课程设计报告——双钮电子锁

1、精选优质文档-倾情为你奉上广西科技大学（筹）课程设计说明书课题名称 双钮电子锁 系 别 职 业 技 术 教 育 学 院专 业 电 子 信 息 工 程 班 级 电子Z101 学 号 1 姓 名 马振文 邢警 邓诗震 指导教师 廖贵成 摘 要所谓双钮电子锁，是指利用电子电路构成的密码锁。相对机械锁而言，电子锁更加复杂，也就更加可靠，同时具有方便改密，难破解，可报警等特点。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，划分子模块，然后每个模块进行详细设计，决定各个功能子模块中的内部电路，最后进行测试。本文针对简易双钮电子锁，进行由上而下层次化的设计，先定义和规定各个模块的结

2、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Quartus II下仿真通过。关键词：双钮电子锁 密码 报警 子模块1前言由于现代社会的数字电子技术高速发展，双钮电子锁应运而生，又由于电子技术的不断改进，采用中规模的逻辑器件可以使电子钟的体积变得很少，实用更加方便，应用更加广泛。作为电子信息工程的学生，我们都应该能够运用学到的数电和模电知识，去解决和分析一些逻辑电路的问题，继而学会设计具有一定逻辑功能的逻辑器件，这次电子工艺实习给我们一个能力全面提升的契机。我们设计的双钮电子锁，严格按照

3、设计要求，具有报警，改密等功能，而且增加了防抖等功能。2 设计任务及方案2.1 设计思路用两个按钮A、B作为密码输入，开锁密码可自设，如（3、5、7、9）；若按B钮，则门铃响；（滴、嗒）；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，则锁被打开用发光管KS表示；报警：在输入3、5、6、9过程后，如果输入与密码不同，则报警；用发光管BJ表示，同时发出“嘟、嘟的报警声音；用一个开关表示关门（即闭锁）。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

4、出响声。总体设计本阶段的任务是根据任务要求进行模块划分，提出方案，并进行比较分析，最终找到较优的方案。2.2 设计方案2.2.1 设计方案一设计框图如下报警铃 2.2.2 设计方案二此方案是在方案一的基础上增加密码修改模块。该方案虽然只增加密码修改方案，但连线、门电路增多，增加较多，令设计难度增加。综上所述，本次设计采用方案一。 3、 设计过程及内容(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，使输入信号稳定，再将信号A,B送入密码校验模块以

5、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） ：主要模块描述 I 防抖电路通过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。II 密码校验模块（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），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

6、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。III计数模块计数原理同密码模块，输入四个信号时输出1，仿真如下图IV显示输出模块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：xiangling-1V 总体电路仿真 1、密码正确时（此电路密码是3579）：2、 密码错误时： 3

7、、输入B响铃时:至此，本阶段就结束了。在上面的接口定义中，也可以发现，各个模块紧密联系，电路比较简单，较易实现向分位的进位信号4、系统调试及结果 电路设计好之后需要经过调试确认电路可行性后，方可焊接电路。 调试顺序为：振荡电路模块，分频电路模块，计数器模块，译码显示电路模块，校时模块，报时电路模块。每个模块进行调试都确认无误后，即可把每个模块连接好，组成一个完整的双钮电子锁。 根据Quartus II软件对电路仿真后得出的结论是没有问题的.然后进行PLD实验箱下载进行验证功能，下载实验箱选得是模式7，按钮A用的是引脚4即键4，按钮B用的是引脚7，即键7，cp用的是16Hz的clock即引脚93

8、，报警灯报警铃分别用D1、D2表示，门铃用扬声器，zhengque用D4表示。弄好引脚之后进行下载，然后进行密码输入验证，结果证明此电路完全能实现双钮电子锁的功能。 至此 双钮电子锁电路设计基本成功完成。5、心得体会电子课程设计刚开始，和搭档拿着选定的题目觉得很简单。脑海中马上就出现了几个设计思路，但在设计的钱几天里发现设计并不是那么简单。毕竟课程设计不同于实验课，电路图都要自己设计，而且要着眼整个系统，原来想好的设计方案不是缺这就是漏那，根本满足不了要求，所以一一被排除了。在设计过程中，既有用过的芯片，又有没用过的，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，只好一点一点地排除，不断地改进，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受益颇多，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，只有把所学的理论知识与实践结合起来，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。总的来说这次毕竟是第一次做的，结果还算比较成功，不仅学到了不少新的知识而且巩固了旧