课程设计报告— 双钮电子锁的设计

1、.2011-2012 学年 第 二学期 数字电子技术 课 程 设 计 报 告课题名称 双钮电子锁的设计 系 别 电气工程系专 业 电 子 信 息 工 程 班 级 11级电信1班 姓 名 王田田，许露，周玉，杨海燕，汪盼，朱越，谢柳云指导教师 周旭胜 电气工程系2012年 05 月 27 日1、任务书课题名称双钮电子锁的设计指导教师周旭胜 执行时间20122013学年第二学期 第 14 周学生姓名学号承担任务王田田1109121064用multisim画电路图及仿真许露1109121066抢答器电路的设计周玉1109121069抢答器电路的设计杨海燕1109121067定时电路的设计汪盼1109

2、121063定时电路的设计朱越1109121070时序电路的设计谢柳云1109121065报警电路的设计设计目的1. 掌握双钮电子锁的设计方法2. 熟悉计数器的使用3. 了解密码的设置以及开锁过程等设计要求1.两个按钮A、B，开锁密码可自设，如（3、5、7、9）；2按B钮，则门铃响；（滴、嗒）；3锁过程：按3下A，按一下B，则3579中的“3”即被输入；接着按5下A，按一下B，则输入“5”；依此类推，直到输入完“9”，按B，则锁被打开；4警：在输入密码过程后，如果输入与密码不同，则报警；5一个开关表示关门（即闭锁）。6.画出电路原理图。 7. 进行电路的仿真和调试。 摘要双钮电子锁是指由两个按

3、钮控制的密码锁。本设计是利用数字逻辑电路实现其功能的。设计过程采用系统设计的方法，先分析任务，得到系统要求，然后进行总体设计，划分子系统，然后进行详细设计，决定各个功能子系统中的内部电路，最后进行测试。本文针对双钮电子锁的设计要求，提出了如下方案：先定义和规定各个模块的结构，再对模块内部进行详细设计；详细设计的时候又根据可采用的芯片，分析各芯片是否适合本次设计，选择较合适的芯片进行设计，最后将设计好的模块组合调试，并最终在MULTISIM下仿真通过。目 录第一章 引言61.1 设计要求61.2 设计思路.6第二章 设计内容及仿真82.1 总体设计描述82.2 主要模块描述10 2.2.1 防抖

4、电路设计11 2.2.2 密码校验电路设计13 2.2.3 计数电路设计14 2.2.4显示输出电路设计.15 2.2.5 总体电路原理图及仿真.17第三章 元器件清单20第四章 设计总结23参考文献.第一章 引言1 .1设计要求（1）有两个按钮A、B，开锁密码可自设，如（3、5、7、9）；（2）若按B钮，则门铃响；（滴、嗒）；（3）开锁过程：按3下A，按一下B，则3579中的“3”即被输入；接着按5下A，按一下B，则输入“5”；依此类推，直到输入完“9”，按B，则锁被打开；（4）报警：在输入密码过程后，如果输入与密码不同，则报警；（5）用一个开关表示关门（即闭锁）。锁被打开时用发光管KS表示

5、；报警时用发光管BJ表示，同时发出“嘟、嘟的报警声音；用74160作为密码存储和验证密码，在密码输入正确后方可开锁，密码错误时用报警灯和报警铃进行报警，每按B门铃跟随发出响声。 1.2设计思路 要想实现双钮电子锁的功能就要有输入端口，用来输入密码；要有密码储存的，可以自设密码的，并且还需要校验密码，这就要用计数器等来实现；当然输出端口也是必不可少的，用来实现开锁和报警。报警铃第二章 设计内容及仿真2.1总体设计描述 总体设计分为4个模块，防抖模块、密码校验模块、计数模块、显示输出模块。其中密码校验模块又包含四个密码存储模块。如下图1 功能及实现方法： 首先2个按钮输入分别连接两个防抖电路，使输

6、入信号稳定，再将信号A,B送入密码校验模块以及计数模块两者的输出结果进行判断，对密码正确与否通过显示模块基于输出。其中门铃功能直接连接输出的门铃扬声器。2.2主要模块描述 2.2.1 防抖电路设计通过D触发器，在脉冲端连接一个5101Hz脉冲信号，防止按钮输入时发生抖动。2.2.2 密码校验电路设计（其中包含的四个密码存储模块较为相似，只是其中密码不同，下面只介绍密码为3和9的模块） 密码3模块a端输入脉冲，只有当输入3个信号时（此模块密码是3即74160的QD,QC,QB,QA的输出为0011），四输入与门输出为1，若此时b也输入信号，则D触发器（上）输出1，否则输出0.另一个D触发器（下）

7、，如若输入信号过多，产生进位，则输出1，通过反相器输出0，那么此校验模块输出0。如密码输入正确，则密码校验模块输出1，下一密码模块开始校验。正确密码仿真如下图。 密码9模块 密码9模块与密码3模块原理相同，只是把74160换成74161，因为74160是十进制的，在密码为9时已经产生进位，所以换成十六进制的74161,。正确仿真如下图。2.2.3计数电路设计 如下图：计数原理同密码模块，输入四个信号时输出1，仿真如下图2.2.4显示输出电路设计 如下图显示模块的功能比较简单，就是通过与门和非门把密码输入是否正确显示输出门铃响：1-1且jishu-1报警：1-0且jishu-1门铃：xiangl

8、ing-12.2.5 总体电路原理图及仿真电路原理图：电路仿真： 1、密码正确时（此电路密码是3579）：2、 密码错误时： 3、输入B响铃时:第3章 元器件清单第四章 设计结论这是第一次做课程设计，在设计过程中遇到过很多问题，比如电路的设计和仿真、元件的查找、导线的连接等，特别是各元件之间的连接，总是有错误，在细心的检查下，终于找出了错误和警告，多次修改后，电路仿真通过了，心里终于舒了一口气。所以说我们也学到很多东西。在设计过程中，有的芯片只能自己查功能表，分析功能，即学即用。最后仿真调试阶段，哪怕一个小小的错误也会使结果出不来，在波形仿真时,想要的结果不能在波形上得到正确的显示.经过反复的修改仿真，最终得到了正确的效果。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把