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文檔簡介
1、<p><b> 數(shù)字電子密碼鎖</b></p><p><b> 課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p> 課程名稱: 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) </p><p> 設(shè)計(jì)題目: 數(shù)字密碼鎖 </p><p> 班 級: 0
2、8自動化(2)班 </p><p> 姓 名: </p><p> 指導(dǎo)教師: </p><p><b> 目錄</b></p><p><b> 一、設(shè)計(jì)目的1</b><
3、;/p><p><b> 二、技術(shù)指標(biāo)1</b></p><p><b> 1、基本功能1</b></p><p><b> 2、增加功能1</b></p><p> 三、總體設(shè)計(jì)方案1</p><p><b> 1、第一方案1
4、</b></p><p><b> 2、第二方案2</b></p><p><b> 3、第三方案2</b></p><p><b> 4、設(shè)計(jì)思路2</b></p><p><b> 四、元件清單2</b></p>
5、<p><b> 五、電路框圖2</b></p><p> 六、單元電路的設(shè)計(jì)3</p><p> 1.密碼輸入模塊3</p><p> 2、密碼修改模塊4</p><p> 3、密碼檢驗(yàn)?zāi)K4</p><p><b> 4、開鎖模塊5</b&
6、gt;</p><p><b> 5、報(bào)警模塊5</b></p><p> 6、音頻方波信號模塊6</p><p><b> 7、系統(tǒng)總圖7</b></p><p><b> 七、總結(jié)與體會8</b></p><p><b>
7、 1、成品評測8</b></p><p><b> 2、制作體會8</b></p><p><b> 3、制作回顧8</b></p><p><b> 八、參考文獻(xiàn)8</b></p><p><b> 一、設(shè)計(jì)目的</b><
8、;/p><p> 1、鞏固和加深對電子電路基本知識的理解,提高綜合運(yùn)用本課程所學(xué)知識的能力。</p><p> 2、培養(yǎng)根據(jù)設(shè)計(jì)需要選學(xué)參考書籍,查閱相關(guān)手冊、圖表和文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力。</p><p> 3、通過電路方案的分析、論證和比較,設(shè)計(jì)計(jì)算和選取元器件、電路組裝、調(diào)試和檢測等環(huán)節(jié),初步掌握簡單實(shí)用電路的分析方法和工程設(shè)計(jì)方法。</p>&l
9、t;p> 4、學(xué)會簡單電路的實(shí)驗(yàn)調(diào)試和性能指標(biāo)的測試方法,提高學(xué)生動手能力和進(jìn)行數(shù)字電子電路實(shí)驗(yàn)的基本</p><p><b> 技能。</b></p><p><b> 二、技術(shù)指標(biāo)</b></p><p><b> 1、基本功能</b></p><p> 1
10、).設(shè)計(jì)一個數(shù)字鎖,每把鎖都有其預(yù)先設(shè)定好的(四位二進(jìn)制數(shù))開鎖密碼,在一個開鎖控制信號作用下用該密碼可以打開鎖;</p><p> 2).開鎖時,其預(yù)先設(shè)定好的(四位二進(jìn)制數(shù))代碼與(四位二進(jìn)制代碼)開鎖密碼信號相符,且開鎖控制信號有效時,鎖打開;</p><p> 3).若不符,電路將發(fā)出聲,光報(bào)警信號;</p><p> 4).不開鎖時,鎖關(guān)閉。<
11、/p><p><b> 2、增加功能</b></p><p> 開鎖密碼位數(shù),聲報(bào)警信號擴(kuò)音等。</p><p><b> 三、總體設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b> 1、第一方案</b></p><p> 用JK觸發(fā)器和雙聯(lián)開關(guān)組成,要按
12、順序輸入密碼,但其密碼修改電路機(jī)械化,且開關(guān)過多,連線較多,操作較繁瑣。</p><p><b> 2、第二方案</b></p><p> 用74HC573鎖存器為密碼設(shè)定電路和修改電路,這方案可以便捷地設(shè)定密碼和修改密碼,但密碼的輸入要用到8個控制開關(guān)且密碼輸入不分順序。</p><p><b> 3、第三方案</b&g
13、t;</p><p> 用74ls194芯片接成的移位寄存器,但用到脈沖信號??紤]到復(fù)雜程度、密碼鎖的精確性和器材配置,我們最終決定取第二個方案。</p><p><b> 4、設(shè)計(jì)思路</b></p><p> 密碼輸入,密碼存儲,密碼比較,開鎖,聲光報(bào)警 。通過對上述各方案的設(shè)計(jì)比較,并在Proteus仿真軟件上的實(shí)行,最后我們選擇用
14、第三種方案。</p><p><b> 四、元件清單</b></p><p><b> 五、電路框圖</b></p><p><b> 注:</b></p><p> 密碼輸入模塊,包括密碼輸入和CP1信號輸入</p><p> 密碼修改模塊,
15、包括密碼輸入和CP2信號輸入</p><p> 密碼檢驗(yàn)?zāi)K,包括兩個四位數(shù)據(jù)比較器</p><p> 開鎖模塊,有開鎖,有開鎖指示</p><p><b> 二極管開鎖指示模塊</b></p><p> 報(bào)警電路模塊,由聲光報(bào)警兩模塊組成</p><p> 聲音模塊,由555產(chǎn)生一方波
16、信號引入蜂鳴器產(chǎn)生聲音</p><p><b> 二極管報(bào)警指示模塊</b></p><p><b> 六、單元電路的設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 1.密碼輸入模塊</b></p><p> 原理:預(yù)置密碼是八位二進(jìn)制密碼(高低電平控制),按下鍵為1,未按鍵為
17、0,平時(輸入端)均處于0狀態(tài)。電路用一個開關(guān)按鍵SW1依此輸入8位密碼,用SW2控制次脈沖信號的產(chǎn)生,每來一個脈沖,就把SW1中代碼(0和1)輸入到移位寄存器74ls194由兩片74ls194接成的8位移位寄存器會依此把密碼記入電路,停止輸入脈沖信號,改變開關(guān)設(shè)置不會影響密碼的存入,表示密碼輸入完成。</p><p><b> 2、密碼修改模塊</b></p><p&
18、gt; 原理:和密碼輸入模塊同理,每輸入一次脈沖信號,控鍵依此輸入8位密碼。</p><p><b> 3、密碼檢驗(yàn)?zāi)K</b></p><p> 原理:模塊電路由兩塊一樣的74LS85四位數(shù)據(jù)比較器組成。從U2的A0到A3和U3的A0到A3輸入八位密碼,從U2的B0到B3和U3的B0到B3接入原來設(shè)置的八位密碼,對其進(jìn)行比較,如果現(xiàn)時輸入的密碼與原來設(shè)定的密碼
19、一致,則在U3的第6管腳輸出高電平,作為開鎖信號,在開鎖信號有效的情況下,實(shí)現(xiàn)開鎖。如果不一致,則在I3第6管腳輸出低電平,作為報(bào)警信號。</p><p><b> 4、開鎖模塊</b></p><p> 原理:密碼正確時,從U5:A的第2管腳中輸入密碼檢驗(yàn)信號1,錯誤是為0;要開鎖時,從U5A的第1管腳中輸入開鎖控制信號1,不開鎖時,輸入為0。當(dāng)開鎖開關(guān)打上(打
20、上為1)且密碼正確時 U5:A的1、2管腳均為高電平,則U5:A的第3管腳輸出為1,此時,綠燈D1亮,電磁鎖在開鎖信號下,實(shí)現(xiàn)開鎖功能。平時不開鎖,或密碼不正確時,則U5:A的第3管腳輸出為0,此時綠燈D1滅,電磁鎖在無開鎖信號下,關(guān)閉鎖。</p><p><b> 5、報(bào)警模塊</b></p><p> 原理:從四位比較器中傳來密碼校驗(yàn)的信號,若傳來是密碼錯誤則
21、從U4:A的第1管腳中輸入信號為0(若密碼正確為1)。經(jīng)過U4:A反相器的變化變?yōu)?,并輸入到U5:B與門的5管腳,加上從U5:B管腳4中輸入的開鎖信號1,使U5:B管腳6輸出高電平,此時光報(bào)警信號紅燈D2亮,從U5:B管腳6輸出高電平和1KHz的方波分別從U5:C的管腳9和10輸入,在U5:B管腳8中輸出1KHz的音頻信號,蜂鳴器ls1發(fā)出聲音報(bào)警信號。</p><p> 6、音頻方波信號模塊</p&g
22、t;<p> 工作原理:該模塊為由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器。</p><p> 參數(shù)計(jì)算:T1 =(R1 +R2)Cln2 、T2 =R2Cln2,電路的振蕩周期為T=(R1 +2R2)Cln2。</p><p> 注:該模塊是產(chǎn)生給報(bào)警模塊的音頻信號,產(chǎn)生的CP信號對占空比沒什么要求,頻率只要適當(dāng)就可以,這里取為1KH z。由于實(shí)驗(yàn)板上有此模塊,所以在接線的時候就
23、省了此步,直接接上實(shí)驗(yàn)板上的1KHz方波信號即可。</p><p><b> 7、系統(tǒng)總圖</b></p><p><b> 七、總結(jié)與體會</b></p><p><b> 1、成品評測</b></p><p> 成品完全滿足課題設(shè)計(jì)的要求,可以對密碼進(jìn)行精確的校驗(yàn),
24、并在密碼正確和開鎖的控制下實(shí)現(xiàn)開鎖,而且,也滿足擴(kuò)展要求,對原來的四位密碼擴(kuò)展到了8位。各方面都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),并可以在實(shí)驗(yàn)板上實(shí)現(xiàn)各部分功能。若做成成品,也不失為一款經(jīng)濟(jì)實(shí)用的電子數(shù)字密碼鎖。電路是純數(shù)字化的,精確度比較高,只要正確連接這些芯片,所有的功能都可以穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)。</p><p><b> 2、制作體會</b></p><p> 學(xué)以致用,實(shí)踐后再反思,使的
25、理論與實(shí)際相結(jié)合,加深對課本的理解,搭建電路過程中養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng),也段練了個人動手能力,能夠充分利用圖書館和網(wǎng)絡(luò)查閱資料,增加了許多課本以外的知識。</p><p> 能對Proteus仿真軟件操作。</p><p> 在設(shè)計(jì)中,我和小組成員還發(fā)現(xiàn)電子密碼鎖目前在中國已經(jīng)深入到各個領(lǐng)域,井蓋用電子密碼鎖系統(tǒng)、無線電子密碼鎖、授權(quán)控制式光電編碼電子密碼鎖、手提箱的電子密碼鎖等一百多種相關(guān)產(chǎn)
26、品。</p><p><b> 3、制作回顧</b></p><p> 由于我們的個人能力和時間有限,未實(shí)現(xiàn)某些較為合理的功能比如:可以加入密碼輸入次數(shù)檢測電路,密碼輸入三次錯誤,檢測到三次報(bào)警信號,可以進(jìn)行電路鎖定,以防他人惡意開鎖。</p><p> 盡管還有一些小的問題沒有解決,但是我們小組成員都收獲很大。這也是我們從校園走向工作崗
27、位必須經(jīng)歷的吧,從理論到實(shí)踐的環(huán)節(jié)。通過這次課程設(shè)計(jì),我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了自己的不足,也找到了自己前進(jìn)的方向。</p><p><b> 八、參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1]《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》(第四版)閻石 主編 高等教育出版社 1997</p><p> [2]《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》(第三版)童詩白 華成英 主編 高等教育出版社
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