电子密码锁的电路设计

电子密码锁的电路设计 Final revision by standardization team on December 10, 2020.

数字电子技术课程设计题目:电子密码锁的电路设计

姓名:彭艳涛

专业:电子科学与技术

班级: 112班

学号:

指导教师:高伟霞

2013 年 6 月 13 日

安徽科技学院理学院

一、课程设计题目与目的

（一）题目：

电子密码锁电路设计。

（二）目的：

1：进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。

2：熟悉集中常用数字芯片的功能和应用，并掌握其工作原理，进一步学会使用其电路设计。

3：了解数字系统设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。

4：培养认真谨慎的工作作风和实事求是的工作态度。

5：数字课程实验室大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会，增强动手实践的能力。

6:利用小规模电路设计一个简易的电子密码锁控制电路。

7:设计一个电子密码锁控制电路，当输入正确时，会输出开锁信号以推动执行机构工作。用灯X2（绿灯）亮表示开锁。

8：学习使用软件进行数字电路设计。

二、任务和要求

方案：由下而上设计整个总统，首先构成功能单元电路在再由此组装。此方案设计思路明确，所用知识简单。易于调试安装接线，但使用器件较多，系统不是很稳定，用处明显不足。但相对于初学者而言，选择此方案比较实际，易于实现。

（1）电子密码锁设计要求

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，红灯熄灭表示开锁饿

2：在锁的控制电路中设计一个可以修改的4位，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中有效位4位，其余位为虚位）的输入代码等于存储代码时，开锁。

3：从第一个按钮出动后的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。

（2）电路课程设计的总体要求

1：设计电路实现题目要求：

2：电路在相当的情况下设计越简单越好；

3：注意布线，要直角连接，选最短路径，不要相互交叉；

4：注意用电安全，不要加太高电压，以免烧坏芯片和面包板。

三、总体方案的选择

（1）总体方案的设计

针对题目设计要求，经过分析与思考，我拟定了以下四种方案：

方案一：用TTL与CMOS芯片设计，由下而上设计整个总统，首先构成功能单元电路在再由此组装。此方案设计思路明确，所用知识简单。易于调试安装接线，但使用器件较

多，系统不是很稳定，用处明显不足。但相对于初学者而言，选择此方案比较实际，易于实现。

方案二：用TTL与CMOS芯片设计，由下而上设计整个系统，首先确定系统的逻辑功能，将系统分为控制器和逻辑器，再用ASM确定控制器算法。由此方案系统集成度较高且稳定，但控制器实现算法较难设计，且接线烦乱（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，由下而上设计整个系统，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。但是，基于初学者可编程逻辑器件知识欠缺，对系统软件平台和硬件的不熟悉，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。此方案只需在程序上花点功夫，易于实现，但对于单片机未免大材小用，不适合大规模设计。

（2）总体方案的选择

方案一与其他方案最大的不同就在，方案一是基于基本要求而设计的。四种方案的基本思路相同，将整个设计电路的功能模块化，设计思想比较简单。元件种类使用的简单而且少，且都较熟悉易于组装电路。这么设计的出发点是，电路设计模块化，易于检查电路，对后面的电路组装和电路调试都很方便。为了短时间内完成设计和高效率，我选择了方案一。

四单元电路的设计

设计所使用的元件及工具：

74LS160D(十进制计数器)-------------------------------------------2个

7408N(与门)------------------------------------------------------4个

74LS74D(计数器)--------------------------------------------------1个

Switch(输入开关)------------------------------------------------11个

74LS85D(数值比较器)----------------------------------------------1个

74LS74D(触发器)--------------------------------------------------2个

XFG1(函数信号发生器)---------------------------------------------1个

74LS04D（非门）------------------------------------------------- 1个

7432N(或门)------------------------------------------------------1个

PROBE_DIG_GREEN(绿灯)--------------------------------------------1个

PROBE_DIG_RED（红灯）--------------------------------------------1个

PROBE_DIG_BLUE（蓝灯）-------------------------------------------1个

五电子密码锁电路设计的内容及原理

1：数字密码锁控制电路的设计，可以理解为你是数字信号的处理和控制，即信号的输入，存储，对比，分析，检测，反馈，输出。电子密码锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码。当开锁按钮开关的输入代码等于储存代码时，发出开锁信号(用灯X3亮表