数字电路课程设计——电子锁的设计

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1、 课课 程程 设设 计计 （说明书）（说明书） 电子锁电路电子锁电路的的设计设计 班级班级 / 学号学号 学学 生生 姓姓 名名 指指 导导 教教 师师 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 课 程 名 称 数字逻辑课程设计 课程设计题目 电子锁电路的设计 课程设计的内容及要求： 一、设计说明一、设计说明与与技术指标技术指标 设计一个电子锁电路，其密码为 8 位二进制代码，开锁指令为串行输入码。 1、当开锁输入码与密码一致时，锁被打开； 2、当开锁输入码与密码不一致时，则报警，报警时间持续 15 秒，停 3 秒后 再重复出现； 3、设置一个系统复位开关，所有的时间数据均用数码管显示出来。

2、二二、设计原理、设计原理 本设计可以用 8 个数码开关设置密码，密码输入为串行输入，每次用拨码开 关输入 1 位密码， 按单步脉冲把这个密码输入。 输入 8 次后才与原始密码相比较。 密码的串行输入可以由移位寄存器的左移或右移功能来实现。 另外单步脉冲需要 进行消抖处理。 三三、原理框图、原理框图 四四、设计要求、设计要求 1在选择器件时，应考虑成本。 2根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化） 。 五五、实验要求、实验要求 1根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用软件仿真。 声响 模块 扬声器 原始 密码 数码管 串行输 入模块

3、 比 较 模 块 计时 模块 扫描 电路 2进行实验数据处理和分析。 六六、推荐参考资料、推荐参考资料 1. 童诗白，华成英主编模拟电子技术基础M北京：高等教育出版社， 2006 年 七七、按照要求撰写课程设计报告、按照要求撰写课程设计报告 成绩 指导教师 日期 一、概述一、概述 电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作， 从而控制机械开 关的闭合， 完成开锁、 闭锁任务的电子产品。 它的种类很多， 有简易的电路产品， 也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核 心，通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁。其特点如下： 保密性好，编码量多，远远大

4、于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零；密码可变， 用户可以随时更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的 密级下降； 误码输入保护，当输入密码多次错误时，报警系统自动启动；无活 动零件， 不会磨损， 寿命长； 使用灵活性好， 不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁； 电子密码锁操作简单易行，一学即会。 该电子锁利用数字电路的理论和知识进行设计，密码为8位二进制代码，当 开锁输入码与密码一致时，锁被打开，当开锁输入码与密码不一致时，则报警。 整体思路是：先用开关预置密码，当开关闭合时表示输入高电平，即本位对应的 密码是 1，否则对应的密码是 0；然后利用串行密码输入模块进行输入，接着用 密码

5、比较模块进行原始密码与输入密码进行比较，若密码输入与预置密码相同 （两次相等） ，则锁被打开，并驱动门铃产生响声；若输入密码与预置密码不相 同（大于或小于） ，则报警，并驱动报警系统产生响声，该响声响 15 秒，停 3 秒，并重复进行此动作。 二、方案论证二、方案论证 设计一个电子锁电路，其密码为 8 位二进制代码，开锁指令为串行输入码， 满足一下要求当开锁输入码与密码一致时，锁被打开；当开锁输入码与密码不一 致时，则报警，报警时间持续 15 秒，停 3 秒后再重复出现；设置一个系统复位 开关，所有的时间数据均用数码管显示出来。 方案一：采用两片 7485（四位数字比较器）级联方式构成八位数据

6、比较， 即为数据比较模块；采用两片 74194（四位双向通用移位寄存器）级联成八位数 据输入模块，即为串行输入模块；用八个波段开关构成密码输入模块；另外采用 555 定时器构成的多谐震荡器产生 15 秒高电平 3 秒低电平并驱动蜂鸣器发声的 报警模块，用 555 定时器构成的单稳态触发器构成开锁门铃模块；用 74160 和数 码管构成时间显示模块。最后将各个模块连接到一起构成电子锁电路。 原理框图 如下图 1 所示。 图图 1 1 电子锁电路的原理框图 方案二：采用以单片机为核心的控制方案，一般来说在选取单片机时从下面 几个方面考虑：性能、存储器、运行速度、I/O 口、定时/计数器、串行接口、模 拟电路功能、工作电压、功耗、封装形式、抗干扰性、保密性。基于以上因素用 单片机 AT89S51 作为本设计的核心元件，利用单片机灵活的编程设计和丰富的 I/O 端口，及其控制的准确性，实现基本的密码锁功能。在单片机