1、 1 1 概述和设计要求概述和设计要求 1.1 概述概述 随着科技的发展，电子产品的应用越来越广泛，电子电路的设计也越来越重 要。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得尤其的突出， 传统的机械锁由于结构简单，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，受到广大用户的亲昵。同时随着电子产品向智能化和 微型化的不断发展， 数字逻辑电路电子芯片已成为电子产品研制和开发首选的控 制器。 用电子逻辑电路设计的密码锁经实际操作表明， 该密码锁具有安全、 实用、 成本低等优点，符合一般用锁的需要，具有一定的现实意义。 在本次课程设计中，我的的题目是电子密码锁，由输入
2、密码、设定密码、寄 存电路、比较电路、显示电路、修改密码组成。主要工作部分是将输入密码与正 确密码进行比较，密码正确时红色发光二极管亮，表示开锁成功，密码错误则蜂 鸣器响三秒，表示开锁失败。同时经过显示译码器作用到数码显示器显示密码。 随着电子产品向智能化和微型化的不断发展， 数字逻辑电路电子芯片已成为电子 产品研制和开发首选的控制器。 1.2 设计要求设计要求 利用基于所学EDA 以及 QuartusII7.2 软件相关知识设计一个具有较高安全性和较 低成本的通用电子密码锁，其具体功能要求如下： (1) 数码输入：每按下一个数字键，就输入一个数值，并在显示器上的最右方显 示出该数值，同时将先
3、前输入的数据依序左移一个数字位置。 (2) 数码清除：按下此键可清除前面所有的输入值，清除成为“0000” 。 (3) 密码更改：按下此键时会将目前的数字设定成新的密码。 (4) 激活电锁：按下此键可将密码锁上锁。 (5) 解除电锁：按下此键会检查输入的密码是否正确，密码正确即开锁。 2功能模块功能模块整体结构设计整体结构设计 作为通用电子密码锁，主要由三个部分组成：数字密码输入电路、密码锁控制电路 和密码锁显示电路。 根据以上选定的输入设备和显示器件，并考虑到实现各项数字密码锁功能的具体要 2 求，整个电子密码锁系统的总体组成框图如图2.1所示。 (1) 密码锁输入电路包括时序产生电路、键盘
4、扫描电路、 键盘弹跳消除电路、 键盘 译码电路等几个小的功能电路。 (2) 密码锁控制电路包括按键数据的缓冲存储电路，密码的清除、变更、存储、激 活电锁电路(寄存器清除信号发生电路)，密码核对(数值比较电路)， 解锁电路(开/关门 锁电路)等几个小的功能电路。 (3) 七段数码管显示电路主要将待显示数据的 BCD 码转换成数码器的七段显示驱 动编码。 图 2.1 数字电子密码锁系统总体框图 图2.2 是电子密码锁的输入电路框图，由键盘扫描电路、弹跳消除电路、键盘译码 电路、按键数据缓存器，加上外接的一个34 矩阵式键盘组成。 键 盘 扫 描 电 路 密 码 锁 输 入 电 路 七 段 数 码
5、管 显 示 电 路 密 码 锁 控 制 电 路 按 键 输 入 扫 描 信 号 键 盘弹 跳 消 除 电 路键 盘 译 码 电 路 时 序 产 生 电 路 寄 存 器 清 除 信 号 发 生 电 路 开/关 门 锁 电 路数 值 比 较 电 路数 值 比 较 电 路按 键 数 据 缓 存 器 B C D至 七 段 译 码 电 路 弹 跳 消 除 电 路 键 盘 译 码 电 路 按 键 数 据 缓 存 器 123 456 789 *0# 键 盘 扫 描 电 路 工 作 时 钟 脉 冲 信 号 键 盘 输 入按 键 数 据 键 盘 扫 描 信 号 3 图 2.2 电子密码锁的输入电路框图 3 各模
6、块详细设计各模块详细设计 3.1输入电路输入电路 （1）时序产生电路 本时序产生电路中使用了三种不同频率的工作脉冲波形：系统时钟脉冲(它 是系统内部所有时钟脉冲的源头，且其频率最高)、弹跳消除取样信号、键盘扫 描信号。 （2） 键盘扫描电路 扫描电路的作用是用来提供键盘扫描信号(表 4.1 中的 KY3KY0)的，扫描 信号变化的顺序依次为 11101101101101111110依序地周而复始。 （3） 键盘译码电路 上述键盘中的按键可分为数字按键和文字按键， 每一个按键可能负责不同的 功能，例如清除数码、退位、激活电锁、开锁等，详细功能参见表 2.3。 表 2.3 键盘参数表 扫描位置 KY3KY0 键盘输出 KX2KX0 对应键盘按 键 键盘译码输 出 实现按键功 能 1110 011 1 F=0001 数码输入 101 2 F=0010 数码输入 110 3 F=0011 数码输入 1101 011 4 F=0100 数码输入 101 5 F=0101 数码输入 1
