数电课程设计---电子密码锁

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1、 电子技术电子技术 课课 程程 设设 计计 光 控 报 警 电 路 系 、 部： 机电工程学院 摘要摘要 电子电路设计常用的方法是实验设计法，一般都包括设计法案提出、方案验证、方案 修改 3 个阶段。传统的实验设计法通常采用手工接实验电路来完成，往往需要经过试验和修 改的反复过程，直到设计出正确的电路。随着电子和计算机技术的发展，生产了在计算机平 台上的 EDA（电子设计自动化）技术，这种技术除了具有强大的设计功能外，还具有测试、 仿真分析、管理等功能。在“EDA 桌面设计环境”下用计算机来完成电路的系统综合设计和 仿真。 用 VHDL 可以更加快速、 灵活地设计出符合各种要求的密码锁,优于其

2、他设计方法。 VHDL 是一种符合 IEEE 标准的硬件描述语言,其最大的特点是借鉴高级程序设计语言的功能特性, 对电路的行为与结构进行高度抽象化、规范化的形式描述,并对设计的不同层次、不领域的 模拟验证与综合优化等处理,使设计过程廷到高度自动化。 关键词关键词 电子密码锁 电压比较器 555 单稳态电路 计数器 JK 触发器 UPS 电源。 1 1 引言引言 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，受到了广大用户的亲睐。 设计本课题时构思了两种方案：一种是用以 AT

3、89C2051 为核心的单片机控制方案；另一 种是用以 74LS112 双 JK 触发器构成的数字逻辑电路控制方案。 考虑到单片机方案原理复杂， 而且调试较为繁琐，所以本文采用后一种方案。 2 2 总体方案设计总体方案设计 2.12.1 设计思路设计思路 共设了 9 个用户输入键，其中只有 4 个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按 下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密 码的时间超过 40 秒（一般情况下，用户不会超过 40 秒，若用户觉得不便，还可以修改）电 路将报警 80 秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘 5 分钟，防止他人的非法操作

4、。 2.22.2 总体方框图总体方框图 3 3 设计原理分析设计原理分析 电路由两大部分组成：密码锁电路和备用电源(UPS)，其中设置 UPS 电源是为了防止因 为停电 造成的密码锁电路失效，使用户免遭麻烦。 密码锁电路包含：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、 键盘输入次数锁定电路。 3.1 3.1 键盘输入、密码修改、密码检测、开锁及执行电路键盘输入、密码修改、密码检测、开锁及执行电路 . . 其电路如下图 1 1 所示： CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC2A CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC3A CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC1A R26R25R24R2 R20 VCC CLK 1 J 3 K 2 CD 15 SD 4 Q 5 Q 6 IC4A K1K2 S1 K3K4 S2 K5K6 S3 K7K8 S4 S? TRIG 2 Q 3 R 4 CVolt 5 THR 6 DIS 7 VCC 8 GND 1 V3