数字逻辑电路课程设计电子密码锁
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。
电子电路课程设计密码锁(满分实验报告)解析
密码锁设计报告摘要:本系统是由键盘和报警系统所组成的密码锁。
系统完成键盘输入、开锁、超时报警、输入位数显示、错误密码报警、复位等数字密码锁的基本功能。
关键字:数字密码锁 GAL16V8 28C64 解锁与报警1目录:一、系统结构与技术指标1、系统功能要求 (4)2、性能和电气指标 (5)3、设计条件 (5)二、整体方案设计1、密码设定 (6)2、密码判断 (6)3、密码录入和判断结果显示 (6)4、系统工作原理框面 (7)三、单元电路设计1、键盘录入和编码电路图 (8)2、地址计数和存储电路 (12)3、密码锁存与比较电路 (12)24、判决与结果显示电路 (14)5、延时电路 (15)6、复位 (17)7、整机电路图 (19)8、元件清单 (19)四、程序清单1、第一片GAL (21)2、第二片GAL (23)五、测试与调整1、单元电路测试 (25)2、整体指标测试 (26)3、测试结果 (26)六、设计总结1、设计任务完成情况 (27)2、问题及改进 (27)3、心得体会 (28)3一、系统结构与技术指标1.系统功能要求密码锁:用数字键方式输入开锁密码,输入密码时开锁;如果输入密码有误或者输入时间过长,则发出警报。
密码锁的系统结构框图如下图所示,其中数字键盘用于输入密码,密码锁用于判断密码的正误,也可用于修改密码。
开锁LED1亮表示输入密码正确并开锁,报警LED2亮表示密码有误或者输入时间超时。
开锁green 键盘密码锁错误red42.性能和电气指标2.1 开锁密码为8位十进制数字,由按键输入,按“确认”键后,输入的数字有效。
2.2 输入的8位数字与预设的密码相同时开锁,用绿灯亮,红灯灭表示。
数据有误时或输入的密码时间过长即报警,红灯亮。
2.3 输入的数字间隔时间小于或等于15s。
超过时限则报警,同时电子锁复位。
2.4 具有手动、自动复位功能。
3. 设计条件3.1 电源条件:稳压电源提供+5V电压。
数字逻辑电路课程设计-电子密码锁
数字逻辑电路课程计课题:电子密码锁姓名:班级:学号:成绩:指导教师:开课时间:2014-2015学年第2学期2007年 6 月 20日电子密码锁摘要: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。
采用自行设计的5V稳压电源供电,具有耗电省等特点。
当密码正确时密码锁可以被打开,绿色二极管亮代表密码正确,锁可以打开。
密码不正确时,红色二极管被点亮,同时蜂鸣器鸣笛5秒,数码管显示5秒计时;计时结束时,20秒计时开始。
关键词:电子密码锁;数字电路;预置密码;误码报警Using logic gate design of electronic combination lock, this paper expounds its working principle, gives the specific circuit principle diagram of the combination lock with password preset function, strong confidentiality, error alarm, and alarm time can be set, at the same time using digital tube display the alarm time. Password correctly drive relay control lamp, when the error alarm signal by a buzzer, voice for intermittent ing self-designed 5 v regulated power supply, has the characteristics of power saving electricity. When the correct password combination lock can be opened, the green led light on behalf of the correct password, the lock can be opened. Password is not correct, the red leds lit up, at the same time a buzzer honking 5 seconds, the digital tube display 5 seconds time, at the end of the timing, 20 seconds timer starts.Keywords: electronic password ,combination lock,digital circuit preset ,Error alarm目录1、设计背景 (4)2、设计方案 (5)2.1原理框图 (5)2.2总体思想 (5)3、方案实施 (7)3.1.1密码输入 (7)3.1.2密码存储 (8)3.1.3比较电路 (8)3.1.4 5秒计时器 (9)3.1.5 20秒计时器 (10)3.2电路仿真 (11)4、结果与结论 (12)5、收获与致谢 (14)6、参考文献 (15)1、设计背景1.1背景及其发展前景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。
数字电路课程设计(密码锁)
数字电路课程设计设计报告课题名称:密码锁设计成员1:设计成员2:设计成员3:密码锁一、目录1、设计项目综述 (2)2、设计方案及分析 (3)2.1设计方案 (3)2.2设计分析 (4)2.3方案优缺点 (4)3、电路原理分析 (5)3.1模块1:八进制优先编码器74ls148 (5)3.2模块2:4位双稳锁存器74LS75 (6)3.3模块3:4位数字比较器74LS85 (8)3.4模块4:可预置bcd计数器74LS160 (9)3.5 总图 (14)4、总结 (16)4.1设计中遇到的问题及解决方法 (17)4.2设计方案中需要改进的地方 (17)4.3这次设计中的收获和教训 (17)二、设计项目综述:1、可以预置1位十进制数密码,并保存密码。
2、开锁时,输入正确密码,按开锁键,锁打开。
3、当输入密码时,数码管显示相应的输入数字。
密码输入错误时计数一次,当输入错误密码连续达到四次,拒绝再输入密码。
需用复位键将其还原才能再次输入。
4、输入密码时,数码管8显示密码的数值。
拒绝输入密码时,只显示0。
按开锁键时,数码管5显示密码输入错误的次数;当错误次数连续少于4次以下时,则当输入密码正确时数码管5清“0”。
5、开锁指示灯亮表示锁已经打开。
三、设计方案及分析1、设计方案根据以上密码锁的设计任务,我们拟定的方案可以简略的如以下框图所示:2、方案分析(1)密码输入:由于要求通过每按一个输入键时直接显示为对应的十进制数密码,所以需要将二进制数转换为对应的十进制数。
根据前面这个要求,我们有两个选择74ls147和74ls148。
74ls147与74ls148比较,74ls148比74ls147多一个功能端。
使用74ls148可以实现输入四次错误自动锁定。
虽74ls148总的输入键只有8个,使用两块74ls148,并他们通过级联可以解决0~9输入。
当多过输入端同时出现时,只对其中优先权最高的一个进行编码,这个编码就是我们要的对应的十进制数。
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。
密码锁数电课程设计
密码锁数电课程设计摘要本文设计的电子密码锁利用数字逻辑电路,实现对锁的电子控制,突破了传统的机械锁的单一性、保密性低、易撬性的缺点,数字电子密码锁具有保密性高、使用灵活性好、安全系数高的优点。
数字电子密码锁的核心是由数据选择器74LS153组成,电路分为三部分:第一部分是由八个单刀双掷开关组成的密码输入电路,密码输入共有28=256种输入方式,但能正确开锁的输入方式只有16种;第二部分是由与门、译码器、反相器、数据选择器组成的密码验证部分,当密码数去正确后,数据选择器会输出一路高电平;第三部分由三极管、继电器、电磁铁组成的执行开锁电路。
它的电路结构简单,但电路具有复杂的数字逻辑关系,密码破译难度较大,操作简单,用户使用方便。
综合看来,此电子密码锁实用性强关键词:电子密码锁;报警;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,电子密码锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的亲呢。
在当今社会,安全防盗已成为社会问题,而锁自古以来就是防盗的重要工具,目前国内大部分人使用的还是传统的机械锁,然而,眼下假冒伪劣的机械锁互开率非常之高,此外,即使是一把质量过关的机械锁,通过急开锁,甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开。
机械锁的这些弊端为一种新型的锁——电子密码锁,提供了很大的发展空间。
1 设计目的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,初步掌握简单实用的分析方法和工程设计方法。
4、学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法,提高动手能力和进行数字电子电路实验的基本技能。
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。
电子密码锁电路课程设计
电子密码锁电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子密码锁电路的基本原理和组成部分。
2. 学生能够掌握数字逻辑电路的基础知识,包括门电路、触发器等。
3. 学生能够描述电子密码锁电路的工作流程,并解释其安全机制。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识设计简单的电子密码锁电路。
2. 学生能够运用仿真软件对电子密码锁电路进行模拟和测试。
3. 学生能够通过实验操作,搭建和调试电子密码锁电路,解决问题并优化设计。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对电子技术和创新设计的兴趣,激发探索精神。
2. 学生能够认识到电子密码锁在日常生活和安全领域的重要性,增强社会责任感。
3. 学生能够养成合作、交流和分享的良好习惯,提高团队协作能力。
课程性质:本课程为实践性强的电子技术课程,结合理论知识与实践操作,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生为初中年级,对电子技术有一定的基础知识,好奇心强,喜欢动手实践。
教学要求:教师需引导学生运用所学知识解决实际问题,注重理论与实践相结合,鼓励学生创新和团队协作。
通过课程目标的分解与实现,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容1. 电子密码锁原理介绍:包括密码锁的基本概念、工作原理、安全性分析等,对应教材第3章“数字电路基础”。
2. 数字逻辑电路基础:涵盖门电路、触发器、计数器等基本元件的工作原理与应用,对应教材第4章“组合逻辑电路”与第5章“时序逻辑电路”。
3. 电子密码锁电路设计:讲解如何根据需求设计电子密码锁电路,包括密码设置、验证机制等,结合教材第6章“数字电路设计方法”。
4. 仿真软件应用:介绍仿真软件的使用方法,指导学生进行电子密码锁电路的模拟与测试,对应教材第7章“数字电路仿真”。
5. 实践操作:组织学生进行电子密码锁电路的搭建、调试与优化,提高学生的动手能力,结合教材第8章“数字电路实验”。
教学安排与进度:1. 第一周:电子密码锁原理介绍,数字逻辑电路基础。
数电课程设计电子密码锁
数字逻辑设计课程设计报告书题目名称:电子密码锁学院:光电信息学院小组成员:钟永捷2011059080024侯晨涛2011059170003徐昊2011059060029指导教师:李力日期: 2013年6月28日一、小组成员分工情况侯晨涛:所有编程工作、资料查找工作量:60%钟永捷:辅助编程、图表制作、资料查找工作量:20%徐昊:论文写作、图表制作、资料查找工作量:20%二、题目分析1.输入信号通过扫描键盘的行与检测键盘的列得到输入信号。
2.输出信号通过译码器得到的显示器显示信息,开关锁动作。
三、设计总框图四、各模块说明(一)键盘扫描模块1.原理通过时序信号产生脉冲,不间断地向矩阵键盘的行输入1110-1101-1011-0111的循环序列。
同时将各列的电平置高,检测矩阵键盘各列的电平变化。
若在一定时间内,扫描到第n列电平为零时恰好第m行的m,位置上键被按下。
输入电平也为零,则判断键盘上[]n2. 模块框图3. 状态表此模块只需要通过编码器实现即可,假定前四位表示各行扫描结果,后三位表示各列扫描的结果。
4.仿真结果Key_in代表按键按下与否情况,Key_mem将其记录并输出,scan为行扫描信号,Key_out为按键输出值。
如上仿真结果所示,当scan为1110时,扫描第一行。
按下第一个键,即Key_in为110,此时Key_out 为0001,即输出值为1。
其它状态依此类推。
(二)输入模块1.原理设置两个寄存器,一个作为用户所想设置密码的密码寄存器。
另一个寄存器则是将键盘Input的键值存储起来。
最后通过一个比较器将两个寄存器的值进行比较。
若相同则输出“open”,反之,输出“error”。
比较器内部通过多位异或门实现。
2.模块框图3.状态图1)删除字符第一次输入值为0101,Number_sig第0到3位将其保存。
第二次输入值为0011,Number_sig第4到7位将其保存。
第三次输入值为0001,Number_sig第8到11位将其保存。
数字逻辑电路课设电子密码锁电路
目录1 课题背景.................................................1.1 目的意义............................................1.2 基本理论基础........................................2 方案比较与选择...........................................2.1 方案一..............................................2.2 方案二..............................................2.3 方案选择............................................3 组合逻辑电路.............................................3.1组合逻辑电路的分析方法..............................3.2组合逻辑电路的设计................ 错误!未指定书签。
4 TTL与非门电路 ..........................................4.1 74LS00芯片引脚图及功能表..........................4.2 74LS20芯片引脚图及功能表........ 错误!未定义书签。
5 电路原理图...............................................6 总结与心得...............................................参考文献...................................................1 课题背景1.1 目的意义随着电子工业的发展,数字电子技术已经深入到了人们生活的各个层面,而且各种各样的电子产品也正在日新月异地向着高精尖技术发展。
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。
数字逻辑电路课程设计电子密码锁
数字逻辑电路课程设计课题:电子密码锁设计姓名:班级:13通信学号:成绩:指导教师:开课时间:目录摘要 (1)一课程设计目的内容及安排 (2)1.1设计目的 (2)1.2设计内容 (2)1.3设计安排 (2)1.4设计内容 (2)二电子密码锁设计要求及总框图 (3)2.1设计要求 (3)2.2总框图 (4)三各模块电路设计 (5)3.1密码输入存储比较模块 (5)3.2五秒计时电路 (6)3.3二十秒计时电路 (8)3.4报警电路 (10)3.5总电路 (11)四设计心得 (12)五参考文献 (13)电子密码锁摘要: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;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;从第一个按钮触动后的5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。
密码输入存储及比较部分使用芯片74LS194及74LS85。
五秒及时部分采用芯片74LS161和数码显示管。
二十秒报警电路由74LS160,555定时器组成的多谐振荡器,LED灯和蜂鸣器组成。
利用multisim对电路进行仿真可以得到结果。
关键词:电子密码锁,计时电路,报警电路一课程设计目的内容及安排1.1设计目的1 根据设计要求,完成对交通信号灯的设计。
2 加强对Multisim10仿真软件的应用。
3 掌握交通信号灯的主要功能与在仿真软件中的实现方法。
4 掌握74LS160,74LS192等功能。
1.2 设计内容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;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;从第一个按钮触动后的5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。
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。
电子密码锁数字逻辑课设
电子密码锁数字逻辑课设1、概述本次课程设计主要设计一个在生活中运用广泛的数字电子密码锁。
通过对课程的设计掌握电子系统的一般设计方法,掌握模拟IC器件的应用,培养综合应用所学知识来指导实践的能力,为接下来电子信息学习培养兴趣。
本系统的设计思路为将整个系统分为密码输入,密码设置,密码比较,控制结果四个部分。
主要的设计要求有:(1)有预先设定好的密码,该密码可以修改。
(2)输入密码按确定键后,若密码正确则锁打开(此设计用发光二极管S表示锁,锁打开就是点亮发光二极管S);若密码不正确则电路发出报警信号(用放光二级管J,报警就是点亮放光二级管J)。
任意输入密码而不按确定键的话电路不会有反应。
(3)任意输入密码而不按确定键的话电路不会有反应。
(4)打开的持续时间为10秒,警报持续时间也为10秒,即按下确定键到松开后10秒,按住确定键不放的话一直打开或者报警。
本设计报告主要由原理图的设计,分解单元的设计,连接与调试和Multisim图的正确设置和接线组成。
本系统已经可以粗略模拟在生活中已经广泛运用的数字密码锁的大概功能,例如ATM 机,数字防盗门,数字密码锁都能通过本设计实现,所以本课设具有极强的实际意义。
2、方法设计1、数字电子密码锁原理框图密码验证模块计时模块开锁信号报警信号密码输入确定输入逻辑组合模块修改密码锁住输入图1原理框图本次设计采用图1所示的程序框图的设计思路,利用74LS138形成三输入八输出的密码输入,同时由555定时器构成单稳态触发器产生触发信号触发开锁或者报警,个设计方案不但便于制作,电路的价格比较低廉,采取的电路结构也简单易读,而且可移植性高,能够适用于多种设备及系统,便于投入实际生产。
3、电路设计3、1 本次电路设计主要包含用了密码输入的74LS1383线-8线译码器,用去验证密码的D触发器,和用于10秒计时的555单稳态计时器,还有一些逻辑关系来调节发光二极管。
3、2 密码输入及验证电路此模块主要是用输入键盘和74LS138实现,输入键盘为六个逻辑开关;74LS138为3线-8线译码器,它的真值表如表1表174LS138真值表输入输出G1~G2A+~G2BC B AY0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7100 0 001111111100 011 01111111001 011 01111110011111 01111101 0 01111 0111101 0111111 0111011 0111111 01101111111111 0 由表1 可知每个输出端为0时都有唯一的输入码,所以可以把G1 ~G2A~G2B C B A作为密码输入端,与输入键盘相连,共有26=64种输入情况。
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。
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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数字逻辑电路课程设计课题:电子密码锁设计姓名:班级:13通信学号:成绩:指导教师:开课时间:目录摘要 (1)一课程设计目的内容及安排 (2)1.1设计目的 (2)1.2设计内容 (2)1.3设计安排 (2)1.4设计内容 (2)二电子密码锁设计要求及总框图 (3)2.1设计要求 (3)2.2总框图 (4)三各模块电路设计 (5)3.1密码输入存储比较模块 (5)3.2五秒计时电路 (6)3.3二十秒计时电路 (8)3.4报警电路 (10)3.5总电路 (11)四设计心得 (12)五参考文献 (13)电子密码锁摘要: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;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;从第一个按钮触动后的5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。
密码输入存储及比较部分使用芯片74LS194及74LS85。
五秒及时部分采用芯片74LS161和数码显示管。
二十秒报警电路由74LS160,555定时器组成的多谐振荡器,LED灯和蜂鸣器组成。
利用multisim对电路进行仿真可以得到结果。
关键词:电子密码锁,计时电路,报警电路一课程设计目的内容及安排1.1设计目的1 根据设计要求,完成对交通信号灯的设计。
2 加强对Multisim10仿真软件的应用。
3 掌握交通信号灯的主要功能与在仿真软件中的实现方法。
4 掌握74LS160,74LS192等功能。
1.2 设计内容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;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;从第一个按钮触动后的5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。
1.3设计安排1.4 成绩组成平时考勤占10%,平时完成情况占30%,答辩占30%,设计报名占30%。
二电子密码锁设计要求及总框图2.1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5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。
设计提示:1、该题的主要任务是产生一个开锁信号,而开锁信号的形成条件是,输入代码和已设密码相同。
实现这种功能的电路构思有多种,例如,用两片8位锁存器,一片存入密码,另一片输入开锁的代码,通过比较的方式,若两者相等,则形成开锁信号。
2、在产生开锁信号后,要求输出声、光信号,声音的产生由开锁信号触动扬声器工作,光信号由开锁信号点亮LED指示灯;3、用按钮开关的第一个动作信号触发一个5秒定时器,若5秒内无开锁信号产生,让扬声器发出特殊音响,以示警告,并输出一个信号推动LED不断闪烁。
2.2总体框图三各模块电路设计3.1密码存储输入及比较部分3.1.1 设计原理开始时可以在电路中第一片U3 74LS194中设置起始开锁密码,或者在键盘上按数字8,7,6,5也可以实现。
在另一片U1 74LS194进行输入密码并与储存密码比较,只有在5s内输入密码与设置密码相同时,锁才打开(在总原理图中此时绿灯亮),如下图所示。
若有一个密码不同且时间超过5s时,电路则会进入报警与锁死状态(在总原理图中led灯与红灯同时亮)。
如果想换密码也很容易,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。
当密码相同时,输出端A=B输出为1 的信号,绿灯亮。
否则通过74LS32的连接红灯亮。
3.1.2 电路设计密码存储部分密码比较部分3.2.5秒计时电路3.2.1设计思路在输入密码的开关后面接上74LS32,从而达到输入第一个密码时,开始五秒计时。
同时在74LS161的清零端接上或门,一端连高电平,一端接密码比较正确的绿灯一端,当密码在五秒内输入正确时,五秒计时停止。
五秒计时电路主要采用了计数器74LS161,对五秒定时电路来说,当输出为5的时候,输出端为0101,要让计数器停止,则需要将时钟脉冲置为无效,因此可以把QA,QD端的高电平信号接出经过一个与非门再与时钟脉冲与非,则当输出为5时,芯片的时钟脉冲始终是高电平,不再有脉冲,计数器停止工作。
3.2.2电路设计3.3.二十秒计时电路3.3.1设计思路五秒电路结束后,二十秒计时电路开始工作并且开始报警。
将五秒电路中QA,QD的高电平端接与门从而达到五秒结束以后二十秒电路开始工作的效果。
将高电平信号与电源信号相与非送到U1的清零端,达到电路自锁的效果。
二十秒计时由两片74LS160构成。
这种同步可预置四位二进计数器是由四个D 型触发器和若干个门电路构成,内部有超前进位,具有计数、置数、禁止、直接(异步)清零等功能。
对所有触发器同时加上时钟,使得当计数使能输入和内部门发出指令时输出变化彼此协调一致而实现同步工作。
这种工作方式消除了非同步(脉冲时钟)计数器中常有的输出计数尖峰。
缓冲时钟输入将在时钟输入上升沿触发四个触发器。
这种计数器是可全编程的,即输出可预置到任何电平。
当预置是同步时,在置数输入上将建立一低电平,禁止计数,并在下一个时钟之后不管使能输入是何电平,输出都与建立数据一致。
清除是异步的(直接清零),不管时钟输入、置数输入、使能输入为何电平,清除输入端的低电平把所有四个触发器的输出直接置为低电平。
有了超前进位电路后,无须另加门,即可级联出n位同步应用的计数器。
它是借助于两个计数使能输入和一个动态进位输出来实现的。
两个计数使能输入(ENP 和ENT)计数时必须是高电平,且输入ENT 必须正反馈,以便使能动态进位输出。
因而被使能的动态进位输出将产生一个高电平输出脉冲,其宽度近似等于QA 输出高电平。
此高电平溢出进位脉冲可用来使能其后的各个串联级。
使能ENP 和ENT 输入的跳变不受时钟输入的影响。
电路有全独立的时钟电路。
改变工作模式的控制输入(使能ENP、ENT 或清零)纵使发生变化,直到时钟发生为止,都没有什么影响。
计数器的功能(不管使能、不使能、置数或计数)完全由稳态建立时间和保持时间所要求的条件来决定。
3.3.2 电路设计3.4报警电路3.4.1设计思路利用555定时器形成多谐振荡器产生脉冲,使LED灯不断闪烁,蜂鸣器发出声音。
其中需要调小蜂鸣器的工作电压,将其频率调高。
多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路,由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波,故称为多谐振荡器。
多谐振荡器没有稳态,只有两个暂稳态,在自身因素的作用下,电路就在两个暂稳态之间来回转换,故又称它为无稳态电路。
由555定时器构成的多谐振荡器,R 1,R 2和C是外接定时元件,电路中将高电平触发端和低电平触发端并接后接到R2和C的连接处,将放电端接到R 1,R 2的连接处。
由于接通电源瞬间,电容C来不及充电,电容器两端电压uc为低电平,小于(1/3)Vcc,故高电平触发端与低电平触发端均为低电平,输出uo为高电平,放电管VT截止。
这时,电源经R1,R2对电容C充电,使电压uc按指数规律上升,当uc上升到(2/3)Vcc时,输出uo为低电平,放电管VT导通,把uc从(1/3)Vcc上升到(2/3)Vcc 这段时间内电路的状态称为第一暂稳态,其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。
充电时间常数T充=(R 1+R 2)C。
由于放电管VT导通,电容C通过电阻R2和放电管放电,电路进人第二暂稳态。
其维持时间TPL的长短与电容的放电时间有关,放电时间常数T放=R2C0随着C的放电,uc下降,当uc下降到(1/3)Vcc时,输出uo。
为高电平,放电管VT截止,Vcc再次对电容c充电,电路又翻转到第一暂稳态。
不难理解,接通电源后,电路就在两个暂稳态之间来回翻转,则输出可得矩形波。
电路一旦起振后,uc电压总是在(1/3~2/3)Vcc 之间变化。
3.4.2 电路设计3.5总电路四设计小结通过对文献资料的参照查找与对比,以及对仿真软件Multisim的学习,不仅制作出了数字密码锁电路的全过程设计,调试,而且初步学会了如何设计数字系统。
并且对电子密码锁的原理也懂了很多。
在查找文献资料中不仅能学到许多东西,而且学会可许多解决问题的方法;而对Multisim的学习,则更加提高了自己时间操纵的能力。
对课程设计说明书的撰写,进一步加强了各方面能力的锻炼,分析能力进一步加强。
在书写课程设计时,不仅要进行单元块的调试,而且需要一步一步进行组装,最后调试。
在进行逻辑分析时,还要对其进行不对思考改进,强化了独立解决问题的能力。
在设计过程中,不断寻求解决方案与方法,独立进行学习与查找方案。
另外,Microsoft Office Word得到熟练应用。
本来数字电子技术这门课学的不是很透彻,现在感觉学到了好多自己以前没有学会的知识,对数字电子知识有了更深一层的体会和了解。
在课程设计过程中,遇到了很多困难,比如说刚开始对原理一点都不懂,很是苦恼,但是后来经过自己的刻苦努力钻研,终于搞懂了原理,这个时候很有成就感。
总之,这次这次电子密码锁的设计课题,让我学会了很多东西。
从一开始的无从下手,到逐渐掌握,再到完全弄明白原理,完成电路图,整个过程确实是很辛苦!但当完成的那一刻内心也确实有种成就感油然而生。
与此同时自己也知道了自己数电知识的薄弱,知道了数电学习的重要性与实用性。
当然,整个过程没能做实践,只是模拟这点有点遗憾。
但是不得不承认的是即使这样自己也收获很多。
最后要感谢任课老师给予我们的指导,使得我们少走一点弯路,高效的完成了课程设计,真心的感谢老师。
五参考文献[1]康华光.电子技术基础(第五版).北京:高等教育出版社:2006[2]张庆双.实用电子电路200例[M].北京:机械工业出版社:2003[3]彭介华.电子技术课程设计指导.北京:高等教育出版社:1997。