数电课程设计---电子密码锁电路

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1、 1 目目 录录 一、设计目的3 二、设计要求4 三、总体要求5 1、方框图5 2、文字描述5 四、设计内容6 1、元器件清单6 2 仿真图19 3、调试要求22 五、模块设计23 六、仿真、调试和总结28 1、出现的问题30 2、 怎样解决、结果如何30 七、参考文献31 2 八、设计心得体会32 九、设计总图36 一、设计目的 1、加深和巩固电子电路路基本知识的理解，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

2、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 3 用户的亲睐。 二、设计任务与要求： 设计一个电子密码锁电路，要求： 1、其密码为 6 位二进制代码，开锁指令为串行 输入码； 2、开锁输入码与原射密码一致时，锁被打开，绿 色发光二级管亮 40 秒后二极管变暗 电路锁上； 3、当开锁输入码与密码不一致时，红色二极管发 亮。 4、电路实现

3、 40 秒自锁动能。 4 三、总方框图及要求 总体要求：应用所学的数电知识，以及芯片来搭建 数字电在密码锁电路，要实现的功能必须有密码输 入、密码校验、密码修改、计时、以及电路的自锁 等功能。 密码输入电 路 密码校验电路 显示开锁电路 密码修改 计时电路 自锁电路 5 四、设计内容 1、元器件清单 组号 名称 型号 数量 1 单刀开关 DIPSW1 6 2 三八译码器 74HC138D 1 3 信号发生器 XFG1 1 4 十进制计数器 74LS160D 2 5 二极管 LED 2 6 与门 74LS21D 1 7 与门 74LS08D 1 8 非门 74LS04D 2 9 导线 若干 10

4、 四段数显译码器 DCD-HEX 2 11 电源 VCC 2 6 2、各器件功能与作用原理 74LS160结构和功能 160为十进制计数器，直接清零。 简要说明:160为可同步十进制计数器74LS160 作用：实现计时的功能，为脉冲分配器做好准备。 预 置 的 十 进 制 计 数 器 ， 共 有 54/74160 和 54/74LS160 两种线路结构型式,其主要电器特性的 典型值如表3-1(不同厂家具体值有差别): 下表是74LS160的主要电器特性 异步清零端/MR1 为低电平时， 不管时钟端 CP 信号 状态如何，都可以完成清零功能。 7 160的预置是同步的。当置入控制器/PE 为低电

5、平 时，在 CP 上升沿作用下，输出端 Q0-Q3与数据输 入端 P0-P3一致。对于54/74160，当 CP 由低至高 跳变或跳变前，如果计数器控制端 CEP、CET 为高 电平，则/PE 应避免由低至高电平的跳变，而 54/74LS160无此种限制。 160的计数是同步的，靠 CP 同时加在四个触发器上 而实现的。 当 CEP、CET 均为高电平时，在 CP 上升沿作用下 Q0-Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的 计数尖峰。对于54/74LS160的 CEP、CET 跳变与 CP 无关。 160有超前进位功能。当计数溢出时，进位输出端 （TC）输出一个高电平脉冲，其宽度为 Q0的

6、高电 平部分。 在不外加门电路的情况下，可级联成 N 位同步计数 器。 对于54/74LS160， 在 CP 出现前， 即使 CEP、CET、 8 /MR 发生变化，电路的功能也不受影响。 74LS160外部管脚图 74LS138工作原理如下： 当一个选通端 （G1） 为高电平， 另两个选通端 （/(G2A) 和/(G2B)）为 9 低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码 在一个对应的输出端以低 电平译出。 74LS138的作用: 利用 G1、 /(G2A)和/(G2B)可级联扩展成 24 线译码 器；若外接一个反 相器还可级联扩展成 32 线译码器。 若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138 还可作数据分配器 用与非门组成的3线-8线译码器74LS138 10 74ls138译码器内部电路 3线-8线译码器74LS138的功能表 11 无论从逻辑图还是功能表