2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》</p><p><b>  課程設(shè)計報告</b></p><p>  設(shè)計題目: 數(shù)字密碼鎖 </p><p>  院 系: 湖南城市學(xué)院 </p><p>  專 業(yè): 電子信息科學(xué)與技術(shù)

2、 </p><p>  班 級: </p><p>  姓 名: </p><p>  學(xué) 號: </p><p>  指導(dǎo)教師: </p><p>  二0

3、一二年 五月 二十日</p><p><b>  設(shè)計目的</b></p><p>  鞏固和加深對電子電路基本知識的理解,提高綜合運用本課程所學(xué)知識的能力。</p><p>  培養(yǎng)根據(jù)設(shè)計需要選學(xué)參考書籍,查閱相關(guān)手冊、圖表和文獻資料的自學(xué)能力。</p><p>  通過電路方案的分析、論證和比較,設(shè)計計算和選取

4、元器件、電路組裝、調(diào)試和檢測等環(huán)節(jié),初步掌握簡單實用的分析方法和工程設(shè)計方法。</p><p>  學(xué)會簡單電路的實驗調(diào)試和性能指標的測試方法,提高動手能力和進行數(shù)字電子電路實驗的基本技能。</p><p>  隨著人們生活水平的提高,如何實現(xiàn)家庭防盜這一問題也變的尤其的突出,傳統(tǒng)的機械鎖由于其構(gòu)造的簡單,被撬的事件屢見不鮮,電子鎖由于其保密性高,使用靈活性好,安全系數(shù)高,受到了廣大用戶的

5、親睞。</p><p><b>  技術(shù)指標</b></p><p>  每把鎖都有其預(yù)先設(shè)定好的(六位二進制數(shù))密碼,該密碼可以修改。輸入密碼按確定鍵后,若密碼正確則鎖打開(此設(shè)計用發(fā)光二極管S表示鎖,鎖打開就是點亮發(fā)光二極管S),打開的持續(xù)時間Tx為按下確定鍵到松開后20秒(按住確定鍵不放的話S一直亮著)。若密碼不正確則電路發(fā)出報警信號(用放光二級管J和蜂鳴器表示

6、,報警就是點亮放光二級管J,蜂鳴器響起),警報持續(xù)時間也為Tx。任意輸入密碼而不按確定鍵的話電路不會有反應(yīng)。</p><p><b>  元器件清單</b></p><p><b>  電路框圖</b></p><p><b>  單元電路的設(shè)計</b></p><p><

7、;b>  密碼驗證模塊</b></p><p>  此模塊主要是用輸入鍵盤和74LS138實現(xiàn),74LS138為3線-8線譯碼器,它的真值表如表1-1.</p><p><b>  表1-1</b></p><p>  由表1-1可知每個輸出端為0時都有唯一的輸入碼,所以可以把S1 S2 S3 A2 A1 A0作為密碼輸入端,

8、與輸入鍵盤相連,共有26=64種輸入情況。Y0—Y7只需要選擇其中一端作為密碼驗證信號輸出就行了。有8個選擇,也就是修改密碼時,只有8個不同的固定密碼可以選。電路連接圖如1-1. </p><p>  密碼和密碼選擇端對應(yīng)表如表1-2</p><p><b>  表1-2</b></p><p><b>  計時模塊</b&g

9、t;</p><p>  此模塊選用555電路單穩(wěn)態(tài)的一種變形。如圖2-1.</p><p>  按下確定開關(guān)將在時基電路輸出端OUT(第3引腳)產(chǎn)生高電平,經(jīng)延時Tx后,輸出端OUT將保持低電平不變。(Tx≈1.1R1C1)</p><p>  當按鈕按下時C1儲存的電荷通過SW7泄放,2腳TR受低電平觸發(fā),555置位,3腳輸出高電平。松開按鈕后,定時即開始,此時

10、電源通過電阻R1向C1充電,使C1兩端電平不斷升高,當升至2/3Vcc時,時基電路復(fù)位,定時結(jié)束,3腳輸出低電平。</p><p><b>  鎖定輸出</b></p><p>  此模塊用的是D觸發(fā)器74LS175.其電路連接如圖3-1</p><p>  該模塊是把密碼驗證模塊送來的驗證結(jié)果存住。在按下確定鍵時,555電路3腳產(chǎn)生的上升沿使

11、觸發(fā)器做出反應(yīng)。如表3-1.</p><p><b>  邏輯組合模塊</b></p><p>  此模塊的兩個輸入端是接鎖定模塊的輸出端A和計時模塊的輸出端B。兩個輸出端分別接開鎖指示燈S和報警指示燈J。它們的真值表如表4-1。</p><p><b>  表4-1</b></p><p>  所

12、以S = A B J=A B</p><p>  由此可以選用74LS00.實現(xiàn)該模塊的邏輯功能A的非直接用74LS175的3引腳輸出。其連接圖如圖4-1.</p><p><b>  圖4-1</b></p><p><b>  總電路圖</b></p><p><b> 

13、 問題及解決</b></p><p>  設(shè)計該電路的最初方案是用51單片機實現(xiàn),其優(yōu)點是硬件電路簡單,功能拓展方便。但該課程設(shè)計的要求是電路主要選用中規(guī)模TTL集成電路74系列(不能用專用集成電路)。所以放棄最初方案。</p><p>  密碼驗證模塊的最初設(shè)計方案是用邏輯門電路實現(xiàn),但其缺點是電路連接復(fù)雜。還有一種普遍的方案是用數(shù)據(jù)比較器74LS85,其優(yōu)點是可以設(shè)置16種

14、密碼但只用一片的話只有4位密碼輸入。使用譯碼器74LS138可使電路連接簡單得多,也可以有6位密碼輸入。</p><p>  開始時設(shè)計存在一個缺點,就是在按確定鍵后到計時結(jié)束這段時間內(nèi)鍵盤密碼的輸入是有效。即在第一次按錯密碼而警報響起時馬上輸入正確密碼,則警報停,開鎖信號燈亮。其波形圖如圖5-1.(S, J為低電平時才能點亮LED燈)</p><p>  經(jīng)過思索應(yīng)該引進鎖存器,翻閱資料

15、后,發(fā)現(xiàn)D觸發(fā)器74LS175可以解決該問題,于是增加了74LS175。但還有個缺點,就是給電路上電時,前22秒是會給555電路的C1充電,3引腳在這段時間是高電平,而74LS175輸出的是低電平,有表4-1可知S亮,既鎖會打開。為解決這個缺點,可以增加個二極管。</p><p><b>  測試數(shù)據(jù)</b></p><p>  密碼選擇端選擇Y7時,查表1-2可知道

16、密碼為100111。測試的數(shù)據(jù)如下表5-1</p><p><b>  表5-1</b></p><p><b>  心得體會</b></p><p>  以上為所設(shè)計的電子密碼鎖電路,它經(jīng)過多次修改和整理,可以滿足課程設(shè)計的基本要求,但因為水平有限,此電路中也存在一定的問題,譬如說電路的密碼不能遺忘,一旦遺忘,就很難打開

17、,要么一個一個試,要么拆開觀察密碼設(shè)置端后查表。電路密碼只有8種可供修改,但由于有64可能輸入,所以他人要一次就開鎖的幾率很小。</p><p>  通過這次的設(shè)計,我感覺有很大的收獲:首先,通過學(xué)習(xí)使自己對課本上的知識可以應(yīng)用于實際,使的理論與實際相結(jié)合,加深自己對課本知識的更好理解,同時實習(xí)也段練了我個人的動手能力:能夠充分利用圖書館去查閱資料,增加了許多課本以外的知識。能對Multisim仿真軟件進行操作。

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