密碼鎖課程設計

1、<p>　　課 程 設 計 說 明 書</p><p>　　題目： 密碼鎖 </p><p>　　學院（系）： </p><p>　　年級專業(yè)： </p><p>　　學 號： </p><p>　　學生姓名： </p>

2、<p>　　指導教師：</p><p>　　教師職稱： </p><p>　　課程設計（論文）任務書</p><p>　　院（系）：電氣工程學院 基層教學單位：電子實驗中心 </p><p>　　說明：此表一式四份，學生、指導教師、基層教學單位、系部各一份。<

3、;/p><p>　　2013 年 3 月 11 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 摘要………………………………………………………………………3</p><p>　　第二章 設計原理…………………………………………………………………4</p><p>　　

4、2.1 設計要求 ……………………………………………………………4</p><p>　　2.2設計思路分析………………………………………………………4</p><p>　　2.3 具體設計……………………………………………………………4</p><p>　　第三章 總電路圖及波形仿真……………………………………………………9</p><p>

5、　　第四章 總體電路真值表…………………………………………………………10</p><p>　　第五章 管腳鎖定及硬件連接……………………………………………………11</p><p>　　第六章 實際成果驗收……………………………………………………………12</p><p>　　第七章 心得體會…………………………………………………………………12</p>

6、;<p>　　參考文獻 …………………………………………………………………………13</p><p>　　附：燕山大學課程設計評審意見表</p><p><b>　　第一章 摘要</b></p><p>　　隨著科學技術的不斷發(fā)展以及人們生活水平的日益提高，數(shù)字電路產品以其獨特的優(yōu)越性和普適性越來越深入人們的生活，在計算機、電子

7、表、智能儀器表及其它很多領域中，數(shù)字電路產品給我們帶來的不僅是工作上的方便，而且也給我們的生活娛樂增添色彩。</p><p>　　本次課設運用的EDA（Electronics Design Automation）技術是隨著集成電路和計算機技術的飛速發(fā)展應運而生的一種高級、快速、有效的電子設計自動化工具。它是為解決自動控制系統(tǒng)設計而提出的，從70年代經歷了計算機輔助設計（CAD），計算機輔助工程（CAE），電子系統(tǒng)

8、設計自動化（ESDA）3個階段。前兩個階段的EDA產品都只是個別或部分的解決了電子產品設計中的工程問題；第三代EDA工具根據(jù)工程設計中的瓶頸和矛盾對設計數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了統(tǒng)一管理，并提出了并行設計環(huán)境概念，提供了獨立于工藝和廠家的系統(tǒng)級的設計工具。EDA關鍵技術之一就是采用硬件描述語言對硬件電路進行描述，且具有系統(tǒng)級仿真和綜合能力。</p><p>　　在此次EDA課程設計中，我的題目是三位數(shù)字密碼鎖。本報告將從電路原

9、理著手，首先介紹一下設計思路，其次詳細介紹其各個模塊、工作原理以及電路原理圖，然后是用MAX+PLUSII設計的電路模塊，仿真結果及真值表，最后驗收實際成果并寫出此次設計收獲的的心得體會。</p><p><b>　　第二章 設計原理</b></p><p><b>　　2.1 設計要求</b></p><p>　　本次課

10、程設計要求設計一個簡單的三位密碼鎖。用四個撥碼開關表示一位密碼，即用12個撥碼開關可以模擬三位密碼的輸入。輸入三位密碼，當密碼正確時，指示燈亮，數(shù)碼管顯示輸入的密碼；當密碼錯誤時，指示燈不亮，并且蜂鳴器報警5秒，數(shù)碼管顯示輸入的密碼。</p><p><b>　　2.2設計思路分析</b></p><p>　　本次密碼鎖設計分四部分:設置密碼模塊、開鎖模塊、數(shù)碼管顯示

11、模塊、指示燈及蜂鳴器模塊。通過這四個部分來實現(xiàn)密碼鎖的功能。四部分將分別用寄存器、數(shù)值比較器、數(shù)碼管，計數(shù)器通過各種邏輯門來實現(xiàn)。</p><p><b>　　2.3 具體設計</b></p><p>　?。?）初始密碼的設置</p><p>　　采用74194移位寄存器進行密碼設置。首先用開關給S0,S1高電平，通過A0,B0,C0,D0,A

12、1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2共12個撥碼開關對3個74194寄存器進行初始密碼的設置，然后給管腳S0,S1低電平對其進行鎖存，以保持設置的初始密碼。并將輸出連給后面的數(shù)值比較器。</p><p>　　74194移位寄存器真值表</p><p><b>　　設置密碼部分電路圖</b></p><p>　　（2）輸入密碼的校驗<

13、;/p><p>　　此模塊采用7485數(shù)值比較器進行輸入密碼與初始密碼的比較。輸入密碼來自12個撥碼開關，與74194寄存器的輸出接入7458數(shù)值比較器的輸入端，并使比較器的進位輸入端接高電平，將3個比較器的AE0輸出端通過與邏輯關系作為數(shù)值比較器的總輸出。若輸入密碼與初始密碼相同，輸出高電平；若輸入密碼與初始密碼不符合，則輸出低電平。</p><p>　　7485數(shù)值比較器真值表</p

14、><p><b>　　密碼驗證部分電路圖</b></p><p>　?。?）輸入密碼的數(shù)碼管顯示</p><p>　　此模塊直接用撥碼開關連接數(shù)碼管即可實現(xiàn)。即將輸入三位密碼的12個撥碼開關A0,B0,C0,D0,A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2分別與三個數(shù)碼管的12個輸入端口1~12相連接。</p><p>

15、　?。?）指示燈與蜂鳴器</p><p><b>　　①指示燈</b></p><p>　　將比較器總輸出與ENTER撥碼開關輸入通過與門連接LED指示燈LIGHT。當輸入密碼后，閉合ENTER開關提供高電平，若密碼正確，通過與門后提供高電平，指示燈點亮；若密碼不正確，通過與門后提供低電平，指示燈不亮。</p><p><b>　　②

16、蜂鳴器</b></p><p>　　蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器，主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產品中作發(fā)聲器件。</p><p>　　本模塊采用74161計數(shù)器為蜂鳴器提供蜂鳴計時。設計要求蜂鳴時間為5s，可選擇用2Hz的CLK時鐘信號和10次計數(shù)。使7

17、4161計數(shù)器的QB和QD輸出通過與非門作為計數(shù)器輸出，并將此輸出通過與門引回時鐘輸入信號（使計數(shù)器自鎖），再將比較器總輸出、ENTER撥碼開關和計數(shù)器總輸出通過與門連接為蜂鳴器提供輸入。</p><p>　　當輸入密碼后，閉合ENTER開關提供高電平，同時計數(shù)器開始工作，若輸入的密碼正確，比較器輸出經過非門變?yōu)榈碗娖?，蜂鳴器不工作；若輸入的密碼不正確，則蜂鳴器的輸入為高電平，蜂鳴器工作。5s后計數(shù)到10計數(shù)器自

18、鎖，蜂鳴器輸入為低電平，即報警結束。</p><p>　　14161計數(shù)器真值表</p><p>　　下圖為蜂鳴器工作電路部分電路：</p><p>　　第三章 總電路圖及波形仿真</p><p>　　密碼鎖整體設計的電路圖如下：</p><p>　　整體電路仿真波形如下：</p><p>　　

19、第四章 總體電路真值表</p><p>　　說明：由于三位十進制數(shù)字組合多達千種，故此處僅列舉數(shù)種可能。由此真值表可知，當輸入密碼與設定密碼相同時，指示燈亮，蜂鳴器不工作。當不同時，蜂鳴器響，指示燈不亮。</p><p>　　第五章 管腳鎖定與硬件連接</p><p>　　硬件連接：實驗箱上一共有8根線，將PIN68、PIN69、PIN70、PIN71、PIN73、

20、PIN74分別與外接的六個撥碼開關相連。PIN197與4HZ脈沖相連，PIN198與2HZ脈沖相連。</p><p>　　第六章 實際成果驗收</p><p>　　在經過前面幾個階段的設計與驗證后，三位密碼鎖的各個模塊已經設計完畢，根據(jù)總體設計時的方案框圖，將各個子電路組合起來，并且照著上一章的管腳鎖定和硬件連接進行連線。然后下載電路程序，進行實際測試。</p><p&

21、gt;　　經測試，電路可以正常工作，設置密碼，開鎖并且判斷開鎖正確或錯誤。準確實現(xiàn)了任務書要求的任務。</p><p><b>　　第七章 心得體會</b></p><p>　　一周充實的EDA課程設計就要結束了，通過這次設計，我有了頗深的學習與動手體會。</p><p>　　我的課程設計題目是密碼鎖，在剛拿到題目的時候，不知從何下手，后來靜下

22、心來，冷靜地思考，一點點地設計，查閱資料，在老師的指導下，逐漸解決了一系列遇到的問題，最后終于完成了設計任務。</p><p>　　此次課程設計鞏固了我在課堂上學到的知識，尤其是數(shù)電知識，一些在課堂上學習的不夠扎實的知識，通過這次課設被我更加深入的學習和理解。這周的課程設計也再一次我感到了只要努力的去尋找探索，就沒有解決不了的問題。我也認識到了理論與實際相結合是很重要的， 只有理論知識是遠遠不夠的，要把所學的理論

23、知識與實踐相結合起來。我的實踐能力還有待提高，只有從實踐中得出結論，才能真正地提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。一個人從課堂上學到的知識如果不能真正用于實踐中，永遠不能說他真正掌握了這些知識。只有懂得怎么用，這些知識才真正是屬于你自己的，也才能發(fā)揮其最大價值。</p><p>　　從本次課程設計中，我真的收獲良多。希望以后學?；驅W院能再增添一些此類的實踐課程，這對我們學生實踐能力的提高確實有很大幫助。<