数电课程设计报告--电子密码锁

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1、 -数电课程设计 题目：电子密码锁 课程名称： 数字电路课程设计 学院系：电子信息与电气工程学部 专 业： 自动化 班 级： 电自 1001 题目：电子密码锁 1 设计要求 一基本功能一基本功能 1、设计一个密码锁，开锁代码为 8 位二进制数，通过串行以按键的形式输 入，要求能够显示当前输入的位数，但不显示输入的具体密码。 2、当输入代码的位数和给定的密码一致，按下开锁键，用 LED 显示开锁成 功。如果密码不正确，提示开锁不成功，当连续三次密码输入错误，不 允许再输入密码，并且提示报警。不同的提示可用不同的 LED 闪烁频率 或花型 显示来表示。 3、开锁的密码可以进行设置，但设置的前提是原

2、来密码必须输入正确。 二扩展功能二扩展功能 运用 PS2 接口，通过键盘来输入密码。 2 设计分析及系统方案设计 密码锁控制器是硬件与软件的结合。根据设计要求，以FPGA芯片和VHDL语言设计 此电子密码锁。 本演示系统实现了：本演示系统实现了： 1、输入密码正确后，正确小灯（green）亮，错误小灯（red）不亮； 2、当输入密码正确后，可修改密码，可使用 want 开关正确进行密 码修 改功能，而后密码 被重新设定为新的密码，当密码输入 错误的时候并 不可以修改密码，此时即使按下 want 键也不好 用； 3、输入错误密码，正确小灯（green）不亮，错误小灯（red）亮； 4、按下 re

3、set 后，密码归为初始密码； 5、输入密码时，同时数码管显示输入密码个数，不显示具体密码； 6、显示连续输入错误密码次数，用数码管显示，次数小于 3 时， 自动进入 下一次输入状态，错误次数大于等于 3，即以 1HZ 频率 闪烁的LED灯提示 报警报警，且无法再次输入密码，直到按下 reset. 3 系统以及模块硬件电路设计 用VHDL设计电子密码锁方案：作为通用电子密码锁，主要由 3 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数字密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。 3.13.1 系统总框图系统总框图 3.23.2 密码提示电路密码提示电路 七段数码管是电子开

4、发过程中常用的输出显示设备。在本设计中使用的是 1 个共阳极型七段数码管。其单个静态数码管如下图 3.6 所示。 由于七段数码管公共端连接到 GND（共阳极型） ，当数码管的中的一个段被 输入低电平， 则相应的这一段被点亮。 反之则不亮。 共阳极性的数码管与之相反。 在本次密码锁电路中，7 7 段式数码显示管的作用一段式数码显示管的作用一为提示当前输入的密码为 第几个，因为密码有八位，很可能让正在输入密码的人忘记输入到了第几位，而 数显管恰好起到了提示作用，此处的设计体现了其更加智能化和人性化的理念。 二为二为提示输入错误密码次数，当达到三次时将提示报警并不能再次输入密码，增 加了密码锁的安全

5、性能。 图 2 单个数码管管脚示意图 3.33.3 输入密码、更改密码、复位密码及报警电路输入密码、更改密码、复位密码及报警电路 此处电路的实现需要使用四个开关及三个小灯。开关 SW 依次实现的按钮功 能为用于输入串行密码 （共 8 位） 的密码按键， 复位成初始系统自带密码的 RESET 键，当密码输正确的可以选择设置新密码的按键 WANT， （当密码输入不正确时， 此按键并不好用） 。灯分别为红灯绿灯用于报警电路提示此时输入的密码是正确 锁体 LED 密码存储 开锁输入 比较 数码管 电子密码锁原理框图 的还是错误的。同时在程序端口中需要的相当于时钟 CLK 功能的按键，在外部输 入电路中

6、起到的作用是相当于按键确认功能，每输入一位密码，确认该密码。在 程序中需要 count 计数以保证达到 8 位密码即判断密码输入正确与否，未达到 8 位由外部人员继续输入直至到达 8 位。当密码三次输入错误，用 1HZ 频率闪烁的 小灯提示报警。 3.43.4 模拟模拟电路电路 3.43.4 引脚分布引脚分布 接口 名称 类型 (输入/输出) 结构图上 的信号名 引脚号 说明 clk in KEY0 PIN_G26 时钟信号，按一次输入一位 k in SW0 PIN_N25 高电平表示输入 1 green out LEDG0 PIN_AE22 输入正确时亮 red out LEDR0 PIN_AE23 输入错误时亮 reset in SW1 PIN_N26 按下（为 1）时复位，密码归 为原密码 want in SW2 PIN_P25 是否修改密码，为 1 时修改 c out HEX0 （数码管）提示作用 c0 out HEX00 PIN_AF10 数码管 c1 out