数字电子技术课程设计——电子密码锁

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1、 1 课 程 设 计 说 明 书课 程 设 计 说 明 书 课程名称： 数字电子技术课程设计 题 目： 电子密码锁 学生姓名： 专 业： 班 级： 学 号： 指导教师： 日 期： 年 月 日 2 电子密码锁 一、设计任务与要求 1.用电子器件设计制作一个密码锁，使之在输入正确的代码时开锁。 2.在锁的控制电路中设一个可以修改的 4 位代码，当输入的代码和控制电路 的代码一致是锁打开。 3.用红灯亮、绿灯灭表示关锁，绿灯亮、红灯灭表示开锁 4.如 5s 内未将锁打开，则电路自动复位进入自锁状态，并发报警信号。 二、方案设计与论证 1、用按键输入四位十进制数字，输入密码要存储。 2、比较输入密码和

2、原始密码。当输入正确密码时，给出开锁信号，开锁信号 用一个绿色指示灯表示，绿灯亮表示密码输入正确；如果输入密码不正确，用红 灯表示。 3、 锁的开关用红灯和绿灯表示， 一次只能亮一盏。 红灯亮、 绿灯灭表示关锁， 绿灯亮、红灯灭表示开锁。 4、设置倒计时电路和自锁电路。如果密码在 5s 内未能输入正确则发出报警 声，并且自锁电路。 5、设置密码设置开关，开关闭合后，允许设置密码，设置好密码后，打开此 开关。 6、需要在输入密码开始时识别输入，并由此触发计时电路。 方案一 用 74LS147 译码器来把按键输入转化为二进制。通过 8 片四位寄存 器 74LS194 实现密码功能，其中四片用来存储

3、预置密码，另四片则用来存储输 入的密码。当密码开始输入时开始计时，通过 74LS192 计数器实现计时功能； 然后在密码输入期间，用 74LS138 数据选择器来选片存储。数据选择器的输入 端又一个两位的二进制的加法计数器来控制，当键盘有按键输入时计数器就加 1，当一个按键按完后会轮到下一个芯片存储。自锁功能利用 74LS138 来控制。 通过四片 74LS85 芯片判断原始密码和输入密码是否相同，接着用指示灯来表示 密码的输入正确与否，如果密码没有输入正确的话，则红灯亮，否则则绿灯亮。 若是没在规定时间输入正确密码，则会发出警报信号（蜂鸣器响） 。 3 方案二 也用 74LS147 译码器来

4、把按键输入转化为二进制。通过 8 片四位寄 存器 74LS175 实现密码的存储问题。用四个双 D 触发器来组成一个位移控制器 来控制 74LS175 的存储密码，当键盘有输入时双 D 触发器组成的位移寄存器的 输出就会往右位移一位。计数器用 555 单稳态电路来计时。输入密码时，键盘有 按键输入就开始计时，单稳态电路输出一个脉冲，等脉冲过后判断密码锁是否已 解锁，若就没解锁则自锁电路。通过四片 74LS85 芯片判断原始密码和输入密码 是否相同，接着用指示灯来表示密码的输入正确与否，如果密码没有输入正确的 话，则红灯亮，否则则绿灯亮。若是没在规定时间输入正确密码，则会发出警报 信号。 三、单

5、元电路设计与参数计算 方案一和方案二对比，我选择了方案一。原因是：方案一中的倒计时单路 方便显示，比较直观。而且方案一的总体思路是用一个数据总线和一个地址线来 控制信号的输入存储，比起方案二更优秀。所以我选择了方案一。 1、按键输入和按键信号识别 由图可以看到左边的是按键，按键 J1，J2J9，J0，分别对应数字 1-9， 4 0.按键的一边接了高电平，一边接到 74LS147 的输入端。当有按键被按下去的时 候，74LS147 芯片和按键连接的输入端就会为低电平。此时，74LS147 工作，把 输入按键端的输入信息化为二进制码。比如说，当 J1 被按下去时，74LS147 芯 片的输入 1

6、端就会输入一个低电平，然后芯片把该信息转化为二进制码 0001。 图中的四个与门是用来检测键盘按键输入的。当键盘有按键输入时，和与门相连 的与门输入端就会出现一个低电平与门的输出就为 0，表示为有按键输入，当不 按按键时，与门的输出为高电平，即是输出 1. 由于 74LS147 芯片是反码输出，所以要在输出端接上一个非门。 该电路时控制按键输入信号，当开关 S1 拨到下方时，进入密码输入阶段，此 时 74LS194 芯片实行左移功能，没当按键有按键输入时，按键识别与门的电平就 会发生变化，与门就会向 74LS194 芯片输入一个脉冲信号，使该芯片启动进行位 移操作。一开始时 QA 输出端是为 0，在输入密码期间一旦有按键输入该芯片就 会启动，QA 输出端就会输出 1，然后无论再怎么按按键，QA 输出端就一直是为 高电平，该高电平就会输出到控制计时电路的时钟脉冲控制与门使计时电路工 作，实现倒计时功能。 2、数据储存 数据的存储用到的芯片是