課程設(shè)計(jì)報(bào)告— 雙鈕電子鎖的設(shè)計(jì)

1、<p>　　《 數(shù)字電子技術(shù) 》</p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告</p><p>　　課題名稱(chēng) 雙鈕電子鎖的設(shè)計(jì)</p><p>　　系 別 電氣工程系</p><p>　　專(zhuān) 業(yè) 電 子 信 息 工 程 </p><p><b>　　電氣

2、工程系</b></p><p>　　2012年 05 月 27 日</p><p><b>　　1、任務(wù)書(shū)</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　雙鈕電子鎖是指由兩個(gè)按鈕控制的密碼鎖。本設(shè)計(jì)是利用數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)其功能的。</p><p

3、>　　設(shè)計(jì)過(guò)程采用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法，先分析任務(wù)，得到系統(tǒng)要求，然后進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，劃分子系統(tǒng)，然后進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，決定各個(gè)功能子系統(tǒng)中的內(nèi)部電路，最后進(jìn)行測(cè)試。</p><p>　　本文針對(duì)雙鈕電子鎖的設(shè)計(jì)要求，提出了如下方案：先定義和規(guī)定各個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)，再對(duì)模塊內(nèi)部進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)；詳細(xì)設(shè)計(jì)的時(shí)候又根據(jù)可采用的芯片，分析各芯片是否適合本次設(shè)計(jì)，選擇較合適的芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后將設(shè)計(jì)好的模塊組合調(diào)試，并最終在MULTI

4、SIM下仿真通過(guò)。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 引言6</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)要求6</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)思路.................................................

5、............................................................................................6</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)內(nèi)容及仿真8</p><p>　　2.1 總體設(shè)計(jì)描述8</p><p>　　2.2 主要模塊描述10</p><p>

6、;　　2.2.1 防抖電路設(shè)計(jì)11</p><p>　　2.2.2 密碼校驗(yàn)電路設(shè)計(jì)13</p><p>　　2.2.3 計(jì)數(shù)電路設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.2.4顯示輸出電路設(shè)計(jì).......................................................................................

7、...............................15</p><p>　　2.2.5 總體電路原理圖及仿真.........................................................................................................17</p><p>　　第三章 元器件清單20</

8、p><p>　　第四章 設(shè)計(jì)總結(jié)23</p><p>　　參考文獻(xiàn)......................................................................................................................................................</p>&l

9、t;p><b>　　第一章 引言</b></p><p><b>　　1 .1設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　?。?）有兩個(gè)按鈕A、B，開(kāi)鎖密碼可自設(shè)，如（3、5、7、9）；</p><p>　　（2）若按B鈕，則門(mén)鈴響；（滴、嗒…）；</p><p>　　（3）開(kāi)鎖過(guò)程：按3下A，按一

10、下B，則3579中的“3”即被輸入；接著按5下A，按一下B，則輸入“5”；依此類(lèi)推，直到輸入完“9”，按B，則鎖被打開(kāi)；</p><p>　?。?）報(bào)警：在輸入密碼過(guò)程后，如果輸入與密碼不同，則報(bào)警；</p><p>　?。?）用一個(gè)開(kāi)關(guān)表示關(guān)門(mén)（即閉鎖）。</p><p>　　鎖被打開(kāi)時(shí)用發(fā)光管KS表示；報(bào)警時(shí)用發(fā)光管BJ表示，同時(shí)發(fā)出“嘟、嘟……的報(bào)警聲音；用7

11、4160作為密碼存儲(chǔ)和驗(yàn)證密碼，在密碼輸入正確后方可開(kāi)鎖，密碼錯(cuò)誤時(shí)用報(bào)警燈和報(bào)警鈴進(jìn)行報(bào)警，每按B門(mén)鈴跟隨發(fā)出響聲。 </p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　要想實(shí)現(xiàn)雙鈕電子鎖的功能就要有輸入端口，用來(lái)輸入密碼；要有密碼儲(chǔ)存的，可以自設(shè)密碼的，并且還需要校驗(yàn)密碼，這就要用計(jì)數(shù)器等來(lái)實(shí)現(xiàn)；當(dāng)然輸出端口也是必不可少的，用來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖和報(bào)警

12、。</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)內(nèi)容及仿真</p><p>　　2.1總體設(shè)計(jì)描述 </p><p>　　總體設(shè)計(jì)分為4個(gè)模塊，防抖模塊、密碼校驗(yàn)?zāi)K、計(jì)數(shù)模塊、顯示輸出模塊。其中密碼校驗(yàn)?zāi)K又包含四個(gè)密碼存儲(chǔ)模塊。如下圖1</p><p>　　功能及實(shí)現(xiàn)方法： 首先2個(gè)按鈕輸入分別連接兩個(gè)防抖電路，使輸入信號(hào)穩(wěn)定，再將信號(hào)A,B送入

13、密碼校驗(yàn)?zāi)K以及計(jì)數(shù)模塊兩者的輸出結(jié)果進(jìn)行判斷，對(duì)密碼正確與否通過(guò)顯示模塊基于輸出。其中門(mén)鈴功能直接連接輸出的門(mén)鈴揚(yáng)聲器。</p><p><b>　　2.2主要模塊描述</b></p><p>　　2.2.1 防抖電路設(shè)計(jì)</p><p>　　通過(guò)D觸發(fā)器，在脈沖端連接一個(gè)5~101Hz脈沖信號(hào)，防止按鈕輸入時(shí)發(fā)生抖動(dòng)。</p>

14、<p>　　2.2.2 密碼校驗(yàn)電路設(shè)計(jì)（其中包含的四個(gè)密碼存儲(chǔ)模塊較為相似，只是其中密碼不同，下面只介紹密碼為3和9的模塊）</p><p><b>　　密碼3模塊</b></p><p>　　a端輸入脈沖，只有當(dāng)輸入3個(gè)信號(hào)時(shí)（此模塊密碼是3即74160的QD,QC,QB,QA的輸出為0011），四輸入與門(mén)輸出為1，若此時(shí)b也輸入信號(hào)，則D觸發(fā)器（上）

15、輸出1，否則輸出0.另一個(gè)D觸發(fā)器（下），如若輸入信號(hào)過(guò)多，產(chǎn)生進(jìn)位，則輸出1，通過(guò)反相器輸出0，那么此校驗(yàn)?zāi)K輸出0。如密碼輸入正確，則密碼校驗(yàn)?zāi)K輸出1，下一密碼模塊開(kāi)始校驗(yàn)。正確密碼仿真如下圖。</p><p><b>　　密碼9模塊</b></p><p>　　密碼9模塊與密碼3模塊原理相同，只是把74160換成74161，因?yàn)?4160是十進(jìn)制的，在密碼為9

16、時(shí)已經(jīng)產(chǎn)生進(jìn)位，所以換成十六進(jìn)制的74161,。正確仿真如下圖。</p><p>　　2.2.3計(jì)數(shù)電路設(shè)計(jì) 如下圖：</p><p>　　計(jì)數(shù)原理同密碼模塊，輸入四個(gè)信號(hào)時(shí)輸出1，仿真如下圖</p><p>　　2.2.4顯示輸出電路設(shè)計(jì) 如下圖</p><p>　　顯示模塊的功能比較簡(jiǎn)單，就是通過(guò)與門(mén)和非門(mén)把密碼輸入是否正確顯示輸出<

17、;/p><p>　　門(mén)鈴響：1-----1且jishu-----1</p><p>　　報(bào)警：1-----0且jishu------1</p><p>　　門(mén)鈴：xiangling-----1</p><p>　　2.2.5 總體電路原理圖及仿真</p><p><b>　　電路原理圖：</b><

18、;/p><p><b>　　電路仿真：</b></p><p>　　1、密碼正確時(shí)（此電路密碼是3579）：</p><p><b>　　密碼錯(cuò)誤時(shí)：</b></p><p><b>　　3、輸入B響鈴時(shí):</b></p><p><b>　　元器

19、件清單</b></p><p><b>　　第四章 設(shè)計(jì)結(jié)論</b></p><p>　　這是第一次做課程設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到過(guò)很多問(wèn)題，比如電路的設(shè)計(jì)和仿真、元件的查找、導(dǎo)線的連接等，特別是各元件之間的連接，總是有錯(cuò)誤，在細(xì)心的檢查下，終于找出了錯(cuò)誤和警告，多次修改后，電路仿真通過(guò)了，心里終于舒了一口氣。所以說(shuō)我們也學(xué)到很多東西。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，有的芯片

20、只能自己查功能表，分析功能，即學(xué)即用。最后仿真調(diào)試階段，哪怕一個(gè)小小的錯(cuò)誤也會(huì)使結(jié)果出不來(lái)，在波形仿真時(shí),想要的結(jié)果不能在波形上得到正確的顯示.經(jīng)過(guò)反復(fù)的修改仿真，最終得到了正確的效果。</p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，才能提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)所學(xué)過(guò)的