数字电子技术课程设计电子密码锁
数字电子技术课程设计电子密码锁
数字电子技术课程设计电子密码锁(总17页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--课程设计说明书课程名称:数字电子技术课程设计题目:电子密码锁学生姓名:专业:班级:学号:指导教师:日期:年月日电子密码锁一、设计任务与要求1.用电子器件设计制作一个密码锁,使之在输入正确的代码时开锁。
2.在锁的控制电路中设一个可以修改的4位代码,当输入的代码和控制电路的代码一致是锁打开。
3.用红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁4.如5s内未将锁打开,则电路自动复位进入自锁状态,并发报警信号。
二、方案设计与论证1、用按键输入四位十进制数字,输入密码要存储。
2、比较输入密码和原始密码。
当输入正确密码时,给出开锁信号,开锁信号用一个绿色指示灯表示,绿灯亮表示密码输入正确;如果输入密码不正确,用红灯表示。
3、锁的开关用红灯和绿灯表示,一次只能亮一盏。
红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁。
4、设置倒计时电路和自锁电路。
如果密码在5s内未能输入正确则发出报警声,并且自锁电路。
5、设置密码设置开关,开关闭合后,允许设置密码,设置好密码后,打开此开关。
6、需要在输入密码开始时识别输入,并由此触发计时电路。
方案一用74LS147译码器来把按键输入转化为二进制。
通过8片四位寄存器74LS194实现密码功能,其中四片用来存储预置密码,另四片则用来存储输入的密码。
当密码开始输入时开始计时,通过74LS192计数器实现计时功能;然后在密码输入期间,用74LS138数据选择器来选片存储。
数据选择器的输入端又一个两位的二进制的加法计数器来控制,当键盘有按键输入时计数器就加1,当一个按键按完后会轮到下一个芯片存储。
自锁功能利用74LS138来控制。
通过四片74LS85芯片判断原始密码和输入密码是否相同,接着用指示灯来表示密码的输入正确与否,如果密码没有输入正确的话,则红灯亮,否则则绿灯亮。
数电电子密码锁课程设计
数电电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字电路基础知识,掌握电子密码锁的基本原理;2. 学会使用逻辑门、触发器等基本数字电路元件,并应用于电子密码锁的设计;3. 掌握电子密码锁的编码与解码技术,了解其安全性分析。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并搭建一个简单的电子密码锁电路;2. 学会使用相关软件(如Multisim等)进行电路仿真,提高实际操作能力;3. 培养学生团队协作、动手实践和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字电路和电子技术的兴趣,激发创新意识;2. 增强学生的信息安全意识,了解密码学在生活中的应用;3. 树立正确的价值观,认识到科学技术对社会发展的积极作用。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识,培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
学生特点:学生在本年级已具备一定的数字电路基础,对电子技术有一定了解,但实际操作能力有待提高。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,关注学生个体差异,提供个性化指导,确保学生在课程中学有所获。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾:逻辑门、触发器、计数器等基本元件的工作原理与应用;- 教材章节:第一章 数字逻辑电路基础2. 电子密码锁原理讲解:密码锁的工作流程、安全性分析;- 教材章节:第三章 安全电子密码锁3. 电子密码锁电路设计:使用逻辑门、触发器等元件设计密码锁电路;- 教材章节:第二章 组合逻辑电路设计4. 电路仿真与实验操作:利用Multisim软件进行电路仿真,实际搭建电子密码锁;- 教材章节:第四章 电路仿真与实验5. 编码与解码技术:了解常见编码方式,学习密码锁的解码技巧;- 教材章节:第三章 安全电子密码锁6. 团队协作与项目实施:分组进行项目实践,培养学生的团队协作能力和实际操作能力;- 教材章节:附录 实践项目指导教学进度安排:第一周:回顾数字电路基础知识,学习电子密码锁原理;第二周:设计电子密码锁电路,进行电路仿真;第三周:实际操作,搭建电子密码锁,学习编码与解码技术;第四周:团队协作,完成项目实施,进行成果展示与评价。
课程设计电子密码锁
课程设计电子密码锁一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握电子密码锁的基本原理和制作方法,培养学生的电子技术应用能力和创新思维。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解电子密码锁的工作原理及其基本组成部分;(2)掌握常用电子元器件的识别、选用和应用;(3)学习编程和电路设计的基本方法。
2.技能目标:(1)能够独立完成电子密码锁的电路设计;(2)熟练使用编程软件进行程序设计;(3)具备团队协作能力和问题解决能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对电子技术的兴趣和热情;(2)增强学生的创新意识和实践能力;(3)培养学生具备良好的团队精神和合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.电子密码锁的基本原理及其组成部分;2.常用电子元器件的识别、选用和应用;3.电路设计的基本方法;4.编程软件的使用和程序设计;5.电子密码锁的制作和调试。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:用于讲解基本原理和知识点;2.讨论法:引导学生探讨和解决问题;3.案例分析法:分析实际案例,加深学生对知识的理解;4.实验法:动手实践,培养学生的操作技能。
四、教学资源为了支持教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:提供基本知识和理论学习;2.参考书:拓展学生的知识视野;3.多媒体资料:辅助讲解和展示实验过程;4.实验设备:用于学生的动手实践。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性;2.作业:布置适量的作业,评估学生的理解和掌握程度;3.考试成绩:通过期中和期末考试,全面评估学生的知识掌握和应用能力。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学安排如下:1.教学进度:按照教材和大纲,合理安排每个章节的教学内容;2.教学时间:根据课程内容和学生的实际情况,合理分配课堂讲解、实验操作等时间;3.教学地点:选择适当的实验室和教室,确保教学顺利进行。
电子密码锁设计课程设计绪论
电子密码锁设计课程设计绪论一、课程目标知识目标:1. 让学生理解电子密码锁的基本原理,掌握其组成结构及功能。
2. 使学生了解并掌握二进制、逻辑门等基础电子知识,并能将这些知识应用于电子密码锁的设计中。
3. 让学生掌握电子密码锁的设计步骤,了解不同类型密码锁的优缺点。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行电子密码锁设计的能力,提高学生的实际操作技能。
2. 培养学生分析问题、解决问题的能力,学会运用电子知识解决实际生活中的问题。
3. 提高学生的团队协作能力,通过小组合作完成电子密码锁的设计与制作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合,养成动手实践的良好习惯。
3. 增强学生的安全意识,让学生在设计过程中关注电子产品的安全性,培养社会责任感。
本课程针对初中年级学生,结合学生特点,注重知识性与趣味性相结合,激发学生的学习兴趣。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,培养学生的动手操作能力。
通过本课程的学习,期望学生能够掌握电子密码锁的相关知识,提高实际设计能力,并培养良好的情感态度价值观。
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1. 电子密码锁基本原理:介绍电子密码锁的工作原理,包括密码设置、密码比对、锁定与解锁等过程。
相关教材章节:第三章第二节“电子密码锁的原理与设计”2. 基础电子知识:回顾二进制、逻辑门等基础电子知识,为电子密码锁设计打下基础。
相关教材章节:第一章“数字电子技术基础”3. 电子密码锁设计步骤:讲解电子密码锁设计的基本步骤,包括需求分析、方案设计、电路搭建、程序编写等。
相关教材章节:第三章第三节“电子密码锁的设计步骤与方法”4. 不同类型密码锁分析:分析市场上常见的电子密码锁类型,介绍各自的优缺点,拓展学生知识面。
相关教材章节:第三章第四节“常见电子密码锁的类型及其特点”5. 实践操作:分组进行电子密码锁设计与制作,让学生在实践中掌握所学知识。
密码锁数电课程设计
密码锁数电课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电路的基本原理,掌握密码锁中涉及的逻辑门电路及其功能。
2. 学生能描述密码锁数电课程的电路组成,解释其工作原理。
3. 学生能运用二进制数进行基本运算,并将其应用于密码锁的设计中。
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密码锁电路。
2. 学生能够运用逻辑门电路进行问题分析,解决密码锁数电课程中遇到的实际问题。
3. 学生能够通过实验操作,培养动手能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对数字电路的兴趣,激发学习热情,形成主动探究的学习态度。
2. 学生在学习过程中,培养严谨、细心的实验操作习惯,增强安全意识。
3. 学生通过团队协作,培养沟通能力,学会尊重他人意见,形成合作共赢的意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标注重理论与实践相结合,以项目式教学引导学生主动参与,旨在提高学生的数字电路知识水平,培养实际操作能力和团队协作精神。
通过本课程的学习,学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数字电路基础知识:介绍逻辑门电路、触发器、计数器等基本概念和原理,对应教材第2章。
- 逻辑门电路:与门、或门、非门、与非门、或非门等。
- 触发器:RS触发器、D触发器、JK触发器等。
- 计数器:二进制计数器、十进制计数器等。
2. 密码锁原理及设计:分析密码锁的工作原理,学习设计简单的密码锁电路,对应教材第3章。
- 密码锁工作原理:介绍密码锁的基本组成、功能及其工作过程。
- 电路设计:根据密码锁原理,运用逻辑门电路设计密码锁。
3. 实践操作:分组进行实验,动手搭建和调试密码锁电路,对应教材第4章。
- 实验器材:准备逻辑门电路、触发器、计数器等实验器材。
- 实验步骤:根据教学大纲和实验指导书,分步完成密码锁电路的搭建和调试。
4. 教学进度安排:- 数字电路基础知识:2课时- 密码锁原理及设计:2课时- 实践操作:4课时三、教学方法针对本课程的教学目标、内容和学生的特点,采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:通过教师系统的讲解,使学生掌握数字电路基本原理和密码锁的相关知识。
数字电子技术课程设计-电子密码锁解析
郑州科技学院《数字电子技术》课程设计题目电子密码锁学生姓名孟四州专业班级12通信工程2 班学号201251037院(系)信息工程学院指导教师刘筠筠完成时间 2014年12 月8日目录1课程设计的目的 (1)2课程设计的任务与要求 (2)2.1基本功能 (2)2.2设计任务与要求 (2)3设计方案与论证 (3)3.1工作原理及方案选择 (3)3.1.1方案一 (3)3.1.2方案二 (3)3.2电路设计方案的比较 (4)3.3总体电路框图 (4)4单元电路的设计 (5)4.1密码输入及验证电路模块 (5)4.2密码修改及锁定模块 (7)4.3计时模块 (9)4.4逻辑组合模块 (11)5硬件的制作与调试 (13)5.1电路板中元器件的布局 (13)5.2电路焊接与调试 (14)5.2.1正确使用电烙铁 (14)5.2.2元件焊接顺序 (14)5.2.3电路调试 (15)6 总结 (16)参考文献 (17)附录1:总体电路原理图 (18)附录2:元器件清单 (19)附录3:实物图 (20)1课程设计的目的(1)巩固和加深对电子电路基本知识的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力;(2)培养根据设计需要选学参考书籍,查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力;(3)通过电路方案的分析、论证和比较,设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节,提高自身动手能力;(4)通过课程设计,培养独立设计能力、提高综合运用知识的能力,同时也有助于为以后的毕业设计打下坚实的基础;(5)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睐。
2课程设计的任务与要求2.1基本功能(1)密码为6位,当输入密码与设置密码一致时开锁;(2)当输入密码与设置密码不一致时,发出报警信号,并用LED表示关锁状态;(3)密码可以修改。
数字电子技术课程设计密码锁
题目密码锁控制电路设计一、设计任务与要求设计任务:设计一个密码锁的控制电路,使二在输入正确的开锁代码时,输出开锁信号将锁开启;并用红灯亮,绿灯灭表示关锁;而绿灯亮,红灯灭表示开锁。
要求:1.在锁的控制电路中存储一个能够修改的4位代码,当开锁按钮开关的输入代码等于存储的代码时,将锁打开。
2.从第一个按钮触动以后的5S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,并由杨声器发出报警信号(可用黄色发光二极管指示)。
二、方案设计与论证1方案论证基于数字系统的设计方式有两大类:1)、自下而上的设计方式;2)、自下而上的设计方式。
方案一:用TTL与COMS芯片设计,由下而上设计总个系统,第一组成功能单元电路在山此组装。
此方案设汁思路明确,所用知识简但。
易于调试安装接线,但利用器件较多,系统不是很稳固,用明显不足。
方案二:用TTL与COMS芯片设计,由下而上设计总个系统,第一肯定系统的逻辑功能,将系统分为控制器和逻辑器,再用ASM肯定控制器算法。
此方案系统集成度较高且稳固,但控制器实现算法较难设计,且接线繁乱(需用总线), 鉴于设计可实现问题。
方案三:用可编程逻辑器件ispLSI1061实现设计,山下而上设计总个系统将逻辑电路输入可编程开发系统,编译成JEDEC文件实现系统电路。
可是,基于初学者对可编程逻辑器件知识欠缺,对系统软件平台和硕件的不熟悉,所以该设计方案有明显的难度。
方案四:用单片机设计,用Keil编写一个C程序,将其拷进单片机系统,从而实现密码锁功能。
此方案只需再程序上花点功夫,易于实现,可是对于单片机未免牛鼎烹鸡,不适于大规模设计。
基于以上方案论证:相对于初学者而言,选择方案一较为实际,易于实现。
2方案设计现对方案一作如下设计讨论:数字密码锁控制电路的设计,能够理解为是数字信号的处置和控制,即信号的输入、存储、对比、分析、检测、反馈、输出。
第一,输入四位二进制数并把二进制数进行存储;第二;二进制数的数字逻辑与设置密码对比;再者,分析比较结果和比较位数;最后,检测输出控制锁信号。
密码锁数电课程设计
密码锁数电课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字电路基本原理,掌握密码锁中涉及的逻辑门、触发器等组件的工作原理;2. 学会分析简单的数字电路图,识别密码锁电路中的关键电子元件及其功能;3. 掌握二进制数与十进制数的转换方法,并运用至密码锁的密码设置与破解。
技能目标:1. 能够运用所学知识设计简单的密码锁电路,并进行仿真测试;2. 培养学生动手操作能力,完成密码锁电路的搭建与调试;3. 提高学生问题解决能力,学会运用逻辑推理和分析方法解决密码锁相关的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学习热情,形成积极探索科学技术的态度;2. 增强学生的团队协作意识,培养合作解决问题的能力;3. 强化学生的创新意识,鼓励学生在设计过程中提出独特见解,形成独立思考的习惯。
课程性质分析:本课程为初中信息技术课程,结合了电子技术与实际应用,旨在帮助学生将理论知识与实践操作相结合。
学生特点分析:初中学生对新鲜事物充满好奇,具备一定的动手操作能力和逻辑思维能力,但缺乏实际电子技术应用经验。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,强调动手实践在教学过程中的重要性;2. 以学生为主体,激发学生主动探索、合作学习的兴趣;3. 关注个体差异,鼓励学生发挥自身优势,提高综合素质。
二、教学内容1. 数字电路基础:包括逻辑门(与、或、非门等)、触发器(RS触发器、D触发器等)的基本原理与运用;2. 密码锁原理:介绍密码锁的基本构成,分析其工作原理,讲解密码设置与破解的方法;3. 二进制与十进制转换:学习二进制数与十进制数的转换方法,并应用于密码锁密码的设置与破解;4. 电路图分析:学会分析简单的数字电路图,识别密码锁电路中的关键电子元件及其功能;5. 密码锁电路设计与仿真:运用所学知识设计简单的密码锁电路,利用Multisim等软件进行仿真测试;6. 密码锁电路搭建与调试:动手操作,搭建密码锁电路,进行调试与优化。
电子技术课程设计--电子密码锁(正规版)
电子技术课程设计--电子密码锁(正规版)电子技术课程设计报告电子密码锁专业:自XX摘要电子密码锁主要由设置密码、输入密码、验证密码、错误锁定等几局部组成。
设置密码电路:可修改密码,通过锁存器与输入端开关组的配合,将开关组的密码锁存在锁存器输出端。
输入密码电路:由开关组和锁存器构成,从开关组输入密码,传入锁存器记录,在锁存器使能端控制下传输给验证密码电路。
验证密码电路:主要由数值比拟器实现密码验证功能,密码正确时,输出开锁/改密信号,密码错误时,输出密码错误信号。
错误锁定电路:密码错误信号作为脉冲通入计数器,当错误次数到达3次时产生清零信号,同时清零信号作为计时器触发信号,使计时器开始计时3分钟,计时器输出信号控制输入密码电路的锁存器锁定3分钟,使密码锁3分钟内无法输入密码。
设置密码电路由开锁信号和改密开关共同控制,当且仅当改密开关断开且有开锁信号时,方可修改密码。
关键词:密码锁,计数,计时,锁存器,数值比拟器目录摘要 (2)1.设计任务书 (4)1.1设计任务 (4)1.2要求 (4)2.设计框图及电路系统概述 (5)2.1功能设计框图 (5)2.2电路系统概述 (5)3.各单元电路的设计方案及原理说明、参数计算 (7)3.1密码验证电路 (7)3.2密码输入电路 (8)3.3密码修改电路 (8)3.4输入错误锁定电路 (10)4.调试过程及结果分析 (12)4.1仿真 (12)4.2实物 (12)5.设计、安装及调试中的体会 (14)6.参考文献 (18)1.设计任务书1.1设计任务电子密码锁主要具有密码验证、密码输入、密码设置、错误锁定这四大功能。
密码验证功能由数值比拟器实现,本设计采用2片74LS85级联实现8位密码〔256种密码组合〕的验证。
密码由开关组输入,并经过锁存器74LS373的控制输入到密码验证电路中。
密码设置由8D锁存器74LS373和输入电路开关组配合使用实现,并有一片555定时器计时,在1分钟内完成设置密码动作方可实现密码的修改和锁存,否那么密码不变。
电子密码锁的课程设计
电子密码锁的课程设计一、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,掌握其组成结构和功能。
2. 学生能够描述电子密码锁中涉及的电子元器件的作用和工作原理。
3. 学生能够解释电子密码锁的安全性及其在生活中的应用。
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电子密码锁模型。
2. 学生能够运用电子元器件进行电路连接,实现电子密码锁的基本功能。
3. 学生能够通过实际操作,学会使用工具和仪器进行电路调试和故障排查。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新意识,提高实践能力。
2. 学生在团队合作中,学会相互尊重、沟通协作,培养团队精神。
3. 学生了解电子密码锁在生活中的应用,认识到科技对生活的影响,增强社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在让学生通过实际操作,掌握电子密码锁的基本原理和应用。
学生特点:六年级学生具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇,善于观察和思考。
教学要求:教师应注重引导学生从实践中学习,鼓励学生提问和思考,关注学生的个体差异,确保每个学生都能在课程中取得进步。
同时,关注学生的情感态度价值观的培养,使他们在掌握知识技能的同时,形成良好的团队合作精神和科技素养。
通过分解课程目标,为后续教学设计和评估提供具体的学习成果依据。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材内容,组织以下教学大纲:1. 电子密码锁概述- 了解电子密码锁的发展历程- 熟悉电子密码锁的分类及特点2. 电子元器件知识- 认识常见的电子元器件(如电阻、电容、二极管、三极管等)- 了解各元器件在电子密码锁中的作用3. 电子密码锁原理及设计- 学习电子密码锁的基本原理- 掌握电子密码锁的电路设计方法4. 实践操作- 学习使用工具和仪器进行电路连接和调试- 搭建一个简单的电子密码锁模型5. 电子密码锁的安全性分析- 了解电子密码锁的安全性问题- 探讨提高电子密码锁安全性的方法6. 电子密码锁在实际应用中的案例- 分析电子密码锁在生活中的应用实例- 了解电子密码锁在不同场景下的作用教学内容安排和进度:第1课时:电子密码锁概述、电子元器件知识第2课时:电子密码锁原理及设计第3课时:实践操作(搭建电子密码锁模型)第4课时:电子密码锁的安全性分析、实际应用案例三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:教师通过生动的语言和形象的表达,为学生讲解电子密码锁的基本原理、电子元器件知识等理论内容。
数电课程设计-电子密码锁
数电课程设计-电子密码锁电子密码锁设计任务及要求:使用电子器件设计制作一个密码锁,只有输入正确的代码时才能开锁。
在锁的控制电路中设一个可以修改的4位代码,当输入的代码和控制电路的代码一致时,锁打开。
用红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁。
如果30秒内未将锁打开,则电路自动复位进入自锁状态,并发报警信号。
方案设计及论证:设计思路是设多组用户输入键,其中只有4个是有效的密码按键,其它的都是干扰按键,若按下干扰键,键盘输入电路自动清零,输入的密码无效。
电路内部设置一个密码校验电路来验证密码正确与否,只有密码输入正确才能输出开锁所需的信号。
还应设置一组密码修改按键。
但用户按动输入开始键开始计时(只有按动了输入开始键之后输入的密码才有效),密码输入时间超过设定时间电路将报警,只有输入正确密码或断开电源报警铃才能停止,同时电路自锁,防止他人的非法操作。
具体方案如下:设17个用户输入键,其中只有4个是有效的密码按键,其它都是干扰键,还预设了4个密码修改键。
打开输入开关,电路开始计时,输入密码,开始校验,密码正确则开锁(绿灯亮表示开锁)同时停止计时;如果密码输入错误,则运行555单稳态电路密码锁定5分钟(红灯亮表示关锁),输入时间超过30秒密码也会锁定。
本文介绍了一个基于逻辑电路原理设计的电子密码锁电路。
该电路包括16个密码按键,其中4个为有效输入按键,采用4位密码输入。
只有在输入正确的密码后,才能实现对灯的电子控制。
该电路还包括各种附加电路,如报警和锁定功能,从而具有较高的安全系数。
该电路经过多次修改和整理,可以满足人们的基本要求。
但是,由于水平有限,该电路中存在一定的问题。
例如,电路的计时功能有误差,不能精确地对电路进行限时输入。
此外,用开关作为74LS112的CLK脉冲不是很稳定,可以考虑调换其他高速开关或计数脉冲。
最后,电路中未加显示电路,但可以通过其他数字模块实现这一功能。
为了进一步完善该电路,本文使用EWB软件对设计电路进行了逐步调试。
电密码锁的课程设计
电密码锁的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电密码锁的基本原理,掌握其电路组成及功能。
2. 学生能掌握数字电路基础知识,了解不同电子元件在电密码锁中的作用。
3. 学生了解电密码锁的安全性及可靠性,并学会分析其实际应用中的优缺点。
技能目标:1. 学生能运用所学知识设计并搭建一个简单的电密码锁电路,具备实际操作能力。
2. 学生能够运用逻辑分析仪等工具对电密码锁电路进行调试和优化,提高解决问题的能力。
3. 学生能够通过小组合作,进行有效的沟通与协作,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣和热情,树立科技创新意识。
2. 学生在学习过程中,养成严谨的科学态度,注重实践与理论相结合。
3. 学生能够认识到电密码锁在生活中的应用,增强安全意识,提高社会责任感。
本课程针对中学生设计,结合学生特点,注重实践操作和团队合作,使学生在掌握电子技术知识的同时,培养实际动手能力和创新精神。
教学要求以学生为主体,教师为主导,引导学生主动探究,激发学生学习兴趣,提高教学效果。
通过本课程的学习,学生能够实现上述知识、技能和情感态度价值观目标,为培养未来科技创新人才打下基础。
二、教学内容本课程以《电子技术》教材中数字电路部分为基础,结合以下教学内容:1. 数字电路基础知识:包括逻辑门、触发器、计数器等基本概念和原理。
2. 电密码锁原理:介绍电密码锁的工作原理、电路组成及其功能。
3. 常用电子元件:学习并认识电阻、电容、二极管、三极管等电子元件在电密码锁中的应用。
4. 电路设计与搭建:学习如何设计电密码锁电路,并进行实际操作搭建。
5. 电路调试与优化:运用逻辑分析仪等工具对搭建的电密码锁电路进行调试和优化。
教学大纲安排如下:第一课时:数字电路基础知识及电子元件介绍。
第二课时:电密码锁原理及其电路组成。
第三课时:设计电密码锁电路,进行小组讨论和方案确定。
第四课时:实际操作搭建电密码锁电路。
第五课时:电路调试与优化,分析实验结果,总结经验。
数电电子密码锁课程设计
数电电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子密码锁的基本原理,掌握二进制编码、逻辑门电路等基础知识。
2. 学生能运用所学知识,设计并实现一个简单的数字电子密码锁。
技能目标:1. 学生能运用逻辑门电路设计出正确的密码锁电路,并能够进行电路仿真。
2. 学生能通过实践操作,掌握数字电路的调试与排错方法。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新意识和实践能力。
2. 学生在团队协作中,学会沟通与交流,培养合作精神和解决问题的能力。
3. 学生意识到电子技术在日常生活中的应用,认识到科技发展对生活的影响。
课程性质:本课程为实践性课程,强调理论知识与实际操作相结合,提高学生的动手能力和创新能力。
学生特点:初三学生已具备一定的物理知识和电子技术基础,对新鲜事物充满好奇,但需要引导和激发。
教学要求:结合课本内容,注重实践操作,引导学生将理论知识运用到实际中,培养解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 二进制编码原理及转换方法- 逻辑门电路的种类、功能及相互关系- 数字电路的基本组成及工作原理2. 实践操作:- 设计数字电子密码锁的电路图- 选用合适的逻辑门电路进行密码锁电路搭建- 进行电路仿真,验证密码锁功能的正确性3. 教学大纲:- 第一阶段:讲解二进制编码原理、逻辑门电路知识,使学生掌握数字电路基础知识。
- 第二阶段:指导学生设计数字电子密码锁电路图,培养学生动手设计能力。
- 第三阶段:组织学生进行实践操作,搭建密码锁电路,并进行调试与排错。
- 第四阶段:总结课程内容,展示学生作品,进行交流与评价。
4. 教材章节:- 《电子技术基础》第三章:数字电路基础- 《电子技术基础》第四章:逻辑门电路及其应用教学内容安排和进度:- 理论知识:2课时- 实践操作:4课时- 课程总结与评价:1课时教学内容注重科学性和系统性,结合课程目标,确保学生能够将所学知识运用到实际操作中,培养其创新能力和实践能力。
数电课程设计密码锁
数电课程设计密码锁一、课程目标知识目标:1. 让学生理解数字电路基础知识,特别是组合逻辑电路的原理和应用;2. 掌握使用逻辑门设计简单的密码锁电路,并能够用逻辑表达式表示;3. 了解数字电路在实际应用中的安全性和可靠性,特别是在密码锁系统中的作用。
技能目标:1. 培养学生运用所学的数字电路知识,解决实际问题的能力;2. 能够使用逻辑门和触发器设计并搭建简单的密码锁电路;3. 学会使用相关软件工具(如Multisim等)进行电路仿真,验证设计电路的正确性。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对数字电路和电子技术的学习兴趣,培养创新意识和探索精神;2. 培养学生团队协作精神,在小组合作中共同分析问题、解决问题;3. 引导学生认识到科技发展对社会安全的重要性,树立正确的科技伦理观念。
分析:本课程针对高中年级学生,他们在前期课程中已经学习了基础的数字电路知识,具有一定的电路分析和设计能力。
课程性质为实践性强的设计与实验课,旨在通过设计密码锁的实践活动,深化对数字电路知识的理解和应用。
教学要求:1. 结合教材内容,通过实例引入,使学生将理论与实践相结合;2. 引导学生通过小组讨论和动手实践,培养解决实际问题的能力;3. 强调安全性、可靠性和科技伦理,培养学生对社会负责的态度。
二、教学内容1. 理论知识回顾:- 复习数字电路基础,特别是逻辑门的工作原理和逻辑表达式;- 温习组合逻辑电路的设计方法和步骤。
2. 实践教学内容:- 密码锁的原理介绍,包括常见的密码锁类型和安全性分析;- 使用逻辑门设计密码锁电路,涉及基本的逻辑运算和组合逻辑设计;- 引导学生了解触发器在密码锁中的应用,如RS触发器、D触发器等。
3. 教学大纲安排:- 教材章节:第五章“组合逻辑电路”和第六章“时序逻辑电路基础”;- 第一课时:回顾数字电路基础,介绍密码锁原理;- 第二课时:设计和分析密码锁的组合逻辑部分;- 第三课时:引入时序逻辑,探讨触发器在密码锁中的应用;- 第四课时:动手实践,小组合作设计并搭建简单的密码锁电路。
电子密码锁课程设计
电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电子密码锁的基本原理,包括密码设置、存储和比对过程。
2. 了解电子密码锁在生活中的应用,认识到电子密码锁的安全性。
3. 学会使用相关电子元件,如微控制器、键盘、显示屏等,完成电子密码锁的制作。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,学会组装和调试电子密码锁。
2. 提高学生编程能力,学会编写简单的密码比对程序。
3. 培养学生团队协作能力,分组进行项目实践。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学生学习热情。
2. 增强学生的安全意识,认识到密码保护的重要性。
3. 培养学生勇于创新、积极实践的精神,提高解决问题的能力。
课程性质分析:本课程为初中信息技术课程,结合电子技术、计算机编程等知识,注重实践操作和创新能力培养。
学生特点分析:初中生好奇心强,对科技产品有一定兴趣,具备一定的动手能力和团队合作意识。
但编程和电子技术方面的基础较弱,需要教师引导。
1. 理论与实践相结合,注重培养学生的动手操作能力和编程思维。
2. 创设情境,激发学生学习兴趣,引导学生主动探究。
3. 注重团队合作,培养学生的沟通与协作能力。
4. 结合生活实际,让学生认识到电子密码锁在生活中的应用价值。
二、教学内容1. 电子密码锁原理- 密码锁的基本概念- 密码的设置、存储和比对过程- 电子密码锁的安全性分析2. 电子元件及其功能- 微控制器的作用和编程- 键盘输入和显示屏输出- 其他相关电子元件(如继电器、传感器等)3. 实践操作- 电子密码锁的组装与调试- 编写密码比对程序- 设计简单电子密码锁控制系统4. 项目实践- 分组进行项目设计- 团队合作完成电子密码锁制作- 展示与评价第一课时:电子密码锁原理及电子元件介绍第二课时:微控制器编程与键盘、显示屏操作第三课时:电子密码锁组装与调试第四课时:编写密码比对程序与项目实践教学内容安排:1. 前两课时:理论学习和实践操作相结合,让学生了解电子密码锁的基本原理和电子元件功能。
数电课程设计-电子密码锁
数字电子技术课程设计一、设计题目电子密码锁二、主要内容及要求(1)用电子器件设计制作一个密码锁,使之在输入正确的代码时开锁。
(2)在锁的控制电路中设一个可以修改的4位代码,当输入的代码和控制电路的代码一致是锁打开。
(3)用红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁(4)如5s内未将锁打开,则电路自动复位进入自锁状态,并发报警信号。
四、总评成绩指导教师学生签名电子密码锁一、设计任务与要求(1)用电子器件设计制作一个密码锁,使之在输入正确的代码时开锁。
(2)在锁的控制电路中设一个可以修改的4位代码,当输入的代码和控制电路的代码一致是锁打开。
(3)用红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁(4)如30s内未将锁打开,则电路自动复位进入自锁状态,并发报警信号。
二、方案设计与论证设计思路:设多组用户输入键,其中只有4 个是有效的密码按键,其它的都是干扰按键,若按下干扰键,键盘输入电路自动清零,输入的密码无效。
电路内部设置一个密码校验电路来验证密码正确与否,只有密码输入正确才能输出开锁所需的信号。
还应设置一组密码修改按键。
但用户按动输入开始键开始计时(只有按动了输入开始键之后输入的密码才有效),密码输入时间超过设定时间电路将报警(老师要求的输入时间5秒太短了),只有输入正确密码或断开电源报警铃才能停止,同时电路自锁,防止他人的非法操作。
方案一:我共设了17个用户输入键,其中只有4个是有效的密码按键,其它都是干扰键,还预设了4个密码修改键。
打开输入开关,电路开始计时,输入密码,开始校验,密码正确则开锁(绿灯亮表示开锁)同时停止计时;如果密码输入错误,则运行555单稳态电路密码锁定5分钟(红灯亮表示关锁),输入时间超过30秒密码也会锁定。
大概思路:用四个74LS112 JK触发器串联,输入密码正确与否,输入的电平不同,由此达到密码校验。
密码的输入有16组开关控制,分为0和1两种情况。
限时30秒由74LS160计数器控制,而锁定时间则由555单稳态电路控制,开锁、关锁由指示灯点亮模拟。
电子密码锁设计课程设计
电子密码锁设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解电子密码锁的基本原理,掌握其电路构成及工作方式。
2. 学生了解数字逻辑电路的基础知识,并能运用到电子密码锁的设计中。
3. 学生掌握电子密码锁的编程方法,能编写简单的密码控制程序。
技能目标:1. 学生具备分析电子密码锁电路的能力,能根据需求选择合适的电子元件。
2. 学生能运用所学知识,设计并搭建简单的电子密码锁模型。
3. 学生通过实践操作,提高解决问题的能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 学生在学习过程中,树立安全意识,养成良好的电子设备使用习惯。
3. 学生通过课程学习,增强环保意识,认识到电子废弃物的处理重要性。
课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,旨在让学生在掌握基本理论知识的基础上,通过动手实践,提高学生的创新能力和实际操作能力。
学生特点:本年级学生具备一定的电子技术基础,对新鲜事物充满好奇心,具备一定的动手能力,但需加强团队协作和问题解决能力的培养。
教学要求:教师应结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,提高课堂互动性。
同时,关注学生的个体差异,给予针对性的指导和评价。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 电子密码锁原理及电路构成:讲解电子密码锁的基本工作原理,分析其电路构成,包括开关电路、密码输入电路、控制电路等。
2. 数字逻辑电路基础知识:回顾与电子密码锁相关的数字逻辑电路知识,如与门、非门、或门等,以及组合逻辑电路的设计与应用。
3. 电子密码锁编程方法:学习电子密码锁的编程方法,包括简单的密码控制程序编写,如使用Arduino等开源平台。
4. 实践操作:指导学生动手搭建电子密码锁模型,培养学生实际操作能力和团队协作能力。
教学内容安排与进度:第一课时:电子密码锁原理及电路构成,教材第二章第一节。
电子密码锁课程设计
电子密码锁课程设计一、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,掌握其组成结构;2. 学生能够掌握电子密码锁编程的基本方法,了解相关电子技术知识;3. 学生能够了解电子密码锁在生活中的应用,认识到电子技术的实用价值。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并制作一个简单的电子密码锁;2. 学生能够通过实际操作,熟练掌握电子密码锁的编程与调试;3. 学生能够运用团队协作能力,共同完成电子密码锁的制作任务。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新意识,提高实践能力;2. 学生通过团队合作,培养沟通协调能力,增强集体荣誉感;3. 学生认识到电子密码锁在生活中的重要性,树立安全意识,关注个人信息安全。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识与实际操作,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础知识,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手实践。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动探索,鼓励学生积极参与,培养学生的团队协作能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高解决问题的能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子密码锁原理及组成- 理解电子密码锁的工作原理;- 学习电子密码锁的主要组成部分,如:微控制器、键盘、显示模块、电磁锁等;- 探讨电子密码锁的安全性及可靠性。
2. 电子密码锁编程与制作- 学习电子密码锁编程的基本方法,掌握相关编程语言;- 学习电子元件的连接与调试,如:电路板设计、焊接技术等;- 实践操作:分组制作电子密码锁,进行编程与调试。
3. 电子密码锁应用与拓展- 了解电子密码锁在生活中的应用场景,如:保险柜、门禁系统等;- 探讨电子密码锁的拓展功能,如:指纹识别、人脸识别等;- 分析电子密码锁在信息安全领域的意义。
数电课程设计---电子密码锁
电子技术课程设计光控报警电路系、部:机电工程学院学生姓名:吴盼盼朱峰学号:0414110118 0414110126指导教师:闫栋梁侯桂成专业:电子信息工程班级:电子1101班完成时间: 2013年7月4日摘要电子电路设计常用的方法是实验设计法,一般都包括设计法案提出、方案验证、方案修改3个阶段。
传统的实验设计法通常采用手工接实验电路来完成,往往需要经过试验和修改的反复过程,直到设计出正确的电路。
随着电子和计算机技术的发展,生产了在计算机平台上的EDA(电子设计自动化)技术,这种技术除了具有强大的设计功能外,还具有测试、仿真分析、管理等功能。
在“EDA桌面设计环境”下用计算机来完成电路的系统综合设计和仿真。
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。
关键词电子密码锁电压比较器 555单稳态电路计数器 JK触发器 UPS电源。
1 引言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睐。
设计本课题时构思了两种方案:一种是用以AT89C2051为核心的单片机控制方案;另一种是用以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案。
考虑到单片机方案原理复杂,而且调试较为繁琐,所以本文采用后一种方案。
2 总体方案设计2.1设计思路共设了9个用户输入键,其中只有4个是有效的密码按键,其它的都是干扰按键,若按下干扰键,键盘输入电路自动清零,原先输入的密码无效,需要重新输入;如果用户输入密码的时间超过40秒(一般情况下,用户不会超过40秒,若用户觉得不便,还可以修改)电路将报警80秒,若电路连续报警三次,电路将锁定键盘5分钟,防止他人的非法操作。
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课程设计说明书课程名称:数字电子技术课程设计题目:电子密码锁学生姓名:专业:班级:学号:指导教师:日期:年月日电子密码锁一、设计任务与要求1.用电子器件设计制作一个密码锁,使之在输入正确的代码时开锁。
2.在锁的控制电路中设一个可以修改的4位代码,当输入的代码和控制电路的代码一致是锁打开。
3.用红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁4.如5s内未将锁打开,则电路自动复位进入自锁状态,并发报警信号。
二、方案设计与论证1、用按键输入四位十进制数字,输入密码要存储。
2、比较输入密码和原始密码。
当输入正确密码时,给出开锁信号,开锁信号用一个绿色指示灯表示,绿灯亮表示密码输入正确;如果输入密码不正确,用红灯表示。
3、锁的开关用红灯和绿灯表示,一次只能亮一盏。
红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁。
4、设置倒计时电路和自锁电路。
如果密码在5s内未能输入正确则发出报警声,并且自锁电路。
5、设置密码设置开关,开关闭合后,允许设置密码,设置好密码后,打开此开关。
6、需要在输入密码开始时识别输入,并由此触发计时电路。
方案一用74LS147译码器来把按键输入转化为二进制。
通过8片四位寄存器74LS194实现密码功能,其中四片用来存储预置密码,另四片则用来存储输入的密码。
当密码开始输入时开始计时,通过74LS192计数器实现计时功能;然后在密码输入期间,用74LS138数据选择器来选片存储。
数据选择器的输入端又一个两位的二进制的加法计数器来控制,当键盘有按键输入时计数器就加1,当一个按键按完后会轮到下一个芯片存储。
自锁功能利用74LS138来控制。
通过四片74LS85芯片判断原始密码和输入密码是否相同,接着用指示灯来表示密码的输入正确与否,如果密码没有输入正确的话,则红灯亮,否则则绿灯亮。
若是没在规定时间输入正确密码,则会发出警报信号(蜂鸣器响)。
方案二也用74LS147译码器来把按键输入转化为二进制。
通过8片四位寄存器74LS175实现密码的存储问题。
用四个双D触发器来组成一个位移控制器来控制74LS175的存储密码,当键盘有输入时双D触发器组成的位移寄存器的输出就会往右位移一位。
计数器用555单稳态电路来计时。
输入密码时,键盘有按键输入就开始计时,单稳态电路输出一个脉冲,等脉冲过后判断密码锁是否已解锁,若就没解锁则自锁电路。
通过四片74LS85芯片判断原始密码和输入密码是否相同,接着用指示灯来表示密码的输入正确与否,如果密码没有输入正确的话,则红灯亮,否则则绿灯亮。
若是没在规定时间输入正确密码,则会发出警报信号。
三、单元电路设计与参数计算方案一和方案二对比,我选择了方案一。
原因是:方案一中的倒计时单路方便显示,比较直观。
而且方案一的总体思路是用一个数据总线和一个地址线来控制信号的输入存储,比起方案二更优秀。
所以我选择了方案一。
1、按键输入和按键信号识别由图可以看到左边的是按键,按键J1,J2……J9,J0,分别对应数字1-9,0.按键的一边接了高电平,一边接到74LS147的输入端。
当有按键被按下去的时候,74LS147芯片和按键连接的输入端就会为低电平。
此时,74LS147工作,把输入按键端的输入信息化为二进制码。
比如说,当J1被按下去时,74LS147芯片的输入1端就会输入一个低电平,然后芯片把该信息转化为二进制码0001。
图中的四个与门是用来检测键盘按键输入的。
当键盘有按键输入时,和与门相连的与门输入端就会出现一个低电平与门的输出就为0,表示为有按键输入,当不按按键时,与门的输出为高电平,即是输出1.由于74LS147芯片是反码输出,所以要在输出端接上一个非门。
该电路时控制按键输入信号,当开关S1拨到下方时,进入密码输入阶段,此时74LS194芯片实行左移功能,每当按键有按键输入时,按键识别与门的电平就会发生变化,与门就会向74LS194芯片输入一个脉冲信号,使该芯片启动进行位移操作。
一开始时QA输出端是为0,在输入密码期间一旦有按键输入该芯片就会启动,QA输出端就会输出1,然后无论再怎么按按键,QA输出端就一直是为高电平,该高电平就会输出到控制计时电路的时钟脉冲控制与门使计时电路工作,实现倒计时功能。
2、数据储存数据的存储用到的芯片是74LS194 ,控制数据的存储功能的芯片也是74LS194,它的主要功能是选片存储。
74LS194为四位双向移存器。
74LS194 移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下一次逐位右移或左移,数据既可以并行输入、并行输出,也可以串行输入、串行输出。
图一 74LS194移位寄存器的引脚图以上为74LS194的引脚图,其中D0~D3:并行输入端; Q0~Q3:并行输出端;S0、S1:操作模式控制端;:为直接无条件清零端;SR:右移串行输入端 SL:左移串行输入端;CP:时钟脉冲输入端;其原理如下:若Cr=0,则清零,异步,最优先;若Cr=1,其功能由S1,S0决定;(1)存储数据功能:S1=1,S0=1;并行装入,同步,CP上升沿,d0→Q0,d1→Q1,d2→Q2;d3→Q3。
S1==0;输出不变。
(2)位移功能:S1=0,S0=1;右移串行输入,数据移动方向为:DSR→Q0→Q1→Q2→Q3.同步,CP 上升沿。
S1=1,S0=0;左移串行输入,数据移动方向为:DSL→Q3→Q2→Q1→Q0,同步,CP上升沿。
利用移位寄存器可构成数据存储器。
先使S0=S1=1,并行输入预置数值,再改变S0和S1的电平,实现左移或右移状态或者使数据不变。
存储电路的简化图如下:此图为存储电路的一块芯片,共有8块74LS194用来存储。
片选功能的电路如下:S1是控制电路的设置密码和输入密码功能的。
74LS138是数据选择器,作为选片储存功能。
电路没有自锁时74LS138的G1端输入为1,实现数据选择功能。
当S1拨到上方时,74LS138的输入端C端就会置1,这时候实现密码设置功能,此时74LS138的输出端只在Y4到Y7之间工作。
74LS138的一个输出端控制一个寄存器的读写功能。
两个双D触发器组成一个二进制加法器。
每当键盘有按键输入时触发器的时钟脉冲端就会来一个脉冲使触发器工作一下,加法器加1.加法器的输出端接到74LS138的输入端。
当按键输入时,加法器每变化一次,74LS138的输出端选择上就变化一次,以选择不同的寄存器来读写数据。
3、显示功能简略图:可以看到和74LS194和14LS192的输出端是连在数码管上的,当这两个芯片输出一个二进制数时,数码管就会显示相应的十进制数。
4、定时器在定时器的选用上,我选用了74LS192芯片作为一个定时器。
74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。
(bcd,二进制)。
CPU为加计数时钟输入端,CPD为减计数时钟输入端。
LD为预置输入控制端,异步预置。
CR为复位输入端,高电平有效,异步清除。
CO为进位输出:1001状态后负脉冲输出,BO为借位输出:0000状态后负脉冲输出。
74LS192功能表:74LS192引脚图:其原理图如下:74LS912芯片的CLR端为0,UP端置1,LOAD端接BO端,组成一个计时器。
该电路开始工作时BO端为0首先置数,置4的二进制数,即是0100。
然后等时钟脉冲,在密码输入时有按键输入时,就会工作,此时,BO端为1,进行二进制减数。
当它减到0时,BO就会输出一个低电平,输出接旁边用双D触发器组成的二进制制计数器的时钟信号输入端。
当双D触发器进1时,输出Q端就会输出0。
74LS192芯片的时钟信号由方波脉冲提供,和脉冲相连的是一与门,与门的作用相当于开关,它的开关决定因数有四个,一个是旁边的双D触发器Q 端输出端,开始工作时,触发器的Q输出端为1;第二个因数是按键开关,当键盘上有按键输入时,就会有按键识别电路置1,并保持为1;第三个因数是选择是输入密码还是修改密码的开关电路传来的信号,当电路的工作状态为密码输入时,该与门的输入端就会置1,否则为0;第四个为方波脉冲信号,该方波脉冲信号会始终在0和1之间变化。
当以上四个信号都为1时,该与门就会输出信号1,其实,当除方波脉冲信号以外的其他三个信号都为1时,该芯片就会有一个时钟信号输入。
当双D触发器的输出端Q为0时,也即是说,倒计时已用完时,与门输入端会有一个0输入,74LS192芯片就会没有时钟脉冲信号输入,倒计时电路不动。
5、自锁电路和报警电路在电路的开始工作首先要有两个条件满足才行,一个是74LS192定时器旁的二进制计数器的输出端~Q(Q非端)输出1,即是已经倒计时完了;第二密码锁还是为锁住状态,即亮红灯。
该两个信号用一个与门来判断,和BO端的连接的输入端接一个非门。
当这两者条件都满足时就会向自锁电路发出一个信号1。
其电路如下:有了这先决条件后,与门的信号就会输入到74LS194芯片上,该信号时由0变1为74LS194芯片提供一个脉冲信号。
74LS194芯片的SL、SR、S0、~CLR端接上高电平,把74LS194构成一个右移寄存器,时钟脉冲端CLR每当有一个电平变化时,74LS194芯片的输出端就会左移一位,低位会补上1。
当与门由0变1,输出端QA就会由0变174LS138的G1端就会置0,此时74LS138输出端全为1,输出信号通过非门后全为0,作为存储数据芯片的74LS194寄存器的S0和S1端都为0,寄存器的数据就会被锁住,无论寄存器的输入端为多少输出端都不会变化。
电路就实现了自锁功能了。
当电路自锁时,左边的位移寄存器74LS194的QA输出端就会变为1和QA相连的蜂鸣器就会响,实现报警功能。
图中的S1开关是控制密码的输入和设置密码功能。
当开关导通下面电路时是输入密码状态,当开关拨到上面时是设置密码状态。
每输入一个数字数据选择器就会输入不同的二进制数来选择不同的寄存器读写。
6、密码比较电路密码比较电路主要是用了74LS85做为比较器。
其简化电路如下:74LS85的AEQB置高电平,即是该芯片的扩展部分的Qa=Qb,使该芯片能正常比较输入的两数据大小。
分别作为输入密码寄存器和预设密码寄存器的输出端接上74LS85的输入端一比较密码相同位的数据是否相同,当两者相同时,74LS85的OAEQB输出1,否则输出0.如此类推再把密码的不同位进行比较,用四个74LS85芯片来比较密码,其OAEQB接四输入与门,用来比较四个密码是否都相等。
其电路如下:当密码有一位不相等时,74LS85的输出端就会有输出0,四输入与门就会输出0。
与门输出与开锁、关锁电路相连。
开关锁电路就会识别该信号来决定是否开锁。
7、开关锁电路由上图可以看到当与门输出为0时LED1灯亮,当与门输出为1时,LED2亮。
LED1、LED2分别为红灯、绿灯,分别代表着关锁、开锁。