密码锁数电课程设计
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。
数字密码锁 数电课程设计
课程设计课程名称数字电子技术课题名称数字密码锁专业电气工程及其自动化班级学号姓名指导老师2015年 12 月 23日报告撰写要求(此页不打印)课程设计报告是体现课程设计成果的载体,具体要求如下:1、课程设计报告的基本格式(1)说明书统一使用word文档打印,A4纸张,页边距设置为:上2cm,下2cm,左2.54cm,右2cm。
(2)正文采用宋体小四,行间距20磅;1级标题采用黑体小三,2级标题采用黑体四号,3级标题采用黑体小四;1和2级标题上下间距为0.5行。
(3)图表需统一编号,图标标题采用黑体五号;图标题在图片下方,表格标题在表格上方。
(4)装订顺序为:封面、任务书、报告正文、评分表。
2、课程设计报告的撰写要求(1)设计报告正文内容为6-10页为宜,主要内容为自己的设计思路、设计步骤、关键性步骤的记录、重要结果的记录以及自己本次课程设计的总结。
报告撰写要求思路清晰、结构合理、层次清晰,报告简洁但又要能体现设计过程。
(2)报告中图表要求清晰、规范,图表的尺寸大小适当。
(3)课程设计报告内容(仅供参考):一、课程设计的任务要求:本次课程设计的任务要求,对照任务书中的任务要求。
二、设计方案:对任务进行分析,提出任务的可行实现思路,包括系统框图,各子模块之间的协同工作方式(800字)。
三、单元电路(子模块,子程序)分析:绘制各子模块电路图,详细分析其工作原理,包括信号的流向,电路工作条件,数据处理,程序流程图,有限状态机工作原理,预期结果,必要时有子模块的仿真结果分析。
报告中必须有6-8个主要子模块分析,每个子模块分析不少于200字。
不得拷贝元件说明书。
(2000字)四、系统仿真/测试:对采用FPGA开发板的同学,必须设计系统的测试方案,编写测试程序,打印仿真波形,分析仿真结果(600字))五、电路安装调试:电路的安装,调试步骤,调试过程中遇到的问题是什么?是如何解决的?调试结果(包括运行数据,图片)(800字)六、元件清单:所用元件列表,或所用FPGA资源七、总结:整个课程设计过程中,你觉得学习到了什么,课程设计过程中自己做的不足的地方有哪些?对自己的学习有何启示?希望课程设计过程或者指导老师如何改进?……(500字)电气信息学院课程设计任务书课题名称数字密码锁姓名专业班级学号指导老师课程设计时间2015年12 月 14 日- 2015 年 12 月 23日一、任务及要求课程设计任务可采用数字电路实验台,试验箱、单片机或FPGA开发板(由指导老师安排)完成。
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。
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. 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。
数电课程设计电子密码锁设计
摘要通过本次设计掌握数字电路系统设计的方法,熟悉电子密码锁设计相关硬件的使用,了解电子密码锁的系统构成,利用数字门电路实现电子密码锁的设计与实现,可以加深自己对所学专业的认识,关联知识,增强自己的动手能力,积累实践经验,为以后的工作打好基础。
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。
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。
当开锁输入码与密码不一致时,则报警。
报警时间持续3秒,输入连续3次错误时则报警时间延长为10s。
相对于基于单片机技术的电子密码锁,用简单门电路来来构成系统,可靠性提高,并且价格便宜。
关键字:电子密码锁;数字电路;预置密码;误码报警.目录第一章绪论 (5)第二章设计总体思路及相关芯片的使用 (6)2.1基本设计原理 (6)2.2设计总体框图 (4)2.3 常用芯片的的使用功能 (7)第三章设计的具体过程 (8)3.1 密码识别电路 (8)3.2秒脉冲产生电路 (8)3.3报警电路 (9)3.4报警次数检测电路 (7)3.5电子密码锁总体电路设计 (9)第四章仿真与调试 (11)4.1 仿真软件简介(Multisim简介) (11)4.2仿真电路的建立 (12)4.3 仿真效果分析 (12)4.4 调试要点及注意事项 (16)第五章设计总结 (15)参考文献 (16)附录 (19)第一章绪论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。
锁自古以来就是把守护门的铁将军,人们对它要求甚高,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。
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。
数电课程设计密码锁
数
电课程设计 1.设计题目:
密码锁
2.设计要求:
该锁有4个密码拨动开关(设定0和1)来设置密码,一个开箱钥匙孔(能接通电池)。
当用钥匙开箱时,如果输入的4位密码正确,箱被打开;否则,电路将发出警报(发光二极管亮表示)。
要求锁的密码在第一次使用时能由用户自行进行一次性设定(机械方式)。
设计框图
3.设计思路
4
.设计分析
(1) 密码输入及设定密码:4
个密码拨动开关,4位密码的输入用DSWPK-4实现。
DSWPK-4
(2)与设定密码比较
可用74x85 4位比较器,但由于未在multisim里找到,于是用4个74x86代替。
74x86
将两个74x138 3-8译码器级联成4-16译码器,如下图
其中6口接高电平
74x138真值表
5.电路原理图
Led1灯亮的时候是报警信号,led2灯亮的时候说明锁已打开,用开关A模拟钥匙,闭合时视为插入钥匙。
5v的VCC视为电池。
使用到的其他元件有,8输入与非门,3kΩ电阻,2输入或门,开关等。
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。
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。
电子密码锁数电课程设计
电子密码锁数电课程设计课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 《数字电子密码锁》初始条件:利用集成集成芯片和门电路等设计一个数字电子密码锁。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)(1)设计一个数字电子锁,有其预先设定好的密码,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;若密码不正确则电路发出报警信号。
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Tx ,警报持续时间也为Tx,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。
时间安排:第17周理论讲解,地点:新3-205第18周理论设计及实验安装调试,地点: 鉴主15楼通信实验室第19周撰写报告及答辩,地点:鉴主16楼报告厅指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1 绪论 (1)1.1 课程设计的目的 (1)1.2 课程设计的任务及要求 (1)2 工作原理及方案选择 (1)2.1 电路设计的多种方案 (1)方案一 (2)方案二 (2)2.2 电路设计方案的比较 (2)3 电路设计及仿真 (3)3.1 数字电子密码锁的设计原理框图 (3)3.2 各组成部分电路的设计 (3)密码输入及验证电路的工作原理 (3)密码修改及输出锁定 (5)计时模块 (6)逻辑组合模块 (7)3.3 数字电子密码锁的总电路图 (8)3.4 电路参数的选择及计算 (8)4 电路软件仿真 (10)4.1 开锁的仿真 (10)4.2 报警的仿真 (11)4.3 数据测试 (12)5 电路的安装与调试 (15)5.1 焊接电路 (15)5.2 总电路的调试 (16)5.3 调试中遇到的问题及分析与总结 (16)6 心得体会 (17)7 附录 (18)7.1 仪器仪表电子元器件明细清单 (18)7.2参考文献 (19)摘要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。
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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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。
1.1 电路功能每把锁都有其预先设定好的(六位二进制数)密码,该密码可以修改。
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),打开的持续时间Tx为按下确定键到松开后10秒(按住确定键不放的话S 一直亮着)。
若密码不正确则电路发出报警信号(用放光二级管J和蜂鸣器表示,报警就是点亮放光二级管J,蜂鸣器响起),警报持续时间也为Tx。
任意输入密码而不按确定键的话电路不会有反应。
1.2 元器件清单1.3 电路框图2 单元电路的设计2.1 密码验证模块此模块主要是用输入键盘和74LS138实现,74LS138为3线-8线译码器,它的真值表如表1-1.表1-1输入输出S1 S2+S3 A2 A1A0Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y70 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1X 1 X X X 1 1 1 1 1 1 1 11 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 11 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 11 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 11 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 11 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 11 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 11 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 11 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0由表1-1可知每个输出端为0时都有唯一的输入码,所以可以把S1 S2 S3 A2 A1 A0作为密码输入端,与输入键盘相连,共有26=64种输入情况。
Y0—Y7只需要选择其中一端作为密码验证信号输出就行了。
有8个选择,也就是修改密码时,只有8个不同的固定密码可以选。
电路连接图如1-1.图1-1至74LS175 密码设定端2.2 计时模块此模块选用555电路单稳态的一种变形。
如图2-1.图2-1按下确定开关将在时基电路输出端OUT(第3引脚)产生高电平,经延时Tx后,输出端OUT将保持低电平不变。
(Tx≈1.1R1C1)当按钮按下时C1储存的电荷通过SW7泄放,2脚TR受低电平触发,555置位,3脚输出高电平。
松开按钮后,定时即开始,此时电源通过电阻R1向C1充电,使C1两端电平不断升高,当升至2/3Vcc时,时基电路复位,定时结束,3脚输出低电平。
2.3 锁定输出此模块用的是D 触发器74LS175.其电路连接如图3-1该模块是把密码验证模块送来的验证结果存住。
在按下确定键时,555电路3脚产输入输出CLK D Q 00 1 1X保持2.4 逻辑组合模块此模块的两个输入端是接锁定模块的输出端A 和计时模块的输出端B 。
两个输出端分别接开锁指示灯S 和报警指示灯J 。
它们的真值表如表4-1。
A B S J 0 01 1图3-1来自74HC138来自555A表3-1A0 1 0 11 0 1 11 1 1 0表4-1所以S = A B J=A B由此可以选用74LS00.实现该模块的逻辑功能A的非直接用74LS175的3引脚输出。
其连接图如图4-1.图4-1.2.5 密码显示3 总电路图4 测试数据密码选择端选择Y7时,查表1-2可知道密码为100111。
测试的数据如下表5-1表5-1密码输入信号灯1 2 3 4 5 6 S J0 0 0 0 0 0 暗亮0 0 0 0 0 1 暗亮0 0 0 0 1 0 暗亮0 0 0 0 1 1 暗亮0 0 0 1 0 0 暗亮0 0 0 1 0 1 暗亮0 0 0 1 1 0 暗亮0 0 0 1 1 1 暗亮0 0 1 0 0 0 暗亮0 0 1 0 0 1 暗亮0 0 1 0 1 0 暗亮以上为所设计的电子密码锁电路,它经过多次修改和整理,可以满足课程设计的基本要求,但因为水平有限,此电路中也存在一定的问题,譬如说电路的密码不能遗忘,一旦遗忘,就很难打开,要么一个一个试,要么拆开观察密码设置端后查表。
电路密码只有8种可供修改,但由于有64可能输入,所以他人要一次就开锁的几率很小。
5 心得体会通过这次的设计,我感觉有很大的收获:首先,通过学习使自己对课本上的知识可以应用于实际,使的理论与实际相结合,加深自己对课本知识的更好理解,同时实习也段练了我个人的动手能力:能够充分利用图书馆去查阅资料,增加了许多课本以外的知识。
能对Proteus和 Multisim 等仿真软件进行操作。
在设计的过程中,遇到几个比较难解决的问题,一开始是先通过仿真软件进行模拟实现设计的功能,然后再通过AD 画原理图,由于很多芯片在库里面都没有,需要通过查资料,再画原理图和封装,由于管脚比较多,比较容易出错在管脚的连接。
因为芯片多如果做单面板的话会有比较多跳线,所有做双面板,由于以前没做过双面板,难度有点大。
双面对齐比较难浪费了两块板,最后通过先打几个小孔再定位。
当做出来调试的时候并没成功,出现短路现象。
只能通过按照原理图,用万用表一条一条线检测,原来是由于再画总线的时候存在流水号重名。
虽然仿真可以实现,但到实际做的时候还会存在一定的问题,比如说使用555定时器,使用电容比较小,充放电时间会比较短,数字电路会存在延迟问题,不能观察到现象。
从中还学到比较多有用的东西。
在这个学期里,我要感谢的人很多,首先要感谢我的指导老师为我指点迷津,帮助我开拓研究思路,虽然老师平日里工作繁多,但在我做基础工程的每个阶段,都给予我悉心的指导和帮助,关心我每个阶段所做的工作。
还要感谢的是我们各课任课老师,给予我们最大的帮助,没有你们的谆谆教诲,就没有我们学有所长的今天。
当然,还要感谢寝室的兄弟们在我完成论文的过程中给予我的帮助和鼓励,我们一起学习和工作,最后,感谢在大学期间认识我和我认识的所有人,有你们伴随,才有我大学生活的丰富多彩,绚丽多姿![1]阎石.数字电子技术基础(第五版).高等教育出版社.[2]叶桂娟.555时基电路原理、设计与应用.电子工业出版社.[3]《电子技术基础实验与课程设计》章忠全主编中国电力出版社 1999.7[4]《电子电路及仿真》路勇主编清华大学出版社、北方交大出版社 2004.1附录1.74LS138芯片是常用的3-8线译码器真值表:上表中x表示为任意输入状态,在片选使用状态下输入中8线始终只有1线为0,此74HC138芯片在单片机系统中极大限度的起到了扩展IO资源的作用,只要用单片机的2个io引脚资源就能控制8个输出,而且程序的编制也容易实现。
2.74LS00功能:四2 输入与非门真值表:Inputs输入输出A B YL L HL H HH L HH H L图1 74LS00 引脚图3.74LS175引脚图4.74ls175逻辑符号及内部结构图<74ls175管脚功能和内部结构图>真值表5.CD4511的引脚CD4511具有锁存、译码、消隐功能,通常以反相器作输出级,通常用以驱动L ED。
其引脚图如3-2所示。
各引脚的名称:其中7、1、2、6分别表示A、B、C、D;5、4、3分别表示LE、BI、LT;13、12、11、10、9、15、14分别表示 a、b、c、d、e、f、g。
左边的引脚表示输入,右边表示输出,还有两个引脚8、16分别表示的是VDD、VSS.6.pcb图。