課程設(shè)計(jì)---八位二進(jìn)制密碼鎖的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　題目 八位二進(jìn)制密碼鎖的設(shè)計(jì) </p><p>　　系(部) 電子與通信工程系 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)(班級(jí)) 光電信息工程02班 </p><p>　　姓名 ***

2、</p><p>　　學(xué)號(hào) ******* </p><p>　　指導(dǎo)教師 **** </p><p>　　起止日期 2012.6.11 至2012.6.15 </p><p>　　數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(18)</p><p>　　系（部）：電子與通信工程系

3、 專(zhuān)業(yè)：光電信息工程專(zhuān)業(yè) 指導(dǎo)教師：</p><p>　　長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì)鑒定表</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要3</b></p><p>　　1.二進(jìn)制密碼鎖設(shè)計(jì)原理、總體結(jié)構(gòu)框圖4</p><p>　　1

4、.1設(shè)計(jì)的思路與原理4</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)框圖5</p><p>　　2.二進(jìn)制密碼鎖電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試5</p><p>　　2.1密碼鎖總電路圖的設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.2電路的分析7</p><p>　　2.3電路整體效果圖仿真與調(diào)試8</p><p&

5、gt;　　2.4 Protel與PCB電路圖10</p><p>　　3.設(shè)計(jì)時(shí)注意事項(xiàng)與元器件清單11</p><p>　　3.1注意事項(xiàng)11</p><p>　　3.2.Multisim仿真元器件清單12</p><p>　　4. 總結(jié)體會(huì)12</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)13<

6、/b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　這一學(xué)期剛學(xué)習(xí)了數(shù)電課程，為進(jìn)一步掌握數(shù)電的基本理論及實(shí)驗(yàn)調(diào)試技術(shù)，因此，我們進(jìn)行了這次課程設(shè)計(jì)，我選擇的課題是二進(jìn)制密碼鎖的設(shè)計(jì)。首先采用邏輯門(mén)電路設(shè)計(jì)密碼鎖，改密碼鎖具有密碼預(yù)置功能，保密性強(qiáng)，如果密碼錯(cuò)誤，系統(tǒng)中的數(shù)碼管就會(huì)顯示“E”，并且LED指示燈會(huì)熄滅。</p>&l

7、t;p>　　如今，隨著人們的生活水平不斷提高，對(duì)于防盜技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)了，因此，我的這個(gè)課題也是非常貼近生活，其實(shí)我們生活中的密碼鎖是一種通過(guò)密碼輸入來(lái)控制電路或是芯片工作，從而控制機(jī)械開(kāi)關(guān)的閉合，完成開(kāi)鎖，閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類(lèi)很多，有簡(jiǎn)易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性?xún)r(jià)比較高的產(chǎn)品?，F(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其性能和安全性已大大超過(guò)了機(jī)械鎖。</p><p>　　本次

8、課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)8位并行二進(jìn)制密碼鎖，密碼內(nèi)容可通過(guò)開(kāi)關(guān)進(jìn)行設(shè)置 并且設(shè)置8位輸入按鍵，當(dāng)不進(jìn)行任何按鍵時(shí)，數(shù)碼管顯示“0”；當(dāng)按鍵值與預(yù)置的密碼完全符合時(shí)，數(shù)碼管顯示“R”，開(kāi)鎖狀態(tài)LED燈亮；當(dāng)按鍵值與預(yù)置密碼不符合時(shí)，數(shù)碼管顯示“E”，開(kāi)鎖狀態(tài)LED燈滅。因此，在實(shí)行時(shí)我采用了一個(gè)74HC573的鎖存器和異或集成芯片進(jìn)行輸出的比較。同時(shí)系統(tǒng)可設(shè)置一個(gè)使能輸入端，當(dāng)使能端為高電平時(shí)，密碼鎖能正常工作，反之，密碼鎖按鍵無(wú)效，數(shù)碼管滅,

9、 開(kāi)鎖狀態(tài)LED燈滅。</p><p>　　利用仿真軟件Multisim畫(huà)出電路圖進(jìn)行仿真，最后分析出現(xiàn)誤差的原因以及影響因素。</p><p><b>　　關(guān)鍵字：</b></p><p>　　二進(jìn)制密碼鎖，與門(mén)集成芯片，非門(mén)集成芯片、或門(mén)集成芯片、數(shù)碼管，74HC573鎖存器；</p><p>　　1.二進(jìn)制密碼鎖設(shè)

10、計(jì)原理、總體結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　1.1設(shè)計(jì)的思路與原理</p><p>　　打開(kāi)一把密碼鎖的關(guān)鍵在于正確的密碼輸入，本設(shè)計(jì)提供8個(gè)雙擲開(kāi)關(guān)作為密碼的輸入開(kāi)關(guān)，另外由于設(shè)計(jì)的要求能改編預(yù)置密碼，所以在原理電路中增加了8個(gè)修改密碼的雙擲開(kāi)關(guān)用來(lái)實(shí)現(xiàn)修改預(yù)置密碼，其中，密碼的鎖存用74HC573。首先，設(shè)計(jì)的電路必須能先將預(yù)知的密碼設(shè)置好，然后，輸入正確的密碼，如果密碼與預(yù)置的密碼一致

11、，這電路中的數(shù)碼管就會(huì)顯示“R”，且LDE發(fā)光，反之，數(shù)碼管顯示“E”LED熄滅。同時(shí)電路中還應(yīng)該有個(gè)使能開(kāi)關(guān)，當(dāng)使能開(kāi)關(guān)打到低電平時(shí)，數(shù)碼管和LED都會(huì)熄滅，當(dāng)達(dá)到高電平是電路能正常工作。數(shù)碼管顯示“R”“E”由于與門(mén)、非門(mén)和單向?qū)ǖ亩O管實(shí)現(xiàn)。然后，用一個(gè)開(kāi)關(guān)控制與門(mén)的公共端顯示“0”，與密碼錯(cuò)誤。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　判斷密碼

12、 正確</p><p><b>　　輸出高電平</b></p><p><b>　　密碼正確 </b></p><p>　　2. 二進(jìn)制密碼鎖電路的設(shè)計(jì)調(diào)試</p><p>　　2.1密碼鎖總電路圖的設(shè)計(jì)</p><p>　　.芯片介紹74HC

13、573譯碼器芯片</p><p>　　74HC573的引腳圖</p><p>　　74HC573集成鎖存器</p><p>　　74HC573可以進(jìn)行密碼的鎖存</p><p>　　74HC573還有使能端可以進(jìn)行控制</p><p>　　.二進(jìn)制密碼鎖設(shè)計(jì)總電路圖：</p><p><b

14、>　　圖1總電路圖</b></p><p><b>　　2.2電路的分析</b></p><p>　?。?）.密碼設(shè)置與修改</p><p>　　首先，根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，設(shè)計(jì)一個(gè)8位并行二進(jìn)制密碼鎖，密碼內(nèi)容可通過(guò)下圖左邊的開(kāi)關(guān)進(jìn)行設(shè)置，由上述總電路圖左邊的8個(gè)開(kāi)關(guān)是輸入密碼開(kāi)關(guān)，右邊的8個(gè)開(kāi)關(guān)是預(yù)置密碼開(kāi)關(guān)，再由與非門(mén)控制密

15、碼的正確與否輸出高低電平。</p><p>　　當(dāng)輸入密碼與預(yù)置密碼一致，通過(guò)與非門(mén)的判斷輸出高電平所以LED指示燈發(fā)光。</p><p>　　(2).數(shù)碼管的正確顯示</p><p>　　設(shè)計(jì)要求是設(shè)置8位輸入按鍵，當(dāng)不進(jìn)行任何按鍵時(shí)，數(shù)碼管顯示“0”；當(dāng)按鍵值與預(yù)置的密碼完全符合時(shí)，數(shù)碼管顯示“R”，開(kāi)鎖狀態(tài)LED燈亮；當(dāng)按鍵值與預(yù)置密碼不符合時(shí)，數(shù)碼管顯示“E

16、”，開(kāi)鎖狀態(tài)LED燈滅，由SW12控制一個(gè)與門(mén)的公共端，當(dāng)開(kāi)關(guān)向下打時(shí)，</p><p>　　與門(mén)的輸出由另外兩個(gè)輸入端決定，再由二極管的單向?qū)ㄐ钥芍?，?dāng)密碼正確時(shí)</p><p>　　，就可以達(dá)到數(shù)碼管a b c d e f g 7個(gè)發(fā)光二極管的亮與滅。由設(shè)計(jì)思路可知各個(gè)單向?qū)ǖ亩O管的作用。例如：當(dāng)密碼輸入正確，如圖所示</p><p>　　如圖密碼正確數(shù)碼

17、管顯示“R”，LED發(fā)光，則U6A輸出的是低電平，U6B輸出的是高電平，</p><p>　　則數(shù)碼管的a b c e f g 六個(gè)發(fā)光二極管發(fā)光，其中SW12可以控制0與A或者E的切換，所以數(shù)碼管顯示“R”。</p><p>　　(3).使能開(kāi)關(guān)的控制</p><p>　　系統(tǒng)可設(shè)置一個(gè)使能輸入端，當(dāng)使能端為高電平時(shí)，密碼鎖能正常工作，反之，密碼鎖按鍵無(wú)效，數(shù)碼管

18、滅, 開(kāi)鎖狀態(tài)LED燈滅。其中開(kāi)關(guān)SW10就是使能開(kāi)關(guān)。</p><p>　　2.3電路整體效果圖仿真與調(diào)試</p><p><b>　　不進(jìn)行任何按鍵時(shí)</b></p><p>　　數(shù)碼管顯示“0”，LED指示燈熄滅，其中SW12打在上面</p><p><b>　　輸入密碼正確時(shí)</b><

19、/p><p>　　數(shù)碼管顯示“R”，LED指示燈發(fā)光，其中SW12打在下面</p><p><b>　　輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)</b></p><p>　　數(shù)碼管顯示“E”，LED指示燈熄滅，其中SW12打在下面</p><p>　　2.4 Protel與PCB電路圖</p><p><b>　　p

20、rotel電路圖</b></p><p>　　利用protel軟件，根據(jù)multisim仿真電路圖繪制出protel電路圖，此電路圖與原電路圖一致</p><p><b>　　2.PCB電路板</b></p><p>　　繪制出protel電路圖，再在protel軟件中生成PCB電路板。</p><p>　　

21、3.設(shè)計(jì)時(shí)注意事項(xiàng)與元器件清單</p><p><b>　　3.1注意事項(xiàng)</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)電路時(shí)，首先要能清楚自己課題任務(wù)書(shū)的內(nèi)容與原理，不能盲目的查找資料。</p><p>　　與門(mén)和非門(mén)的使用和二極管的合理使用是數(shù)碼管顯示的核心，在multisim中設(shè)計(jì)電路 時(shí)連接電路一定要認(rèn)真仔細(xì)，防止將芯片的引腳接錯(cuò)。</p

22、><p>　　在電路仿真時(shí)對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該認(rèn)真分析與思考，使電路結(jié)果達(dá)到做好效果，對(duì)于多次出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果要冷靜沉著應(yīng)對(duì)。</p><p>　　3.2.Multisim仿真元器件清單</p><p><b>　　總結(jié)體會(huì)</b></p><p>　　一周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，我的任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)八位密碼的二進(jìn)制密碼鎖，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中

23、在密碼鎖部分遇到了一些困難，剛開(kāi)始我以為僅用與非門(mén)就可以設(shè)計(jì)密碼鎖這部分，后來(lái)問(wèn)老師后才知道僅用與非門(mén)根本不能改密碼，密碼早已是一個(gè)確定的值，最后是參考了同組同學(xué)的電路，聽(tīng)他的講解懂了后才把密碼鎖部分弄出來(lái)。在數(shù)字顯示部分遇到了許多困難，我試用了很多的方法都沒(méi)弄出來(lái)，與非門(mén)、與門(mén)、或非門(mén)都用了也沒(méi)做出來(lái)，僅把顯示E、R的部分弄出來(lái)了，0的顯示怎么也不會(huì)了，后來(lái)向求助老師，跟同組同學(xué)討論后，借鑒了同組同學(xué)的設(shè)計(jì)思路才把顯示部分做出來(lái)。雖然

24、這次課程設(shè)計(jì)只有一周，但是我的收獲卻很多，已經(jīng)知道了一點(diǎn)設(shè)計(jì)電路時(shí)的基本思路跟方法，還有一些芯片的運(yùn)用，加深了課本中所學(xué)到的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)際相結(jié)合。設(shè)計(jì)過(guò)程中我查閱了許多課外資料，拓展課外知識(shí)，有自己獨(dú)立思考設(shè)計(jì)電路，雖然做錯(cuò)了，但是在老師的細(xì)心指導(dǎo)和不厭其煩的講解下，在同學(xué)的幫助下終于把這次課程設(shè)計(jì)的項(xiàng)目弄懂并完成，非常感謝老師的無(wú)私教誨和同學(xué)的幫助。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)<