双钮电子锁.doc

广西科技大学(筹)
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Ｚ１０2 班 　 　 　 　　
　 　 学 　 号 　 　
　 　 姓　 　　　 名　 孙思琪　 　 　　
指导教师 　 　 廖贵成　 　　 　
摘 要
　 双钮电子锁就是指由两个按钮控制得密码锁。本设计就是利用数字逻辑电路实现其功能得。
设计过程采用系统设计得方法,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得内部电路,最后进行测试。
本文针对双钮电子锁得设计要求,提出了如下方案:先定义与规定各个模块得结构,再对模块内部进行详细设计;详细设计得时候又根据可采用得芯片,分析各芯片就是否适合本次设计,选择较合适得芯片进行设计,最后将设计好得模块组合调试,并最终在ＱｕaｒtｕsIＩ下仿真通过。
关键词:双钮电子锁 校验密码　　计数器 D触发器
1 前言
　 随着人们生活水平得不断提高,如何实现防盗也变得由为重要。传统得机械锁由于构造得简单,被撬得事件屡见不鲜,而电子锁由于其保密性高,使用灵活幸好,安全系数高,受到了广大用户得亲睐、
作为电子信息工程这一专业得学生,我们都应该能够运用学到得数电与模电知识,去解决与分析一些逻辑电路得问题,继而学会设计具有一定逻辑功能得逻辑器件,这次得课程设计给了我们一个很好得学习如何实际运用这些知识得机会。
我们设计得双钮电子锁就是严格按照设计要求来设计得,具有自设密码得功能,有A ,B两个输入按钮,每当按B按钮时门铃就会响,当输入密码正确锁就可打开,不正确就会报警。
２ 设计任务及方案
2。1　设计思路
　 要想实现双钮电子锁得功能就要有输入端口,用来输入密码;要有密码储存得,可以自设密码得,并且还需要校验密码,这就要用计数器等来实现;当然输出端口也就是必不可少得,用来实现开锁与报警。
2。2　设计方案
　 总体设计分为四个模块,输入模块,密码校验模块,计数模块,输出模块、其中密码校验模块又包含四个密码储存模块(mｉｍａ１,ｍima2,miｍa３,miｍａ4) 。
　　 总体设计方案思路如图1所示:
输入模块
校验模块
输出模块
计数模块

　 　 　 　 　　 图１ 设计方案组成图
３　具体设计步骤与方法。
３、1 输入模块(如图2所示)

　 　 　　图２ 输入模块
由Ａ ,Ｂ按钮输入密码,且用A与B与非来控制复位清零;CLK输入时钟,CＰ输入脉冲、
3。2密码校验模块
(1)存储模块ｍｉma１(如图3所示)

　 　 图3 存储模块mima１框图
　A端输入脉冲,只有当输入3个信号时(此模块密码为3),四输入与门才输出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),如若密码输入信号过多,产生进位,则其输出1,再通过非门输出0,那么此校验模块输出0;如密码输入正确,那么此校验模块输出1,下一密码模块开始校验。
正确密码仿真如图4所示:

　 　　 　 　　 图4 正确密码仿真波形图
(2)其她3个密码(密码依次为4,6,9)储存模块相似,只就是储存密码不同,且当要输入密码9时就要把计数器７４１60改换为７4１61。
(3)四个储存密码模块整合组成得校验模块(如图5)

　 　 　 　 　 图５ 由四个储存密码模块整合组成得校验模块
正确密码仿真如图６所示

　　　 　　 　 　 图6 组合成得校验模块正确密码仿真波形图
3。3计数模块(如图7所示)

　 　　 　 　 　 图7　计数模块
计数模块原理与储存密码模块mima１相同,当输入四个信号时输出为1。正确密码仿真如图8所示:

　　 　 　　 图8 计数模块正确密码仿真波形图
3.4输出模块(如图9所示)

　　 　 　 　　 　 　 图9 输出模块
输出端口分别就是ＫＳ(开锁)、BJdenｇ(报警灯)、BJｂaojinｇ
(报警铃)、ｍenglｉng(门铃)。校验模块得输出与计数模块得输出经由与门(上)输出得信号连接到ＫＳ,同时将信号经过一个非门,再与计数模块得输出用与门(下)并起来,信号输出接到报警灯与报警铃。当校验模块与计数模块得输出均为1时,与门(上)输出信号为1,锁被打开,同时与门(下)输出信号为０,此时报警灯与报警铃均不工作;当校验模块与计数模块得输出其中一个或者两个为0时,与门(上)输出信号为0,锁没有打开,同时与门(下)输出信号为1,此时报警灯与报警铃处于工作状态、
3。5总体原理图(如图10所示)

　 　 　 　　 　 图１0 总体原理图
总体电路仿真
（1） 正确密码仿真如图11所示:

　 　 　 　 　　　　 　图1１　总体电路正确密码仿真波形图
(2)错误密码仿真如图12所示:

　　 　 　 图12　总体电路错误密码仿真波形图
4 心得体会
本次课程设计历时三个星期,在这三个星期得设计与思考过程中,可以
说就是困难重重,但无论多么艰辛我们都没有放弃,而就是一个个问题去解决去突破,最终在ＱuaｒtｕsＩＩ上完成了双钮电子锁得波形仿真,并在EDA实验箱进行下载与模拟,实现了设计得要求。现将心得体会总结如下:
1。由于就是第一次接触课程设计,而我们所学得理论知识也比较零散,如何将理论知识结合到实践应用中来显得非常重要。所以拿到题目后我们遇到了不少得麻烦,刚开始得两天我们像无头苍蝇似得不知从何入手。基于此,我们并没有忙于做设计,而就是查找相关书籍资料认真了解双钮电子锁有关得设计原理,根据题目要求实现得功能划分模块,选择最佳方案进行设计、从这里,我们懂得了拿到一个项目,尤其就是陌生得,一定不要急于动手,而就是事先查找资料,做好需求分析、概念分析、逻辑设计等,并完善设计思路与理念,否则只会事倍功半。
2。要学会团队合作。相比以前做得数字逻辑设计实验,本次课程设计无论从难度上还就是工作量上都大很多,故这时团队合作精神就显得非常重要了。我们将双钮电子锁得设计分为四个模块,然后分工合作,最后整合编译、这样分工合作减轻了负担,也使得设计井然有序、在分工合作得时候一定要明确各自得任务,并做好输入输出得正确链接。
３.要学会与老师、同学得交流。很多难点得突破都来自于交流,交流使自己获得更多信息,开拓了思路。有时候同学得一句提示,老师得稍稍指导对我们设计都会带来相当大得启发、就如本次得设计,起初我们没有设计出门铃得响声,回来查找大量资料苦思冥想也弄不出来,后来老师说在门铃那里并上一个时钟信号,给它合适得频率就可以了。我们根据老师得提点,终于做出了门铃发出响声得功能。因此,一定要重视多多与别人交流。
4、本次设计虽然艰辛,但我们收获巨大、我们把理论应用到了实践中,同时通过设计,也加深了对理论知识得理解与掌握。在这里非常感谢我得队友以及老师与帮助过我们得同学。
参 考 文 献
(1)薛宏熙 胡秀珠 编著:《数字逻辑设计》(第1版),清华大学出版社
(2)湖南大学 彭介华　主编:《电子技术课程设计指导》(第１版),北京,高等教育出版社