的分配,整个输出时序就是3、2、4、7、10、1、5、6、9、11脚依次出现与时钟同步的高电平,宽度等于时钟周期。
CD4017有10个输出端和1个进位输出端。
每输入10个计数脉冲,12脚就可得到1个进位正脉冲,该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。
15脚MR为高电平清零端,当在MR端上加高电平或正脉冲时其输出端3脚为高电平,其余输出端均为低电平。
14脚为时钟输入端,13脚为低电平使能端,当13脚低电平,14脚输入连续脉冲信号时,其对应的输出端依次变为高电平状态,故可直接用作顺序脉冲发生器。
② CD4060:芯片引脚图如图3。
CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器位组成,振荡器的结构可以是RC或晶振电路,12脚为高电平时,计数器清零且振荡器使用无效。
所有的计数器位均为主从触发器。
在CP1(和CP0)的下降沿计数器以二进制进行计数。
在时钟脉冲线上使用斯密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。
图2 CD4017引脚图图3 CD4060引脚图③74LS192:芯片引脚图如图4,真值表如图6。
智能电子密码锁实训报告

一、引言随着科技的发展,人们对生活品质和安全性的要求越来越高。
电子密码锁作为一种新型锁具,以其安全性高、操作方便、易于管理等特点,在家庭、企事业单位等领域得到了广泛应用。
本实训报告旨在通过设计和实现一款智能电子密码锁,提高学生的实际动手能力,培养学生的创新思维和团队合作精神。
二、实训目标1. 掌握电子密码锁的基本原理和设计方法。
2. 学会使用单片机、密码学、传感器等相关技术。
3. 提高学生的动手能力和团队协作能力。
4. 培养学生的创新思维和实际应用能力。
三、实训内容1. 硬件设计(1)主控芯片:选用AT89S51单片机作为主控芯片,负责控制整个系统的工作。
(2)密码存储:使用E2PROM AT24C02作为数据存储器,存储密码信息。
(3)输入设备:设计一个4×4键盘,用户通过键盘输入密码。
(4)输出设备:使用蜂鸣器作为报警提示,同时使用LED灯显示开锁状态。
(5)传感器:选用红外传感器作为防夹手功能,检测用户是否夹手。
2. 软件设计(1)密码输入与验证:设计密码输入和验证模块,当用户输入正确密码时,LED 灯亮起,蜂鸣器不响;当用户输入错误密码时,蜂鸣器响,提示用户密码错误。
(2)密码修改:设计密码修改模块,允许用户修改密码。
(3)报警提示:当用户连续3次输入错误密码时,系统自动进入报警状态,蜂鸣器持续响,提示用户。
(4)防夹手功能:当用户夹手时,红外传感器检测到障碍物,蜂鸣器响,提示用户松手。
3. 仿真与测试(1)使用Altium Designer19绘制原理图,完成电路设计。
(2)使用KEIL5软件编写控制程序,实现密码输入、验证、修改、报警提示等功能。
(3)使用protues8.7软件进行仿真,验证电路和程序的正确性。
(4)搭建实物电路,进行实际测试,确保系统稳定可靠。
四、实训成果1. 设计并实现了一款基于单片机的智能电子密码锁。
2. 系统具有密码输入、验证、修改、报警提示、防夹手等功能。
简易密码锁设计实验报告

简易密码锁设计实验报告
密码锁作为一种常见的安全锁具,广泛应用于各种安全场合。
在本次实验中,我们将设计一个简易的密码锁,并通过实验验证其功能和安全性能。
原理
密码锁主要由以下几个部分组成:输入设备、控制器和输出设备。
输入设备通常是键盘或按键开关,控制器用于接收输入信号并判断是否正确,输出设备可以是电子门锁、LED 指示灯或蜂鸣器等。
在本次实验中,我们将采用单片机作为控制器,用矩阵键盘作为输入设备,用LED灯和蜂鸣器作为输出设备。
具体原理如下:
输入设备
矩阵键盘是一种常见的数字输入设备,在本次实验中我们将使用4*4矩阵键盘。
该键盘由16个按键组成,分别对应09数字和AF字母共16个字符。
控制器
我们将使用STM32F103C8T6单片机作为控制器。
该单片机具有较高的性能和丰富的外设资源,在密码锁设计中可以充分发挥其优势。
控制器主要工作流程如下:
(1) 初始化:对单片机进行初始化,并定义好输入输出引脚。
(2) 输入密码:从矩阵键盘读取用户输入的密码。
(3) 判断密码:将读取到的密码与预设的正确密码进行比较,如果相同则解锁,否则报警。
(4) 解锁/报警:如果密码正确,则点亮LED灯并发出解锁提示音;否则点亮红色LED灯并发出警示音。
输出设备
我们将使用两个LED灯和一个蜂鸣器作为输出设备,用于提示用户解锁状态。
其中绿色LED灯表示解锁成功,红色LED灯表示解锁失败,蜂鸣器用于发出提示音。
数字电路课程设计电子密码锁

《数字电子技术》课程设计报告电子密码锁控制电路设计人:黄亮学号:1887090112专业:09网络工程班级:1班成绩:评阅人:安徽科技学院理学院2011/6/16设计要求1、设计一个密码锁的控制电路,当输入正确代码时,输出开锁信号以推动执行机构工作,用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁,用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁;2、在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码,当开锁按钮开关(可设置成6位至8位,其中实际有效为4位,其余为虚设)的输入代码等于储存代码时,开锁;3、从第一个按钮触动后的10秒内若未将锁打开,则电路自动复位并进入自锁状态,使之无法再打开,并由扬声器发出持续20秒的报警信号。
一.实验目的①利用小规模电路设计一个简易的电子密码锁控制电路。
②设计一个电子密码锁的控制电路,当输入正确时,会输出开锁信号以推动执行机构工作。
用灯1亮表示开锁。
③学习使用Multisim 10.0软件进行数字电路设计。
二.实验内容电子密码锁的控制电路中储存一个可以修改的4为代码。
当开锁按钮开关(可以设置成6~8位,其中有效的是4位,其余为虚设)的输入代码等于储存代码时,发出开锁信号(用灯2亮表示报警)。
电子密码共分为两个输入区:密码输入区和密码修改区。
密码输入区内,有4个是有效地密码按键,1个为密码启动键(可当做干扰键)。
若不按启动键,则无法开锁。
如果输入密码的时间超过20s(一般而言用户不会超过20s),电路将锁定键盘并报警,防止他人非法操作。
密码修改区内,有4个是密码更改键,另一个是电路复位键(解除锁定)。
电子密码锁的控制仿真电路如下:电路剖析:此电路可以分为三个部分:●密码检测与修改电路开始时可以在电路中设置起始开锁密码,只有当输入密码与设置密码相同时,锁才能被打开;并且,如果你想换密码,也很容易,只要将电路中的密码修改区中的几个开关变换一下就可以了。
●键盘输入限时电路:如果输入密码的时间超过10s(一般而言用户不会超过10s),电路将锁定键盘并报警,防止他人非法操作。
数字密码锁的实训报告

一、项目背景随着科技的不断发展,人们对安全性的要求越来越高。
传统的机械锁由于其构造简单,容易被撬,安全性较差。
为了提高锁的安全性,电子密码锁应运而生。
电子密码锁通过数字密码技术,实现了高安全性的锁具,广泛应用于家庭、企事业单位、银行等场所。
本实训项目旨在通过设计、制作和调试数字密码锁,了解电子密码锁的工作原理,提高学生的实践能力和创新能力。
二、实训目的1. 熟悉电子密码锁的工作原理和设计方法;2. 掌握数字电路、单片机等电子技术的基本知识和应用;3. 培养学生的实践能力和创新能力;4. 提高学生对电子产品的安全性和可靠性的认识。
三、实训内容1. 硬件设计(1)密码键盘设计:设计一个4x4的键盘矩阵,实现10个有效密码按键和一个确定键;(2)单片机设计:选择STC51单片机作为主控芯片,实现密码的存储、比较和输出控制;(3)显示模块设计:选用LCD液晶显示屏,显示密码输入状态、解锁成功或失败等信息;(4)驱动电路设计:设计驱动电路,实现对LCD显示屏、蜂鸣器等外围设备的控制。
2. 软件设计(1)密码输入程序:实现用户输入密码,并对输入的密码进行校验;(2)密码存储程序:将用户设置的密码存储在单片机的EEPROM中;(3)解锁控制程序:当输入密码正确时,控制继电器动作,打开锁具;当输入密码错误时,蜂鸣器发出报警声;(4)LCD显示程序:显示密码输入状态、解锁成功或失败等信息。
3. 调试与测试(1)硬件调试:连接电路,检查电路连接是否正确,排除硬件故障;(2)软件调试:编写程序,进行编译、下载,观察程序运行状态,调试程序错误;(3)整体调试:将硬件和软件结合起来,进行整体调试,确保数字密码锁功能正常。
四、实训结果与分析1. 硬件设计结果(1)密码键盘设计:完成4x4键盘矩阵,实现10个有效密码按键和一个确定键;(2)单片机设计:完成STC51单片机的编程,实现密码的存储、比较和输出控制;(3)显示模块设计:完成LCD液晶显示屏的编程,显示密码输入状态、解锁成功或失败等信息;(4)驱动电路设计:完成驱动电路的连接,实现对LCD显示屏、蜂鸣器等外围设备的控制。
电子密码锁实习报告

一、实习背景随着社会的发展,人们对安全性的要求越来越高。
传统的机械锁因其构造简单、易被撬开等问题,已无法满足现代生活的需求。
电子密码锁作为一种新型锁具,具有安全性高、操作方便等优点,逐渐成为人们生活中的重要组成部分。
为了提高自己的实际操作能力,我参加了电子密码锁的实习项目。
二、实习目的1. 了解电子密码锁的工作原理和设计方法。
2. 掌握电子密码锁的硬件电路和软件编程。
3. 提高自己的动手能力和团队协作能力。
三、实习内容1. 电子密码锁的硬件电路设计(1)选择合适的微控制器:本实习项目采用STM32微控制器作为核心处理单元,因其具有高性能、低功耗等特点。
(2)设计键盘输入电路:本电路采用4x4矩阵键盘,通过扫描键盘矩阵,实现密码输入。
(3)设计密码存储电路:采用EEPROM存储密码,具有断电保护功能。
(4)设计报警电路:当密码输入错误时,通过蜂鸣器发出报警信号。
(5)设计显示电路:采用LCD液晶显示屏,显示密码输入状态和错误次数。
2. 电子密码锁的软件编程(1)编写键盘扫描程序:通过扫描键盘矩阵,获取按键信息。
(2)编写密码存储程序:将输入的密码存储到EEPROM中。
(3)编写密码比对程序:将输入的密码与存储的密码进行比对,判断是否正确。
(4)编写显示程序:根据密码输入状态和错误次数,在LCD上显示相关信息。
(5)编写报警程序:当密码输入错误时,通过蜂鸣器发出报警信号。
3. 实验验证(1)搭建实验平台:将设计的硬件电路和软件程序进行集成,搭建实验平台。
(2)测试功能:对电子密码锁的各项功能进行测试,包括密码输入、密码存储、密码比对、报警、显示等。
(3)分析测试结果:根据测试结果,对电子密码锁的性能进行评估。
四、实习心得1. 通过本次实习,我对电子密码锁的工作原理和设计方法有了更深入的了解。
2. 在硬件电路设计过程中,我学会了如何选择合适的元器件,如何进行电路布局和布线。
3. 在软件编程过程中,我掌握了C语言编程技巧,提高了自己的编程能力。
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目录一、前言 (2)二、课设任务 (2)三、方案设计、原理分析 (2)四、译码电路设计 (8)五、报警信号产生器 (10)六、调试及结果 (12)七、体会 (13)一、前言本次课程设计的基本任务是着重提高学生在EDA知识学习与应用方面的实践技能。
学生通过电路设计安装、调试、整理资料等环节,初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
EDA技术是电子信息类专业的一门新兴学科,是现代电子产品设计的核心,其任务是掌握在系统可编程逻辑器件及其应用设计技术,为电子产品开发研制打下坚实基础。
本课程设计对学生有如下要求:根据设计任务和指标,初步电路;通过调查研究,设计计算,确定电路方案;选择元器件,在计算机上连好线路,独立进行试验,并通过调试、仿真、改进方案;分析实验结果,写出设计总结报告:学会自己分析,找出解决问题方法;对设计中遇到的问题,能独立思考、查阅资料,寻找答案。
二、课设任务1、14位数字密码分成高7位(DH6…DH0)和低7位(DL6…DL0),用数字逻辑开关预置,输出信号out为1表示开锁,否则关闭。
2、14位数字密码分时操作,先预置高7位,然后再置入低7位。
3、要求电路工作可靠,保密性强,开锁出错立即报警。
4、利用MAX plus2 软件进行设计、编译,并在FPGA芯片上实现。
5、简易14位数字密码锁模块的框图如下:三、方案设计、原理分析首先我是一班的三号,所以我的密码时0100010 0000011。
我所做的设计是先把高七位输入锁存,然后在输入低七位,最后判断密码是否正确,密码正确就开锁,密码错误就报警。
数字密码锁控制电路的组成部分:YMQ模块,1、IC9A的设计设计要求14位数字密码分时操作,先预置高七位0100010,而后置低七位0000011,首先可以使用寄存器将高七位存起来,而后与低七位一起进行译码,如果密码正确,输出OUT2为1,否则为0.2、数字密码锁控制电路原理图:输入密码正确时波形图输入错误密码时波形图数字密码锁控制电路的VHDL语言编程原理分析:当CLR为0时,寄存器与D触发器被清零,此时在A……G输入高七位密码0100010,用CLK给一个脉冲,由于此时输出端Q为0,经过一个非门为1,与CLK一起经过一个与门,送入寄存器CLK 端,产生上升沿;而经过非门的CLR为1,送入寄存器中,将高七位通过寄存器送入译码器的高七位中。
然后在A……G输入低七位密码0000011,则输出端Y为1。
当译码器输出Y为1的时候,输出端OUT2即为1,输出发光管全亮,标志密码输入正确,后面的两个D触发器的输入为1,当用CLK2送入脉冲时,两个D触发器的Q端输出都为1,其中一个输出Q经过三态门,三态门开启,则OUT2B为1,开锁。
另一个输出1经过非门变为0,声报警不能进行,0与分频后的脉冲信号相与送入光报警,光报警不能进行工作。
当译码器输出Y为0的时候,输出端OUT2B为0,输出发光管不亮,标志密码输入错误,此时后面的两个D触发器的输入为0,当用CLK2送入脉冲时,两个D触发器的Q端输出都为0,其中一个输出Q经过三态门,三态门不能开启,则OUT1为0,不能开锁;另一个输出Q经过非门变为1,声报警接蜂鸣器,蜂鸣器发声,1与分频后的脉冲信号相与送入光报警,光报警的发光二极管产生闪烁报警。
由于人眼有反应时间,所以频率要经过分频成很小的频率,才能使人眼可以分辨。
若频率比较高,则人眼只能看到灯一直在亮,不能显示灯光在闪。
所以我们要把频率分成小频率,由于试验箱上最小是4hz的,而我的程序是八分频,即分为了,2s闪一下,达到灯光闪烁的效果。
四、译码电路设计译码电路VHDL语言设计LIBRARY IEEE;USE YMQ ISPORT (D: IN STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);CLK:IN STD_LOGIC;CLR:IN STD_LOGIC;OUT1: OUT STD_LOGIC);END YMQ;ARCHITECTURE ART OF YMQ ISSIGNAL S:STD_LOGIC_VECTOR(13 DOWNTO 0);BEGINS(6 DOWNTO 0)<=D;PROCESS(CLK)BEGINIF(CLK’EVENT AND CLK=’1’)THENIF(CLR=’1’)THENS(13 DOWNTO 7)<=D;END IF;END IF;END PROCESS;OUT1<=’1’ WHEN(S(13 DOWNTO 0)=”0”)ELSE’0’;END ART;波形图为:首先设定CLR为1,五、报警信号产生器声光控控制电路的分析:当密码输入错误时,Y的输出为0,无论CLK2是否为1,GBJ 由于分频器输出端的脉冲控制,GBJ开始闪烁;SBJ为1处于高电平,控制蜂鸣器发声。
分频器的VHDL语言设计LIBRARY IEEE;USE DIV ISPORT(RESET,CLK_INPUT:IN STD_LOGIC;CLK_8:OUT STD_LOGIC);END DIV;ARCHITECTURE ART OF DIV ISSIGNAL COUNT: STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);BEGINPROCESS(RESET,CLK_INPUT)BEGINIF(RESET='0')THENCOUNT<="000";ELSIF(CLK_INPUT'EVENT AND CLK_INPUT=’1’')THENCOUNT<=COUNT+1;ELSE NULL;END IF;波形图为:原理分析:本次设计选择八分频设计,设计原理为:NRESET 为清零端,CLK为脉冲信号,当NRESET清零端为0时,输出QA……QH都为0不产生信号;当NRESET清零端为1时,无清零信号,QA……QH分别产生1……8分频信号,在实际电路下载过程中,可根据实际情况接入不同级的分频信号。
六、调试及结果1、进行管脚锁定选择菜单MAX plus2 / Flooplan Editor,打开编辑窗口,并且显示出当前项目的选定的器件,可以通过选择菜单Lagout/Device 来选择器件试图,也可以通过选择菜单Lagout/LAB view 来选择LAB试图,还可以通过双击试图区的方法在这两种显示方式间切换。
再次选择MAX plus2 / compiler ,单击start按钮,此时系统产生可以下载配置器件的文件。
2、将设计下载到实验箱在连接有实验箱的计算机上调出仿真原理图,在“MAX plus2”菜单下选择“Programmer”,单击按钮“configure”完成配置,在“Hardware Fype”下拉框中选择“Byte Blaster”单击“OK”即可,在实验板上进行操作。
电路的管脚锁定情况如下:引脚标志位置管脚引脚标志位置管脚CLKO CP2 2 D5 LK5 36CLK1 LK12 50 D6 LK6 37CLK2 LK11 49 D7 LK7 38CLR LK10 48D1 LK1 28 GBJ L12 21D2 LK2 29 SBJ SP 27D3 LK3 30 OUT1 L14 23D4 LK4 35 OUT2 L13 22 七、体会这是一次综合性很强的实验,从最初的设想,到具体功能的实现,再到电路的连接,直至最后的电路调试,每一个环节都让我加深了对实际问题的思考,同时也让我动手能力有了很大的提高。
是我受益匪浅,明白了设计一个功能电路的具体要求和步骤,同时也对EDA知识有了更深刻的理解和认识,并将其运用到了实际生活中,使其为实际生活服务。
这次最大的收获就是学会了很系统地去解决一个实际问题,学会了巧妙运用模块化的思想。
在整个电路设计与实现中,最成功的地方就是有条理地将功能细化,分成一个一个小的功能来实现。
每做好一个小功能实现的电路,就将其集成为一块具有此功能的芯片,这样,在之后的电路连接中就只要将这块芯片接入即可,最后就这样一级一级地将电路集成,最后生成的密码锁控制电路。
在这个过程中,我更深刻地体会从分立元件到中下规模集成电路再到大规模集成电路的组成过程。
同时也更加深入地了解了MAX plus2这一软件的更多的功能。
更重要的是在此过程中,我学会了独立思考,遇到问题一步一步去研究与解决解决,对于电路出现的问题不急于拆线,而是一部分一部分地对其应有的功能进行调试,对问题进行各个击破。
总而言之,这次实验让我觉得受益匪浅,不再觉得学无所用。
实验所解决的问题与生活紧密相连,从而将平时学书本上的理论与实践很好地结合起来,最终当做出成品时,有很大的成就感。
遇到的问题及解决方案1、编译通过后,下载到硬件上之后,发现程序并没有预期的效果。
如显示乱序而没有规律等等,当加入适当的选通信号或者脉冲后发现问题得到了解决。
所以必须在实践中不断地修改以得到正确的结论。
2、高电平有效还是低电平有效,这是一个非常容易忽视的问题,有时就知道这个端口要控制信号但不考虑好什么电平有效,造成错误,使得使能端或者清零端的出现错误控制信号。
并且到底是脉冲控制,还是边沿控制一定要清楚。
在实验时候可以避免一些不必要的麻烦。
3、引脚重复使用也是一个问题,有时候输出信号必须输出到一个特定的引脚。
而输出来自两路信号,这时候必须加入一个选择器件选择输出信号输出。
在实际调试的时候我们必须耐心思考,遇到问题针对问题出现的原因认真思考以解决问题。
从这次设计中我收到了不少的收获,设计前有很多不懂的地方,但在设计过程中通过同学和老师的帮助我都一一解开了疑团,这就是我最大的收获。
感谢老师的指导和帮助!。