課程設(shè)計---八位二進制密碼鎖的設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　題目 八位二進制密碼鎖的設(shè)計 </p><p>　　系(部) 電子與通信工程系 </p><p>　　專業(yè)(班級) 光電信息工程02班 </p><p>　　姓名 ***

2、</p><p>　　學(xué)號 ******* </p><p>　　指導(dǎo)教師 **** </p><p>　　起止日期 2012.6.11 至2012.6.15 </p><p>　　數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書(18)</p><p>　　系（部）：電子與通信工程系

3、 專業(yè)：光電信息工程專業(yè) 指導(dǎo)教師：</p><p>　　長沙學(xué)院課程設(shè)計鑒定表</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要3</b></p><p>　　1.二進制密碼鎖設(shè)計原理、總體結(jié)構(gòu)框圖4</p><p>　　1

4、.1設(shè)計的思路與原理4</p><p>　　1.2 設(shè)計的總體結(jié)構(gòu)框圖5</p><p>　　2.二進制密碼鎖電路的設(shè)計與調(diào)試5</p><p>　　2.1密碼鎖總電路圖的設(shè)計5</p><p>　　2.2電路的分析7</p><p>　　2.3電路整體效果圖仿真與調(diào)試8</p><p&

5、gt;　　2.4 Protel與PCB電路圖10</p><p>　　3.設(shè)計時注意事項與元器件清單11</p><p>　　3.1注意事項11</p><p>　　3.2.Multisim仿真元器件清單12</p><p>　　4. 總結(jié)體會12</p><p><b>　　參考文獻13<

6、/b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　這一學(xué)期剛學(xué)習(xí)了數(shù)電課程，為進一步掌握數(shù)電的基本理論及實驗調(diào)試技術(shù)，因此，我們進行了這次課程設(shè)計，我選擇的課題是二進制密碼鎖的設(shè)計。首先采用邏輯門電路設(shè)計密碼鎖，改密碼鎖具有密碼預(yù)置功能，保密性強，如果密碼錯誤，系統(tǒng)中的數(shù)碼管就會顯示“E”，并且LED指示燈會熄滅。</p>&l

7、t;p>　　如今，隨著人們的生活水平不斷提高，對于防盜技術(shù)也越來越先進了，因此，我的這個課題也是非常貼近生活，其實我們生活中的密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機械開關(guān)的閉合，完成開鎖，閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類很多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價比較高的產(chǎn)品。現(xiàn)在應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過編程來實現(xiàn)的。其性能和安全性已大大超過了機械鎖。</p><p>　　本次

8、課程設(shè)計設(shè)計一個8位并行二進制密碼鎖，密碼內(nèi)容可通過開關(guān)進行設(shè)置 并且設(shè)置8位輸入按鍵，當(dāng)不進行任何按鍵時，數(shù)碼管顯示“0”；當(dāng)按鍵值與預(yù)置的密碼完全符合時，數(shù)碼管顯示“R”，開鎖狀態(tài)LED燈亮；當(dāng)按鍵值與預(yù)置密碼不符合時，數(shù)碼管顯示“E”，開鎖狀態(tài)LED燈滅。因此，在實行時我采用了一個74HC573的鎖存器和異或集成芯片進行輸出的比較。同時系統(tǒng)可設(shè)置一個使能輸入端，當(dāng)使能端為高電平時，密碼鎖能正常工作，反之，密碼鎖按鍵無效，數(shù)碼管滅,

9、 開鎖狀態(tài)LED燈滅。</p><p>　　利用仿真軟件Multisim畫出電路圖進行仿真，最后分析出現(xiàn)誤差的原因以及影響因素。</p><p><b>　　關(guān)鍵字：</b></p><p>　　二進制密碼鎖，與門集成芯片，非門集成芯片、或門集成芯片、數(shù)碼管，74HC573鎖存器；</p><p>　　1.二進制密碼鎖設(shè)

10、計原理、總體結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　1.1設(shè)計的思路與原理</p><p>　　打開一把密碼鎖的關(guān)鍵在于正確的密碼輸入，本設(shè)計提供8個雙擲開關(guān)作為密碼的輸入開關(guān)，另外由于設(shè)計的要求能改編預(yù)置密碼，所以在原理電路中增加了8個修改密碼的雙擲開關(guān)用來實現(xiàn)修改預(yù)置密碼，其中，密碼的鎖存用74HC573。首先，設(shè)計的電路必須能先將預(yù)知的密碼設(shè)置好，然后，輸入正確的密碼，如果密碼與預(yù)置的密碼一致

11、，這電路中的數(shù)碼管就會顯示“R”，且LDE發(fā)光，反之，數(shù)碼管顯示“E”LED熄滅。同時電路中還應(yīng)該有個使能開關(guān)，當(dāng)使能開關(guān)打到低電平時，數(shù)碼管和LED都會熄滅，當(dāng)達到高電平是電路能正常工作。數(shù)碼管顯示“R”“E”由于與門、非門和單向?qū)ǖ亩O管實現(xiàn)。然后，用一個開關(guān)控制與門的公共端顯示“0”，與密碼錯誤。</p><p>　　1.2 設(shè)計的總體結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　判斷密碼

12、 正確</p><p><b>　　輸出高電平</b></p><p><b>　　密碼正確 </b></p><p>　　2. 二進制密碼鎖電路的設(shè)計調(diào)試</p><p>　　2.1密碼鎖總電路圖的設(shè)計</p><p>　　.芯片介紹74HC

13、573譯碼器芯片</p><p>　　74HC573的引腳圖</p><p>　　74HC573集成鎖存器</p><p>　　74HC573可以進行密碼的鎖存</p><p>　　74HC573還有使能端可以進行控制</p><p>　　.二進制密碼鎖設(shè)計總電路圖：</p><p><b

14、>　　圖1總電路圖</b></p><p><b>　　2.2電路的分析</b></p><p>　　（1）.密碼設(shè)置與修改</p><p>　　首先，根據(jù)任務(wù)書的要求，設(shè)計一個8位并行二進制密碼鎖，密碼內(nèi)容可通過下圖左邊的開關(guān)進行設(shè)置，由上述總電路圖左邊的8個開關(guān)是輸入密碼開關(guān)，右邊的8個開關(guān)是預(yù)置密碼開關(guān)，再由與非門控制密

15、碼的正確與否輸出高低電平。</p><p>　　當(dāng)輸入密碼與預(yù)置密碼一致，通過與非門的判斷輸出高電平所以LED指示燈發(fā)光。</p><p>　　(2).數(shù)碼管的正確顯示</p><p>　　設(shè)計要求是設(shè)置8位輸入按鍵，當(dāng)不進行任何按鍵時，數(shù)碼管顯示“0”；當(dāng)按鍵值與預(yù)置的密碼完全符合時，數(shù)碼管顯示“R”，開鎖狀態(tài)LED燈亮；當(dāng)按鍵值與預(yù)置密碼不符合時，數(shù)碼管顯示“E

16、”，開鎖狀態(tài)LED燈滅，由SW12控制一個與門的公共端，當(dāng)開關(guān)向下打時，</p><p>　　與門的輸出由另外兩個輸入端決定，再由二極管的單向?qū)ㄐ钥芍?，?dāng)密碼正確時</p><p>　　，就可以達到數(shù)碼管a b c d e f g 7個發(fā)光二極管的亮與滅。由設(shè)計思路可知各個單向?qū)ǖ亩O管的作用。例如：當(dāng)密碼輸入正確，如圖所示</p><p>　　如圖密碼正確數(shù)碼

17、管顯示“R”，LED發(fā)光，則U6A輸出的是低電平，U6B輸出的是高電平，</p><p>　　則數(shù)碼管的a b c e f g 六個發(fā)光二極管發(fā)光，其中SW12可以控制0與A或者E的切換，所以數(shù)碼管顯示“R”。</p><p>　　(3).使能開關(guān)的控制</p><p>　　系統(tǒng)可設(shè)置一個使能輸入端，當(dāng)使能端為高電平時，密碼鎖能正常工作，反之，密碼鎖按鍵無效，數(shù)碼管

18、滅, 開鎖狀態(tài)LED燈滅。其中開關(guān)SW10就是使能開關(guān)。</p><p>　　2.3電路整體效果圖仿真與調(diào)試</p><p><b>　　不進行任何按鍵時</b></p><p>　　數(shù)碼管顯示“0”，LED指示燈熄滅，其中SW12打在上面</p><p><b>　　輸入密碼正確時</b><

19、/p><p>　　數(shù)碼管顯示“R”，LED指示燈發(fā)光，其中SW12打在下面</p><p><b>　　輸入密碼錯誤時</b></p><p>　　數(shù)碼管顯示“E”，LED指示燈熄滅，其中SW12打在下面</p><p>　　2.4 Protel與PCB電路圖</p><p><b>　　p

20、rotel電路圖</b></p><p>　　利用protel軟件，根據(jù)multisim仿真電路圖繪制出protel電路圖，此電路圖與原電路圖一致</p><p><b>　　2.PCB電路板</b></p><p>　　繪制出protel電路圖，再在protel軟件中生成PCB電路板。</p><p>　　

21、3.設(shè)計時注意事項與元器件清單</p><p><b>　　3.1注意事項</b></p><p>　　在設(shè)計電路時，首先要能清楚自己課題任務(wù)書的內(nèi)容與原理，不能盲目的查找資料。</p><p>　　與門和非門的使用和二極管的合理使用是數(shù)碼管顯示的核心，在multisim中設(shè)計電路 時連接電路一定要認真仔細，防止將芯片的引腳接錯。</p

22、><p>　　在電路仿真時對于實驗結(jié)果應(yīng)該認真分析與思考，使電路結(jié)果達到做好效果，對于多次出現(xiàn)錯誤的結(jié)果要冷靜沉著應(yīng)對。</p><p>　　3.2.Multisim仿真元器件清單</p><p><b>　　總結(jié)體會</b></p><p>　　一周的課程設(shè)計結(jié)束了，我的任務(wù)是設(shè)計一個八位密碼的二進制密碼鎖，在設(shè)計的過程中

23、在密碼鎖部分遇到了一些困難，剛開始我以為僅用與非門就可以設(shè)計密碼鎖這部分，后來問老師后才知道僅用與非門根本不能改密碼，密碼早已是一個確定的值，最后是參考了同組同學(xué)的電路，聽他的講解懂了后才把密碼鎖部分弄出來。在數(shù)字顯示部分遇到了許多困難，我試用了很多的方法都沒弄出來，與非門、與門、或非門都用了也沒做出來，僅把顯示E、R的部分弄出來了，0的顯示怎么也不會了，后來向求助老師，跟同組同學(xué)討論后，借鑒了同組同學(xué)的設(shè)計思路才把顯示部分做出來。雖然

24、這次課程設(shè)計只有一周，但是我的收獲卻很多，已經(jīng)知道了一點設(shè)計電路時的基本思路跟方法，還有一些芯片的運用，加深了課本中所學(xué)到的知識，實現(xiàn)了理論與實際相結(jié)合。設(shè)計過程中我查閱了許多課外資料，拓展課外知識，有自己獨立思考設(shè)計電路，雖然做錯了，但是在老師的細心指導(dǎo)和不厭其煩的講解下，在同學(xué)的幫助下終于把這次課程設(shè)計的項目弄懂并完成，非常感謝老師的無私教誨和同學(xué)的幫助。</p><p><b>　　參考文獻<