数字密码锁 数电课程设计

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等级: Array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，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）设计报告正文容为6-10页为宜，主要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，图表的尺寸大小适当。

（3）课程设计报告容（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。具体要求如下：

1.任务：

1）设定的密码为四位，由“1~8”八个数字组成，当输入密码正确时，发出开锁信号；密码错误时，发出报警信号，报警时间为35秒；2）输入密码后30秒，若无开锁信号，则电路进入自锁状态，并发出报警信号；3）用绿色发光二极管亮表示开锁，红色发光二极管亮（或扬声器发声）表示报警。4）功能扩展：电路具有消抖功能，或者功能扩展自选。

2. 要求：

1）思路清晰，给出整体设计框图；2）完成各单元电路设计，给出总电路图、multisim 软件仿真验证结果；3）安装调试电路，得出测试结果；4）.用A4纸写出设计报告

二、进度安排

第一周：

周一：布置任务，查找资料；

周二～周三：设计系统方案，仿真；

周四～周日：领元器件，电路安装，或程序调试；

第二周：

周一～周二：电路安装，调试，运行或程序调试，下载运行；

周三：结果验收；

周四：收元器件，整理实验室，撰写报告，答辩；

周五：资料整理。

三、参考资料

1、《数字电子技术》第五版高等教育

-------------------阎石主编

2、《电子技术与EDA技术实验实验及仿真》

------------- 胜麟、郭照南主编

目录

一、课程设计的任务要求 (1)

二、设计方案 (2)

三、单元电路（子模块）分析 (2)

3.1 防抖开关的设计 (2)

3.2 密码的存储与读取电路 (3)

3.3密码的比较电路. (5)

3.4 35秒报警电路的设计 (6)

3.5 30秒自锁电路 (7)

四、系统仿真/测试 (8)

五、电路安装调试 (9)

六、元件清单 (10)

七、总结 (11)

一、课程设计的任务要求：

1.任务：

1）设定的密码为四位，由“1~8”八个数字组成，当输入密码正确时，发出开锁信号；密码错误时，发出报警信号，报警时间为35秒；2）输入密码后30秒，若无开锁信号，则电路进入自锁状态，并发出报警信号；3）用绿色发光二极管亮表示开锁，红色发光二极管亮（或扬声器发声）表示报警。4）功能扩展：电路具有消抖功能，或者功能扩展自选。

2. 要求：

1）思路清晰，给出整体设计框图；2）完成各单元电路设计，给出总电路图、multisim 软件仿真验证结果；3）安装调试电路，得出测试结果；4）.用A4纸写出设计报告

二、设计方案：

根据本次课程设计的任务要求，结合所学知识及实验室实际可提供的芯片我们可以将本次数字密码锁课题的整体电路细分为以下几个模块的电路，即密码的存储读取电路，密码的比较电路，计时报警电路，计时自锁电路以及拨键开关的防抖电路。整个电路的设计系统框图设计如下：

图1 整体电路系统框图

根据系统框图，对密码的存储读取电路我们可以用分别用一片74LS148，74LS160，RAM2114（仿真时由于软件原因用HM6116代替）来实现。其中74LS148芯片主要起编码作用，即在输入端分别连接好8个拨码开关，根据拨码开关的开断情况（每次只拨动一个开