数字电路课程设计-密码锁

1、数字电路课程设计密码锁课程设计任务书学生姓名：肖伟翔专业班级：电信1002指导教师：刘运苟工作单位：信息工程学院题目：2数字密码判断电路初始条件：具备数字电子电路的理论知识；具备数字电路根本电路的设计能力；具备数字电路的根本调试手段；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试.要求完成的主要任务：包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求1、4位LED显示十进制数；2、输入四位密码；3、连续三次不正确键盘锁住；4、10秒有效;5、设计电源；6、焊接：采用实验板完成,不得使用面包板.时间安排：第十九周一周,其中3天硬件设计,2天硬件调试指导教师签名：2021年5月30日系主任或责任教

2、师签名：年月日目录1 .数字密码判断的总体设计方案31.1 系统框图32 .各局部电路设计32.1 密码输入电路32.2 密码存储电路42.3 密码输入限制电路52.4 密码显示电路62.5 密码验证与报警电路73 .整体电路的仿真84 .实物的制作84.1 按键模块94.2 数码管模块94.3 整体电路105 .心得体会116 .参考文献117 .附录121 .数字密码判断的总体设计方案1.1 系统框图输入密码输密码+密码.2 .各局部电路设计2.1 密码输入电路R2谓CRiU3:A74LS2UU4:AP1U4:B>752>E0E1D4D5D6D8D1D2NET=D16二4U2:

3、AB15U2:C74LS04U2:DU12:AU12:BE2CLKRQ62DSQ5E42DSQ5E0图314密码输入电路12DSQ911CLK3该电路有十个按键D0-D9,用来限制密料的输入,通过74HC3R47Q1彳亍编码,在密174LS74174LS74码输入有效的时间内,如果十个按键中有按键按下,那么CR产生一个脉冲,用于74LS74E2限制密码的输入,74HC14现码后通过四个反相器,把十进制码转为二进制码.S0用于密码输入,按下后开始输入密码,有效时间为十秒.S1用于产生修改密码所需的脉冲.S2用于解锁2.2 密码存储电路CRE0E1E2E3U17Q03.Q14.Q21Q36.U18

4、2910：D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3SRSLbCLKS0S1MR彳1215Q1014Q1113Q12.Q13VCC9pion2.7.11D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3SRSL.CLKS0S1MR74LS194U2034.15Q5014Q5113Q5212Q53-5.6U192.34三5工6彳D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3SRSLQLKS0S1MR374LS194U219i10456二14Q2113Q22一12Q23-.15Q20S1D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3SRSL>CLKS0S1MR62TTT910二345T14Q3113Q32.12Q33.15Q309170174LS

5、194U2321711910D0D1D2D315Q4014Q41.13Q42"12_Q43.Q0Q1Q2Q3D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3SRSLclkS0S1MR74LS194U22D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3SRSL卜CLKS0S1MR74LS194U24D0Q0D1Q1D2Q2D3Q33.2.10士:3456T2m15Q8014Q81丁13Q82712Q8315Q7014Q71=13Q72*三12=Q733.4b5615Q6014Q6113Q62H2Q63SRSL>CLKS0S1MR21韶CLKS0S1MR74LS194SRSL74LS194图1.2密码存储电路该电

6、路左边四块74LS194用于存储输入密码,右边四块用于存储原始密码,密码的输入通过脉冲CR和E0-E3限制,E0-E3只有一个为高电平,通过四个D触发器限制.2.3 密码输入限制电路CCVR_J_C1.S02-r-0.047uF-111BIVCCA-81THDNGTU16:A图1.3密码键盘输入限制电路密码输入限制电路的时间限制由555构成单稳态电路,当S0按下,产生一个时该电路中用计数器74LS393记录密码输入的次数,假设密码输入正确,那么产生清零信号,计数清零,假设三次输入错误,那么Y1产生高电平,锁住密码输入键盘,如果按下S2,那么可以产生清零信号,对计数器清零,密码输入键盘解锁.S该

7、电路用于限制键入的密码数据送入存放器,上电后E0-E3为1000,在密码输入的有效时间,按下一次按键,CR产生一个脉冲,此时第一个存放器把密码存入,E0-E3由1000变为0100,再按一次密码存入第二个存放器,E0-E3由0100变为0010,按四次即完成密码的输入.2.4 密码显示电路图1.7密码显小电路111374LS32该电路用于显示输入密码,由于简化仿真电路,故用此电路,制作实物时,该电路采用共阴极数码管与译码器74LS48构成,电路的连接不做详细介绍.2.5 密码验证与报警电路U9Q1010.'-Q11127-Q1213Q13157Q509Q511厂Q5214JVCA0A1

8、A2A3B0B1B2B3A<BA=BA>BQA<BQA=BQA>B774LS85U10Q2010Q2112Q2213Q2315Q609Q6111iQ6214Q63VC12_b34=A0A1A2A3B0B1B2B3A<BA=BA>B74LS85U3:BD0R13LED-RED74LS20QA<BQA=BQA>BU11Q3010Q3112Q3213Q3315.Q709Q7111Q7214Q7312VCC314,A0A1A2A3B0B1B2B3A<BA=BA>BQA<BQA=BQA>BQ401074LS85U12Q4112Q42

9、13Q4315Q809_1Q8111Q8214Q831,一2VCC3A0A1A2A3B0B1B2B3A<BA=BA>BQA<BQA=BQA>B74LS85U25:A74LS00图1.8密码验证与报警电路该电路采用四位比拟器74LS85,如果输入密码与原始密码相同,那么输出高电平,四位密码都相同那么都输出高电平,四个输出通过四输入的与非门,都为1时,输出为低电平,此时发光二级管亮,密码输入正确,如果发光二级管不亮,那么输入的密码错误.3 .整体电路的仿真U17U18D0D11-U4:AU4:B16YU2:AR874LS04R9NET=D16-3D1Q1SRMR4S194U

10、13:A121111874LS7474LS7474LS74U16:ACLKMRSO2Q2Q3D2D3Q2Q3R151OOkQOQ1QO3Q14GEQ36SLCLKSOS1BO1;*IUH-.U674LS2OQOQ1SRu1MRF4S194U232SRHsL1O1S1-sJ>>1U3.AL-74LS32,74LS04U12:A1215Q1O14Q11DOD1QOQ1SR13Q2212Q23-QSR4LS19474IS19414Q3113Q32"12D1Q1D1SRD2D3SLCLKSOS1MRD2D3Q2Q3Q2Q334D2D3S1MRD2D3S1MRQ2Q3SLCLKSO

11、SLCLKSO179)2):-MR：J>Q3SCLKS15Q5O.14Q5113Q5£12Q5,A1A2A3BOB1NB2VCC2A<BU9321O1V15-1.QQQQ1J1悔74LS041Q-14Q81：13Q82；12一Q83D1Q1Q42SRSIS1MR74LS194D2D3Q2Q3Q2Q315Q6O14Q61.124A=BA>BQA<BH774U1O74LS85Q2010Q2112AOA1A2A3BOB1B2B3A<BA=BA>B-74LS85U11Q3010QA=BQA>B7,6QA<BQA=BQA>BQ3112.Q7

12、111U12A1A2A3QA<BQA=BQA>B7.6BOB1B2B3A<BA=BA>B9U3:B3DS2U25.A1274LSOO-Q4OQ42A2A3Q43.Q831VCCBOB1B2B3A<BA=BA>BQA<BQA=BQA>B图1.9整体电路输入密码为2341,二极管没有亮,密码输入错误.当输入正确密码时,二极管亮.4 .实物的制作4.1 按键模块按键模块的制作参加了消抖电路,利用电容的放电延时,采用并联电容法,实现硬件消抖.但是实物的消抖效果不是很理想.4.2数码管模块图1.11数码管模块实物图4.3整体电路图1.12整体电路正面图图1

13、.13整体电路反面图5 .心得体会通过对密码判断电路的设计,我深刻的熟悉到理论联系实际这句话的重要性与真实性.而且通过此课程设计,我不但知道了以前不知道的理论知识,而且也稳固了以前知道的知识.最重要的是在实践中理解了书本上的知识,明白了学以致用的的真谛.也明白了老师为什么要求我们做好这个课程设计的原因,老师是为了教会我们如何用所学的知识解决实际的问题,提升我们的动手水平.在整个设计过程中,我觉得调试局部是最难的,由于理论计算的参数在实际中并不一定是最正确参数,我们必须通过观察结果来改变参数的数值已到达最好的效果.此外,我也学到了团队合作的重要性,在整个设计中,正是由于我们各个队员的分工合作,携手合力,最终才能在规定时间内顺利的完成了任务.虽然完成的结果还是有些不如意,但是我们在实践中受益匪浅.6 .参考文献1、?电子技术?国防科大出版社任永益等编1994.82、?数字电子技术?杨志忠主编高等教育出版社20003、?新型集成电路应用实例?何希才编著电子工业出版社2002.64、?数字集成电路应用300例?黄继昌等编著人民邮电出版社2002.15