数字电子技术课程设计----密码锁控制电路设计

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1、 1 题目 密码锁控制电路设计 一、设计任务与要求 设计任务： 设计一个密码锁的控制电路，使之在输入正确的开锁代码时，输出开锁信号将锁 开启； 并用红灯亮，绿灯灭表示关锁；而绿灯亮，红灯灭表示开锁。 要求： 1在锁的控制电路中存储一个可以修改的 4 位代码，当开锁按钮开关的输 入代码等于存储的代码时，将锁打开。 2从第一个按钮触动之后的 5S 内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自 锁状态， 使之无法再打开， 并由杨声器发出报警信号 （可用黄色发光二极管指示） 。 二、方案设计与论证 1 方案论证 基于数字系统的设计方法有两大类： 1） 、自下而上的设计方法； 2） 、自下而上的设计方法。 方

2、案一：用 TTL 与 COMS 芯片设计，由下而上设计总个系统，首先构成功 能单元电路在由此组装。此方案设计思路明确，所用知识简但。易于调试安装接 线，但使用器件较多，系统不是很稳定，用明显不足。 方案二：用 TTL 与 COMS 芯片设计，由下而上设计总个系统，首先确定系 统的逻辑功能，将系统分为控制器和逻辑器，再用 ASM 确定控制器算法。此方 案系统集成度较高且稳定， 但控制器实现算法较难设计， 且接线繁乱 （需用总线） ， 鉴于设计可实现问题。 方案三：用可编程逻辑器件 ispLSI1061 实现设计，由下而上设计总个系统将 逻辑电路输入可编程开发系统，编译成 JEDEC 文件实现系统

3、电路。但是，基于 初学者对可编程逻辑器件知识欠缺，对系统软件平台和硬件的不熟悉，所以该设 计方案有明显的难度。 方案四：用单片机设计，用 Keil 编写一个 C 程序，将其拷进单片机系统， 从而实现密码锁功能。此方案只需再程序上花点功夫，易于实现，但是对于单片 2 机未免大材小用，不适于大规模设计。 基于以上方案论证：相对于初学者而言，选择方案一较为实际，易于实现。 2 方案设计 现对方案一作如下设计讨论： 数字密码锁控制电路的设计，可以理解为是数字信号的处理和控制，即信号 的输入、存储、对比、分析、检测、反馈、输出。首先，输入四位二进制数并把 二进制数进行存储；其次；二进制数的数字逻辑与设置

4、密码对比；再者，分析比 较结果和比较位数；最后，检测输出控制锁信号。由此，寄存器信号由按钮控制 输入处理后，放进寄存器中进行存储，存储 4 位完后再用计数器驱动多路选择器 按位输出进行比较，然后用寄存器存储比较结果和比较位数，并同时用多输入或 门分析比较结果，最后用 555 定时器检测输出控制信号。 数字密码锁框图 1、明确系统设计任务，确定系统逻辑功能 数字密码锁内部已经设置了 4 位二进制数码，分别用 D0,D1,D2,D3 表 示。只有密码锁处于锁状态 ERROR 时，按下 COMPAER，使之处于预开锁 状态；同样，只有密码锁处于锁状态 OPEN 时，按下 INSTALL，使之预设 置状态，否则视之为无效。 串行输入数码由开关 BIT 产生，可以为 0 或 1，如上图所示。为了是系 统能够 1 位 1 位地依次读取由 BIT 开关送来的串行密码，设置一个开关 READ， 送入密码时， 首先用 BIT 开关设置一位数码， 然后按下 READ 开关， 这样就将 BIT 开关当前的密码读入系统。 当按下 TRY 时，系统进行分析操作，如果输入数码与设置密码一致时， BIT CO