《数字电路》 课程设计报告
题 目： 数字密码锁 班 级： 12级通信本科一班 学 号： 姓 名： 同组人员： 指导教师：
2014年12月17日
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目 录
1.课程设计目的 ............................................................................................................... 1 2.课程设计题目描述和要求 ............................................................................................. 1 3.课程设计报告内容 ........................................................................................................ 1
3.1设计思路 ............................................................................................................ 1 3.2设计过程 ............................................................................................................ 2
3.2.1 密码输入及验证电路的工作原理 ............................................................ 2 3.2.2 密码修改及输出锁定 .............................................................................. 4 3.2.3 计时模块 ............................................................................................... 4 3.2.4 逻辑组合模块 ........................................................................................ 5 3.3电路参数的选择及计算 ....................................................................................... 5 4.电路软件仿真 ............................................................................................................... 7
4.1 开锁的仿真 ...................................................................................................... 7 4.2 报警的仿真 ...................................................................................................... 7 5.电路的安装与调试 ........................................................................................................ 8
5.1 焊接电路 .......................................................................................................... 8 （1）先规划元件布局，固定器件； .......................................................................... 8 反面.......................................................................................................................... 9 5.2 总电路的调试 ................................................................................................. 10 5.3 调试中遇到的问题及分析与总结 ..................................................................... 10 6.总结 ........................................................................................................................... 10 7.指导教师意见 ..............................................................................................................11 参考书目.........................................................................................................................11 附录................................................................................................................................11
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数字密码锁
1.课程设计目的
通过课程设计掌握数字电路的一般设计方法，掌握常规模拟IC器件的应用，培养综合应用所学知识来指导实践的能力。进一步掌握数字电子技术的基本理论及实验调试技术，为接下来学习更多的专业知识奠定扎实的基础。
数字密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁。其特点如下：
（1）保密性好，编码量多。随机开锁成功率几乎为零。 （2）密码可变，用户可以随时更改密码，防止密码被盗。
（3）误码输入保护，当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。 （4）无活动零件，不会磨损，寿命长。
（5）使用灵活性好，不像机械锁必须佩带钥匙才能开锁。
2.课程设计题目描述和要求
（1）设计一个数字密码锁,有其预先设定好的密码，该密码可以修改。
（2） 输入密码按确定键后，若密码正确则锁打开；若密码不正确则电路发出报警信号。
（3）任意输入密码而不按确定键的话电路不会有反应。
（4）打开的持续时间为Tx，警报持续时间也为Tx，即按下确定键到松开后10秒，按住确定键不放的话一直打开或者报警。
3.课程设计报告内容
3.1设计思路
设计选用各种集成芯片作为本设计的核心元件，采用逻辑开关及译码器组成密码输入部分。D触发器与密码输入部分不同的接线方式可修改密码。555定时器构成单稳态触发器产生触发信号触发开锁或者报警。
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输 入 确定 输入 计时模块 锁住输入 密码 密码验证模块 修改密码 逻辑组合模块 开锁信号 报警信号 图3.1 数字电子密码锁的设计原理框图
3.2设计过程
3.2.1 密码输入及验证电路的工作原理
此模块主要是用输入键盘和74LS138实现，输入键盘为六个逻辑开关;74LS138为3线-8线译码器,它的真值表如表3.2.1
表3.2.1 74LS138真值表
输入 G1 0 X 1 1 1 1 1 1 1 1 G2A+G2B X 1 0 0 0 0 0 0 0 0 C B A X X X X X X 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 2
输出 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 由表3.2.1 可知每个输出端为0时都有唯一的输入码，所以可以把G1 ~G2A ~G2B C B A作为密码输入端，与输入键盘相连,共有26=64种输入情况。Y0—Y7只需要选择其中一端作为密码验证信号输出就行了。有8个选择，也就是修改密码时，只有8个不同的固定密码可以选。电路连接图如图3.2.2。密码和密码选择端对应表如表3.2.3
图3.2.2 密码输入
表3.2.3 密码和密码选择端对应表
密码设定端的连接 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 3
密码 100000 100001 100010 100011 100100 100101 100110 100111
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