电子密码锁数电课程设计

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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

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。

密码锁数电课程设计

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

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

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。

电子密码锁电路课程设计

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。

VHDL电子密码锁课程设计

VHDL电子密码锁课程设计

VHDL电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解VHDL语言的基本语法和程序结构,掌握利用VHDL进行数字电路设计的基本方法。

2. 学生能够描述电子密码锁的工作原理,了解其电路组成和功能模块。

3. 学生能够运用所学知识,设计并实现一个简单的电子密码锁程序。

技能目标:1. 学生能够运用VHDL语言进行代码编写,培养编程实践能力。

2. 学生通过课程设计,提高问题分析、解决能力,培养创新思维和团队协作能力。

3. 学生能够运用仿真软件对设计的电子密码锁进行功能验证,提高实际操作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对电子技术和数字电路设计的兴趣,提高学习积极性。

2. 学生在课程实践中,树立正确的工程观念,认识到技术发展对社会进步的重要性。

3. 学生在团队协作中,学会尊重他人、沟通协作,培养良好的团队合作精神。

本课程旨在帮助学生将理论知识与实践相结合,通过电子密码锁的设计与实现,提高学生的编程能力、问题解决能力和团队协作能力,培养学生对电子技术的兴趣和正确价值观。

二、教学内容1. VHDL语言基础:包括VHDL的基本语法、数据类型、运算符、信号与变量、进程和顺序语句等,对应教材第1-3章内容。

2. 数字电路设计方法:介绍组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法,包括触发器、计数器等基本电路的设计,对应教材第4-5章内容。

3. 电子密码锁原理:分析电子密码锁的工作原理,包括密码设置、验证机制和开锁逻辑等,对应教材第6章实例分析部分。

4. VHDL代码编写:根据电子密码锁的原理,指导学生进行VHDL代码编写,实现密码设置、验证和开锁功能,对应教材第7章编程实践部分。

5. 功能仿真与验证:教授学生使用仿真软件进行电子密码锁的功能验证,确保设计的正确性,对应教材第8章仿真技术部分。

6. 课程设计与实践:安排课程设计任务,指导学生分组进行电子密码锁的设计、编程、仿真和调试,培养学生实践能力和团队协作精神。

电子密码锁课程设计报告[1]1

电子密码锁课程设计报告[1]1

数字电子密码锁课程设计报告课程名称: 数字电子技术基础设计题目: 数字密码锁班级: 08自动化(2)班**: ******: **目录一、设计目的 (1)二、技术指标 (1)1.基本功能 (1)2.增加功能 (1)三、总体设计方案 (1)1.第一方案 (1)2.第二方案 (2)3.第三方案 (2)4.设计思路 (2)四、元件清单 (2)五、电路框图 (2)六、单元电路的设计 (3)1.密码输入模块 (3)2.密码修改模块 (4)3.密码检验模块 (4)4.开锁模块 (5)5.报警模块 (5)6.音频方波信号模块 (6)7、系统总图 (6)七、总结与体会 (8)1.成品评测 (8)2.制作体会 (8)3.制作回顾 (8)八、参考文献 (8)一、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, 初步掌握简单实用电路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, 提高学生动手能力和进行数字电子电路实验的基本技能。

二、技术指标1.基本功能1).设计一个数字锁, 每把锁都有其预先设定好的(四位二进制数)开锁密码, 在一个开锁控制信号作用下用该密码可以打开锁;2).开锁时, 其预先设定好的(四位二进制数)代码与(四位二进制代码)开锁密码信号相符, 且开锁控制信号有效时, 锁打开;3).若不符, 电路将发出声, 光报警信号;4).不开锁时, 锁关闭。

2.增加功能开锁密码位数, 声报警信号扩音等。

三、总体设计方案1.第一方案用JK触发器和双联开关组成, 要按顺序输入密码, 但其密码修改电路机械化, 且开关过多, 连线较多, 操作较繁琐。

2.第二方案用74HC573锁存器为密码设定电路和修改电路, 这方案可以便捷地设定密码和修改密码, 但密码的输入要用到8个控制开关且密码输入不分顺序。

密码锁数电课程设计Word版

密码锁数电课程设计Word版

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-电子密码锁

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。

数电电子密码锁课程设计

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

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

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《数字电子技术》课程设计报告设计课题:数字密码锁设计姓名:李力飞学号:201211911114专业班级:电科1121指导教师:欧触灵设计时间: 14年11月24日—11月28日目录一、摘要 (2)二、设计任务与要求 (2)三、单元电路设计、参数计算及元器件选择 (7)3.1总体框图设计 (7)3.2 功能模块部分 (9)3.2.1 脉冲电路 (9)3.2.2 密码保存及读取 (11)3.2.3 密码比较电路 (13)3.2.4 密码恢复与修改模块 (14)3.2.5 电路状态显示与报警电路 (16)3.2.6 时间控制电路 (17)3.2.7 错误次数计数电路 (19)3.2.8 锁定计时电路 (20)四、总图 (22)4.1 总原理图 (22)4.2 PCB图 (24)4.2 元件清单 (24)五、结论与心得 (29)六、参考文献 (30)七、老师点评 (30)一、摘要本次课程设计的题目是电子密码校验设计,由输入密码、设定密码、寄存电路、比较电路、显示电路、修改密码组成。

本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。

二、设计任务与要求1、利用所学电路的理论和知识进行设计,设计一个电子锁,密码为4位十进制数当开锁输入码与密码一致时,绿灯亮表示锁开,当开锁输入码与密码不一致时,红灯亮。

具有错误报警,输入时间限制,输入次数限制及锁定电路等功能。

在锁定期间一切操作无效并且发出警报声。

2、操作流程:1):电路初始化后,初始密码位0000,绿灯亮。

2):打开修改密码按键,输入用户密码,输入用户密码后将修改键关闭。

3):电路已经储存用户密码,再次开锁时应按下打开确认键再输入密码绿灯亮即可。

若密码输入错误,红灯亮。

4):开锁时,电路开始计时,并且会记录误操作次数。

当电路计时打到120秒或者误操作达到四次时,电路自锁256秒。

电子密码锁设计课程设计

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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。

电子密码锁数电课程设计

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word课程设计任务书学生某某: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与其技术要求,以与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,假如密码正确如此锁打开;假如密码不正确如此电路发出报警信号。

任意输入密码而不按确定键的话电路不会有反响。

〔3〕任意输入密码而不按确定键的话电路不会有反响。

〔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周理论设计与实验安装调试,地点: 鉴主15楼通信实验室第19周撰写报告与辩论,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11.1 课程设计的目的11.2 课程设计的任务与要求12 工作原理与方案选择12.1 电路设计的多种方案12.1.1 方案一22.1.2 方案二22.2 电路设计方案的比拟23 电路设计与仿真33.1 数字电子密码锁的设计原理框图33.2 各组成局部电路的设计33.2.1 密码输入与验证电路的工作原理33.2.2 密码修改与输出锁定53.2.3 计时模块63.2.4 逻辑组合模块73.3 数字电子密码锁的总电路图83.4 电路参数的选择与计算84 电路软件仿真104.1 开锁的仿真104.2 报警的仿真104.3 数据测试115 电路的安装与调试145.1 焊接电路145.2 总电路的调试155.3 调试中遇到的问题与分析与总结156 心得体会177 附录187.1 仪器仪表电子元器件明细清单18参考文献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

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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课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 《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。

它的种类很多,有简易的电路产品,也有基于芯片的性价比较高的产品。

现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心,通过编程来实现的。

其性能和安全性已大大超过了机械锁。

其特点如下:(1)保密性好,编码量多。

随机开锁成功率几乎为零。

(2)密码可变,用户可以随时更改密码,防止密码被盗,同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。

(3)误码输入保护,当输入密码多次错误时,报警系统自动启动。

(4)无活动零件,不会磨损,寿命长。

(5)使用灵活性好,不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。

AbstractElectronic locks is a through the password input to control circuit or chips work, so as to control the closing of the mechanical switch, complete the lock, closure of the task of electronic products. There are many kinds of it, there is the simple circuit products, also have the high cost performance based on chip products. Now that are widely used in the electronic locks chips as the core, through the programming to fulfill. Its performance and security has greatly exceed the mechanical lock. The characteristics are as follows:(1) good secrecy, code more than quantity. Random unlock the success rate is almost zero.(2) the password variable, the user can change the password, prevent the password is stolen, at the same time it can avoid the replacement for personnel to lock shall fall down.(3) error input protection, when the input password many errors, alarm system to be automatic startup.(4) no activity parts, do not wear, long service life.(5) use flexibility good, not as mechanical lock must wear a key to unlock.1 绪论课程设计的目的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。

课程设计的任务及要求初始条件:利用集成集成芯片和门电路等设计一个数字电子密码锁。

主要任务:(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(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。

2 工作原理及方案选择电路设计的多种方案自己设计制作数字电子密码锁,可以使用各种集成(译码器,555定时器,触发器),也可以采用单片机(如89C51)。

由于自己知识范围的限制,并且为了进一步掌握数字电子技术的基本理论及实验调试技术,我在这次课程设计中采用集成芯片及门电路设计数字电子密码锁的设计方法。

方案一设计选用单片机作为本设计的核心元件,利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口,及其控制的准确性,实现基本的密码锁功能。

在单片机的外围电路外接输入键盘用于密码的输入和一些功能的控制,外接芯片用于密码的存储,外接LCD显示器用于显示作用。

当用户需要开锁时,先按键盘开锁键之后按键盘的数字键0-9输入密码。

密码输完后按下确认键,如果密码输入正确则开锁,不正确显示密码错误重新输入密码,当三次密码错误则发出报警。

除上述基本的密码锁功能外,声光提示等功能,依据实际的情况还可以添加遥控功能。

方案二设计选用各种集成芯片作为本设计的核心元件,采用逻辑开关及译码器组成密码输入部分。

D触发器与密码输入部分不同的接线方式可修改密码。

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。

电路设计方案的比较方案一:用51单片机实现,其优点是硬件电路简单,功能很多,拓展方便,编程设计灵活多样和I/O端口丰富,控制准确。

但是单片机要求知识广泛,需要对硬件有较好的认识和一定的编程能力。

再者,单片机加上外围的设备费用要比单用集成芯片打。

方案二:用各种集成芯片及门电路来设计,优点是电路理解轻松,设计比较顺畅,用已有的知识就可以设计。

但是电路连线比较繁杂,需要一些逻辑器件,智能化大大降低,并且能拓展的功能比较少。

3 电路设计及仿真数字电子密码锁的设计原理框图图数字电子密码锁的设计原理框图各组成部分电路的设计密码输入及验证电路的工作原理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,它的真值表如表表 74LS138真值表1 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。

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。

电路连接图如图。

图密码输入密码和密码选择端对应表如表表密码和密码选择端对应表密码设定端的连接密码Y100000100001Y1100010Y2100011Y3Y1001004100101Y5Y1001106100111Y7密码修改及输出锁定此模块用的是九逻辑开关,D触发器74LS175。

其电路连接如图。

图密码修改及输出锁定电路该模块是预先选择密码,即译码器的8个输出端口分别连接到逻辑开关8个接口上面,这样就可以实现选择密码的功能,但是密码只有固定的8种。

然后D触发器再把密码验证模块送来的验证结果存住。

在按下确定键时,单稳态触发器送过来的上升沿使触发器做出反应。

如表 D触发器真值表。

来自555表 D触发器真值表计时模块此模块选用555电路单稳态的一种变形。

如图555定时器组成的单稳态触发器。

图555定时器组成的单稳态触发器当按钮按下时C2储存的电荷通过S10泄放,2脚TRI受低电平触发,555置位,3脚输出高电平(Tx ≈。

松开按钮后,定时即开始,此时电源通过电阻R1向C2充电,使C2两端电平不断升高,当升至2/3Vcc 时,时基电路复位,定时结束,3脚输出低电平。

输入输出CLK D Q0 01 1X 保持B至74LS175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。

它们的真值表如表逻辑组合模块的真值表。

表逻辑组合模块的真值表A B S J0 0 1 10 1 0 11 0 1 11 1 1 0所以,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。

其连接图如图开锁指示灯S和报警指示灯J逻辑电路图。

图开锁指示灯S和报警指示灯J逻辑电路图数字电子密码锁的总电路图图数字电子密码锁的总电路图电路参数的选择及计算电路所用的集成芯片有3线-8线译码器(),同步D触发器(74LS175),555计时器(LM555CM),2输入与非门(74LS00)。

下面各图为其引脚图。

图 74LS175引脚图图 LM555CM引脚图由公式 Tx ≈可以算得,为了是开锁和报警时间维持10秒左右,令R1=1M欧,C2=10uF。

而对于LED连接的电阻,为了使LED能正常发光,可以确定为500欧。

另外,电源为5V。

4 电路软件仿真开锁的仿真预先将译码器的Y0接口和D触发器的D接口连接,即选择密码为000000。

输入密码000000(波动逻辑开关S1-S6)后,按一下确认键(S10),便可以看到LED1 亮了,即电路为开锁状态,此绿灯亮持续11秒的时间,这与理论分析一致。

若一直按着确认键(S10)不放,则LED1 一直亮,松开确认键(S10)11秒后,绿灯熄灭。

这也就证明的,开锁部分仿真成功。

如图开锁仿真。

图开锁仿真报警的仿真预先将译码器的Y0接口和D触发器的D接口连接,即选择密码为000000。

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