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电子密码锁课程设计报告.doc

电子密码锁课程设计报告.doc
电子密码锁课程设计报告.doc

电子密码锁设计任务书1、设计目的

(1)掌握电子密码锁工作原理。

(2)熟悉数字集成电路的设计和使用方法。

(3)熟悉 Protel/multisim 软件的使用。

2、设计任务

(1)用电子器件设计制作一个密码锁,使之在输入正确的代码时开锁。

(2)在锁的控制电路中设一个可以修改的 8 位代码,当输入的代码和控制电路的代码一致时锁打开。

(3)用红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁。

(4)当开锁输入码与密码不一致时发出报警信号。连续3 次输入错误则进入自锁状态。

(5)其他功能可以自行扩展。

3、设计要求

(1)合理的设计硬件电路,说明工作原理及设计过程,画出相关的电路原理图;

(2)选择常用的电器元件(说明电器元件选择的过程和依据);

(3)进行数字电路仿真;

(4)按照规范要求,按时提交课程设计报告(打印或手写),并完成相应答辩。

4、参考资料

(1)毕满清主编 . 电子技术实验与课程设计 . 北京:机械工业出版社, 2005

(2)胡奕涛主编 . 电子技术实践教程 . 北京:北京邮电大学出版社,2007

(3)苏文平,等编着 . 电子技术实践与制作教程 . 北京:国防工业出版社, 2007

(4)康华光主编 . 电子技术基础 : 模拟部分 . 北京 : 高等教育出版社 ,1988

电子密码锁设计报告

目录

一.设计任务和要求 (3)

二.设计的方案的选择与论证 (3)

电路设计的多种方案. (3)

方案论证 . (4)

方案选择 . (4)

三.电路设计计算与分析 (5)

开关编码电路 (5)

密码存储及显示电路. (7)

密码验证电路 (10)

开关锁报警电路 (10)

密码锁定电路 (12)

四.总结及心得 (13)

五.附录 (16)

电路原理图 (16)

元器件明细表 (17)

六.参考文献 (18)

一.设计任务和要求

用电子器件设计制作一个数字密码锁,红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表

示开锁。具体要求如下:

(1)在锁的控制电路中设一个可以修改的8 位数字密码;

(2)设置密码时指示灯不亮,也不会发出报警信号;设置完密码后密码锁处于关锁

状态(即红灯亮,绿灯灭),此后输入正确密码时密码锁开锁且不报警,输入错误时密码

锁保持关锁状态并报警;

(3)连续 3 次输入错误时,密码锁立刻自动锁定30 秒钟,即在 30 秒内输不进去密码,因此也开不了锁; 30 秒之后密码锁自动退出锁定状态,此时可以正常输入密码;

(4)输入密码的过程中不会报警,只有在输入完成后,密码锁才会判断密码是否正

确以及执行开 / 关锁和是否报警的操作。

二.设计的方案的选择与论证

电路设计的多种方案

设计制作数字电子密码锁,可以使用各种集成(译码器,555 定时器,触发器),也可以采用单片机(如89C51)。

方案一:选用单片机作为核心元件,利用其灵活的编程设计和丰富的I/O 端口,以及控制的准确性,实现丰富的密码锁功能。在单片机的外围电路外接输入键盘用于密码的输

入和一些功能的控制,外接芯片用于密码的存储,外接LCD显示器用于显示作用。当用户需要开锁时,先按键盘开锁键之后按键盘的数字键0-9 输入密码。密码输完后按下确认键,如果密码输入正确则开锁,不正确显示密码错误重新输入密码,当三次密码错误则发

出报警信号。除上述基本的密码锁功能外,还可以添加遥控功能。

方案二 : 选用各种集成芯片作为本设计的核心元件。用逻辑开关及编码器组成密码输

入部分; D 触发器存储输入的密码和控制电路里设置好的密码;接成8 进制计数器来对输入密码时密码的个数计数;接成 3 进制计数器,对重置密码的次数计数,在第 3 次重置密码时产生高电位的进位信号,触发555 定时器构成的单稳态触发器,触发器产生30 秒的触发信号控制密码锁输入部分一直置零,这时就输不进去密码了(即从第四次开始输不进

去密码),从而实现了连续 3 次输入密码错误就锁定的功能。

方案论证

采用单片机来设计,其优点是硬件电路简单,功能很多,拓展方便,编程设计灵活多

样以及 I/O 端口丰富,控制准确。但是单片机要求知识广泛,需要对硬件有较好的认识,

也要有一定的编程能力。再者,用单片机设计时需要用到的外围设备多,密码锁制作费用

比较大。

用各种集成芯片及门电路来设计,优点是电路理解轻松,设计比较顺畅,用已有的知

识就可以设计。但是电路连线比较繁杂,需要一些逻辑器件,智能化大大降低,很容易出

现故障,并且能拓展的功能也比较少。

方案选择

论证完方案后反观自身,知识面不够广,电路设计经验不太多,专业基础也不是很扎

实,这样的话采用单片机来设计电路可行性不是很高,短时间内有很大难度。

所以,为了进一步巩固理论基础、熟练掌握和运用数字电子技术的基本知识以及丰富

电路设计制作的经验,在此次课程设计中,通过两种方案的比较,结合自身实际情况,在

满足设计要求的基础上,我采用方案二来设计制作电子密码锁,并适当扩展了其功能。

其系统框图如下:

计数

图 1电子密码锁设计电路系统框图

三.电路设计计算与分析

输入密码锁定

开锁

设计过程中共用到 5 个单元电路,分别为开关编码电路、密码存储/ 显示电路、密码

验证电路、开关锁报警电路和密码锁定电路。下面将一一叙述其实现原理。

开关编码电路

此电路由逻辑开关、二 --- 十进制优先编码器74HC147和一个四输入的与非门组成。9 个开关分别用键盘上的数字1-9 控制,其上两个端口分别接高、低电位,用来控制编码器

输入端的电位。

图 2开关编码电路图

不按数字键时,开关上面的两个端连接导通,编码器上相应的输入端为高电位。所以

初始状态下编码器9 个输入端均为高电位, 4 个输出端也均为高电位,经过四输入的与非

门后变成脉冲输出端的低电位。当按下某一个数字键时,相应的开关下面两个端连接导通,编码器输出 4 个相应的的高低电位(而且至少有一个低电位),经过与非门之后形成脉冲

输出端的高电位。当松开数字键时编码器的输入端和输出端又都变成高电位,经过与非门

之后脉冲输出端又恢复成低电位。

所以每次输入一个数字时(按相应的数字键,按下又松开),该电路脉冲输出端还产

生一个脉冲,将此脉冲发送给密码存储单元,可触发其状态发生改变,进行密码存储。

表 1 二 --- 十进制优先编码器74HC147特性表

输入输出

I

1 I

2

I

3

I

4

I

5

I

6

I

7

I

8

I

9

Y Y Y Y

3 2 1 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

××××××××0 0 1 1 0

×××××××0 1 0 1 1 1

××××××0 1 1 1 0 0 0

×××××0 1 1 1 1 0 0 1

××××0 1 1 1 1 1 0 1 0

× × ×0 1 1 1 1 1 1 0 1 1

× ×0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0

×0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1

0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 密码存储 / 显示电路

由于需要存储由8 个数字组成的一串密码,所以此电路由8 个 D 触发器和 8 个七段数

码管构成,每个触发器负责存储和输出一个数字,每个数码管负责显示一个数字。数码管

显示的数字由对应的 D触发器输出。电路图如下:

图 3密码存储及显示电路图

图中的触发器都是 74HC175,其功能特性和普通的单输入触发器类似,唯一的不同就

是 74HC175有 4 个 D输入端和 4 个 Q输出端。所以理论上每个触发器都可以存储十进制

数 0—15 之内的任何一个数。 8 个触发器的脉冲输入端互相连在一起,置零端(低位有

效)

也互相连在一起,脉冲输入端和置零端分别受统一的脉冲信号和置零触发信号控制。8 个触发器依次级联,前一个触发器的输出端接后一个触发器的输入端,构成一个四位串行输

入的移位寄存器。

表 2 单输入 D 触发器特性表

CLR CLK D Q Q*

0 ×××0

1 0 ×0 0

1 0 × 1 1

1 1 0 ×0

1 1 1 × 1

在置零端无效以及脉冲信号连续的情况下,输入的第一个数字马上由第一个触发器输

出,由第一个数码管显示出来,并存储在第二个触发器中;输入的第二个数字还是由第一个

触发器输出,由第一个数码管显示出来,并存储在第二个触发器中;之前存储在第二个触发

器中的数字此时已经输出,由第二个数码管显示出来,并存储在第三个触发器中。输入过程

中第一个数码管总是显示最后输入的数字,第二个数码管显示输入的前一个数字。

以此类推,输入完 8 个数字后,数码管依次显示每个数字,从左往右看时,最后一个数码

管显示输入的第一个数字,第一个数码管显示输入的最后一个数字。这样在效果上就形成

了一个串行输入的移位寄存器。

当需要重置密码时,让触发器的置零端有效即可(即使置零端为低电位),此时触发

器的输出端 Q端均为 0。

在密码锁电路设计过程中两次用到此单元电路,分别用来存储设置的密码和输入的密

码。下图就是由开关编码电路和密码存储 / 显示电路连接而成的密码输入及设置电路,并显

示有仿真结果。

图 4密码输入及设置电路

图中上边的电路用来存储和显示输入的密码,下边的电路负责存储和显示设置的密

码,而左边部分是开关编码电路。

另外此图中由空格键控制的开关负责使输入密码存储电路置零,因为按下空格键时,

此开关下方导通,接低电位到密码存储电路中 D触发器的置零端(低电位有效),则 D 触发器都置零。

开关 B 负责控制电路进入密码设置状态和输入密码状态。当 B 打开时接高电位,此时可以开始设置密码,在开关编码电路中按下相应的数字键后触发的脉冲经过与门传送给设

置密码存储电路的脉冲输入端,这时电路就可以存储设置的密码了。当B闭合时接低电位,经过与门后必然也输出低电位,此时开关编码电路产生的脉冲传输不到设置密码存储电路

的脉冲输入端,因此设置密码存储电路将保持状态不变,即电路退出了设置密码的状态。

此时应该注意的是,开关 B 输出端的电位还接到一个三态门的控制端上,而此三态门又可

以控制开关编码电路产生的脉冲是否输入到输入密码存储电路的脉冲触发端。也就是在 B 闭合时,电路退出了设置密码的状态,此时三态门导通,脉冲可以传到输入密码存储电路

中,则此时电路进入了输入密码的状态;而当 B 打开时,电路进入设置密码的状态,此时

三态门截止,脉冲传输不到输入密码存储电路中,将保持状态不变,也即不能存储输入密

码,电路退出了输入密码的状态。

而开关 A 和空格键控制的开关类似,它是负责使设置密码存储电路置零,因为其输出

端与设置密码存储电路中的置零端相连。

密码验证电路

此电路由 8 个 4 位数值比较器组成,它们相互级联,用来比较输入的密码和设置的密

码,只有两者完全一致时电路输出端才会产生高电位。其中每个比较器负责比较一对数字,所以此电路可验证8 位数字密码是否正确。

图 5密码验证电路

开关锁报警电路

此电路主要由计数器、开关锁指示灯、报警装置以及控制开关和一些门电路组成。电

路如图 5 所示。图中绿灯模拟开锁状态,红灯模拟关锁状态,而蜂鸣器用来报警。当输入

密码正确时,密码验证电路输出高电位,电路进入开锁状态;不正确时密码验证电路输出

低电位,电路保持关锁状态,并报警。

图 6开关锁报警电路

打开开关 B 可控制密码锁进入密码设置状态,此时开关锁指示灯不亮,也不会报警(实际上此状态下密码锁也不需要报警)。密码设置完成后退出此状态(即闭合开关B)。此时密码验证电路必然输出低电位,经过非门后又变为高电位。然后可通过闭合开关 D 来控制密码锁进入关锁状态(绿灯亮、红灯灭)。此时只有输入8 位正确的数字密码后,才能进入开锁状态(红灯亮、绿灯灭)。因此需要在密码输入过程中对输入的数字进行计数。

又因为输入的是8 位密码,所以只需要8 进制的计数器即可。此电路是通过置数法将同步

十进制计数器 74LS160接成 8 进制计数器。

表 3同步十进制计数器74LS160 的特性表

CLK R LD EP ET 工作状态

D

×0 ×××置零

1 0 ××预置数

× 1 1 0 1 保持

× 1 1 ×0 保持(但 C=0)

1 1 1 1 计数

计数器上的脉冲输入端用来接收输入密码时开关编码电路产生的脉冲信号。由上可

知,每输入一个数字,电路均会产生一个脉冲。在此脉冲触发下,计数器开始计数。但需

要注意的是,计数器开始计数时的初始状态应该是输出0000,如果不是的话需要通过空格键或逻辑开关 C使计数器置零。此外空格键也用来控制输入密码存储电路置零。等到输入

完 8 位密码以后,计数器也进行了 8 次计数,并且产生了进位信号。它和密码验证电路的输

出信号共同控制密码锁开锁和报警,而在开关 B 和 D都闭合的情况下,密码验证电路的输出

信号单独控制密码锁是否退出关锁状态。

密码锁定电路

此电路主要采用同步十进制计数器74LS160和 555 定时器。分别把十进制计数器接成四进制,把 555 定时器接成单稳态触发器。

图 7密码锁定电路

根据设计要求,电路需要实现连续 3 次输入错误时密码锁自锁30 秒钟的功能,因此必然要使用计数器进行计数。本设计电路中计数器是对重置输入密码的操作次数计数(即

按空格键的次数),当输入密码连续错误三次时重置密码的次数也为三次,此时计数器产

生高电位的进位信号,触发555 定时器构成的单稳态触发器,触发器产生30 秒的高电位触发信号,经过非门后变为低电位,控制密码输入部分一直置零,因此从这时开始就输不

进去密码了(即从第 4 次开始就输不进去密码了),实现了 3 次密码错误就锁定的功能。

至于单稳态触发器中R、C的取值,则可根据公式 t w 1. 1RC来设

定,其中 t w =30s。下面简单叙述一下其工作原理并给出电路的电压波形图。

单稳态触发器的触发信号输入端低电平有效。在没有触发信号时, TRI 端处于高电平,单稳态触发器输出低电平,处于稳态;在输入触发信号时,电容充电,单稳态触发器输出

高电平,处于暂稳态;经过一段时间后,电容电压达到上限阈值,如果此时输入端的脉冲

触发已消失则输出低电平,同时电容迅速放电,电路恢复到稳态。

图 8用555定时器接成的单稳态触发器电路的电压波形图

四.总结及心得

这学期我们开始学习数字电子技术这门专业课,这次也是我们第一次做课程设计,所

以不免会感到一些吃力。通过这次课程设计我发现自己还存在诸多方面的不足,比如刚开

始拿到原理图和元器件时,没有对原理图的正确性验证就盲目的连接,导致不能达到预期

的模拟结果,经过多次调试才发现问题所在。

历时两周的数电课程设计现在即将结束,回想一下,感觉这个过程中发生了好多,自

己也有很深的体会。虽然很辛苦,但给我带来了从未有过的体验与喜悦。在设计实践的过

程中,我深深地体会到必须要有扎实的知识基础,要熟练地掌握课本上的知识,这样才能

对试验中出现的问题进行分析解决。在整个电路的设计过程中,花费时间最多的是利用Multisim软件仿真。因为之前没有好好学习这个软件,所以我必须从头学起,自行摸索的

学习。我在各个单元电路的连接上花费了大量时间。在设计时曾提出了两种方案可供选择,我们仔细比较分析其原理和可行性,并结合自身实际情况,最终确定了设计方案和电路。

实习过程中,我深刻地体会到在设计过程中,要考虑到各个元器件的功能和特性,要翻阅

大量资料,参考别人的经验,只有这样才能把自己的电路设计得更完善。

通过这次对电子密码锁的设计与制作,我了解了设计电路的一般步骤,也明白了关于电

子密码锁的原理与设计理念。在此次的电子密码锁设计过程中,我更进一步地熟悉了芯片的

结构、管脚图、功能表以及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。这些知识

对我们大学生来说是十分宝贵的实践经验,是无法在课堂上获得的,是当今社会最重视的,同时也是我们最需要提高的部分。

在设计电路中 , 完成电路图只是完成了设计的一小部分,更加困难的是对电路的验证

和纠错,在这过程中我接触到了很多未接触过的检查方法和思想。在电路的仿真过程中出

错的原因都主要是由接线的错误所引起的。所以在接线的时候一定要细心,不要接错,同

时也要学会如何判别芯片的功能,要是芯片不具备要求的功能,或者不匹配,即使接线再

正确也出不来理想的模拟结果。在此过程中要仔细研究考虑自己的设计,看是否可行,尤其是进位输出,得着重看看进位输出端输出的的 CP脉冲是否正确等。

总体来说,通过这次课程设计学习,我越发感觉电子设计不是死板的东西,是有很大科学性与艺术性的。不同芯片的使用,不同的接线方法,不同的变量,不同的实现思路,经过组合后几乎可以称之为艺术。这次课程设计使我对各种电路都有了大概的了解,也学会了常用EDA软件的使用,在平时的理论学习中遇到的问题现在都已经一一解决了,这加深了我对本专业的了解,培养了我对学习的兴趣,为以后的学习打下了良好的基础,所以我受益匪浅。同时,这次课设使我明白:电子设计容不得纸上谈兵,只有自己动手实际操作才会有深刻理解,才会有收获,正所谓“千里之行,始于足下”。这次课程设计最大的意义在于让我们迈出了通往工程师的第一步。所以我非常感谢指导老师的答疑解惑指导和帮助过我的同学们。

理论知识终究不是实践能力,在实践面前一系列的问题会突发出现,但是没有扎实的理论知识,实践能力又无从存在,二者可谓缺一不可。所以在以后的学习工作中,学习和动手我要两手抓,而且两手都要硬,不能留下软肋,让问题钻了空子。

五.附录

电路原理图

元器件明细表

描述标号封装量

1 74HC_4V,74HC147N_4V U1 Generic\NO16

1 74HC_4V,74HC175N_4V U

2 Generic\NO16

U4,U5,U6,U11,U12

15 74HC_4V,74HC175N_4VU13,U14,U15,U16,U17 IPC-2221A/2222\NO16

U18,U27,U28,U29,U30

1 74LS,74LS20D U10 IPC-7351\DO14

2 SPDT S11, S12 Generic\SPDT

11 SWITCH,PB_DPST S1,S2,S3,S4,S5,S6

Ultiboard\DIGTAS1 S7,S8,S9,S10,S15

1 74HC_4V,74HC125N_4V U7 IPC-2221A/2222\NO14 8 74HC_4V,74HC85AD_4V U8,U9,U39,U40 IPC-7351\DO16

U41,U42,U43,U44

2 74LS,74LS160D U46,U48 IPC-7351\DO16

1 TIMER,LM555CM U53 IPC-7351\M08A

3 74STD,7404N U47,U50,U5

4 IPC-2221A/2222\NO14

1 74STD,7400N U5

2 IPC-2221A/2222\NO14

5 74AS,74AS08M U3,U45,U49,U51,U55 IPC-7351\M14A

1 BUZZER,BUZZER 200Hz alarm Generic\BUZZER

4 DIPSW1 S13,S14,S16,S17 Ultiboard\DIPSW1H

1 LED_green True Ultiboard\LED9R2_5Vg

1 LED_red Flase Ultiboard\LED9R2_5V 六.参考文献

1.阎石 . 数字电子技术基础(第五版) . 北京:高等教育出版社, 2006;

2.郭海文 . 电工电子实验技术 . 徐州:中国矿业大学出版社, 2012;

3.路勇 . 电子电路实验及仿真 . 北京 : 清华大学出版社 ,2004 ;

4.苏文平 . 电子技术实践与制作教程 . 北京:国防工业出版社, 2007;

5.毕满清 . 电子技术实验与课程设计 . 北京:机械工业出版社, 2005;

6.胡奕涛 . 电子技术实践教程 . 北京:北京邮电大学出版社, 2007;

7.刘修文 . 实用电子电路设计制作 . 北京:中国电力出版社, 2005;

8.康华光 . 电子技术基础 : 模拟部分 . 北京 : 高等教育出版社 ,1988 ;

9.唐程山 . 电子技术基础 . 北京:高等教育出版社 ,2005 ;

10.陈立周 . 电气测量 . 北京:机械工业出版社, 1991;

11.方建中 . 电子线路综合实验 . 杭州:浙江大学出版社, 2007;

12.康华光 . 电子技术基础:数电部:高等教育出版社, 2000;

13.滕国仁 . 电器实验技术 . 北京:煤炭工业出版社, 2003;

14.童诗白 . 模拟电子技术基础 . 北京:高等教育出版社, 2000;

电子密码锁报告

基于单片机控制的电子密码锁 设计者:张雪贵 指导老师:李峥 淮北煤炭师范学院物理与电子信息学院 06电子信息工程 2009年6月

基于单片机的电子密码锁 一设计任务 设计一个利用AT89S52单片机控制的电子密码锁,该电子密码功能包括16个密码输入,密码输入过程中清除输入,密码正确和错误分别用蜂鸣器提示,输入错误密码超次锁定,密码修改,12864LCD 显示菜单实现多功能等等。 二总体方案设计与实现 电子密码锁系统核心用AT89S52单片机控制,密码输入按键为4*4矩阵键盘16个按键实现密码输入,外加独立按键实现清除,确定和液晶反白控制。密码存储电路利用AT24C02芯片,该芯片可以实现掉电存储,而且数据可保留时间长,与单片机连接简单。报警电路利用三极管驱动小型蜂鸣器实现,通过给蜂鸣器送不同频率的电平信号实现不同声音报警。LCD用12864字符型液晶实现,通过单行反白实现菜单,加强液晶显示内容及添加系统功能。 另外,电磁锁电路暂时利用发光二极管代替,用发光二极管的亮灭和蜂鸣器的响声来指示电磁锁的开关。 图1 系统原理框图 图2系统总体原理电路图 三硬件电路的功能单元设计 (一)单片机最小系统

其原理图如图1所示 图3 单片机最小系统模块 单片机采用AT89S52单片机, AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器,与工业80C51产品指令各引脚完全兼容。单片机最小系统主要有两块组成,其一为晶振起振电路,其二为复位电路。在此,我们采用按键手动复位,相对来讲,这种复位方式更加方便人性化,不必要切断电源即可对系统进行复位。 (二)开锁电路 通过单片机送给开锁执行机构,电路驱动电磁锁吸合,从而达到开锁的目的。其原理如图2 所示。 图4 开锁电路原理 当用户输入的密码正确单片机便输出开门信号,送到开锁驱动电路,然后驱动电磁锁,达到开门的目的。在此为节省成本考虑,我们用二极管代替电磁锁,将一切在LCD上面显示,并且利用蜂鸣器和二极

基于51单片机的无线电子密码锁课程设计[优质文档]

单片机课程设计报告书 基于89C51单片机 课题名称 无线电子密码锁的设计姓名刘武 学号131220330 学院通信与电子工程学院 专业电子信息工程 指导教师祝秋香讲师 2015年12月20日

基于89C51单片机无线电子密码锁的设计 1 设计目的 (1)了解MCS-51单片机使用方法和熟悉蓝牙模块; (2)掌握AT89C51芯片的使用方法及蓝牙模块的连接与使用; (3)熟悉单片机程序仿真软件Proteus的使用; (4)了解MCS-51单片机开发板工作原理以及芯片的组合; (5)熟悉无线电子密码锁的设计及实现。 2设计思路 2.1 选择设计电路 设计51单片机与蓝牙连接的电路。 2.2 所选设计电路的原因 (1)由于无线电子密码锁的设计需要用到蓝牙模块,用到的单片机资源并不是很多,而51单片机的资源有8位CPU、4KB的ROM、128B的RAM、2个16位定时/计数器、4组8位的I/O、1个串口和5个中断源,可以更有效率的利用到51单片机的资源。 (2)可现实无线功能的模块有:蓝牙模块、无线模块、红外遥控模块,因为相对之下,蓝牙模块更容易实现,更容易操作,最后选择蓝牙模块实现手机远程控制。 (3)为了提高效率,可以利用51单片机开发板的硬件,用LED灯模拟密码锁的开关,当LED灯亮起时代表锁已经开启,熄灭则代表密码锁被关闭。应用在实际中可用继电器替代LED的亮灭去控制强电开关。 3 设计过程 3.1 设计总框图 无线电子密码锁分为两个主要功能模块:51单片机模块,蓝牙实现模块。这两个模块共同工作完成本电路的功能实现。其中利用AT89C51芯片来实现51单片机模块功能,完成数码管、发光二极管的实现,同时利用HC06蓝牙模块来

电子技术课程设计题目

电子技术课程设计一、课程设计目的: 1.电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节,主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品,巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识; 2.经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等,加强在电子技术方面解决实际问题的能力,基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具,提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力; 3.课程设计是为理论联系实际,培养学生动手能力,提高和培养创新能力,通过熟悉并学会选用电子元器件,为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获: 1.学习电路的基本设计方法;加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务,理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡; 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式: 以学生独立设计为主,教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计,强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的,在进行电子系统设计时,既要考虑总体电路的设计,同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现,所以实现一个电子系统时,根据电子系统框图,多数情况下只有少量的电子电路的参数计算,更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤: 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) (1)总体方案框图: 反映设计电路要求,按一定信息流向,由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图: (2)单元电路设计与参数计算---电子元件选择: 基本模拟单元电路有:稳压电源电路,信号放大电路,信号产生电路,信号处理 电路(电压比较器,积分电路,微分电路,滤波电路等),集成功放电路等。 基本数字单元电路有:脉冲波形产生与整形电路(包括振荡器,单稳态触发器,施密特触发器),编码器,译码器,数据选择器,数据比较器,计数器,寄存器,存储器等。 为了保证单元电路达到设计要求,必须对某些单元电路进行参数计算和电子元件 选择,比如:放大电路中各个电阻值、放大倍数计算;振荡电路中的电阻、电容、振荡频率、振荡幅值的计算;单稳态触发器中的电阻、电容、输出脉冲宽度的计 算等;单元电路中电子元件的工作电压、电流等容量选择。

电子电路课程设计密码锁(满分实验报告)

密码锁设计报告 摘要: 本系统是由键盘和报警系统所组成的密码锁。系统完成键盘输入、开锁、超时报警、输入位数显示、错误密码报警、复位等数字密码锁的基本功能。 关键字:数字密码锁GAL16V8 28C64 解锁与报警 1

目录: 一、系统结构与技术指标 1、系统功能要求 (4) 2、性能和电气指标 (5) 3、设计条件 (5) 二、整体方案设计 1、密码设定 (6) 2、密码判断 (6) 3、密码录入和判断结果显示 (6) 4、系统工作原理框面 (7) 三、单元电路设计 1、键盘录入和编码电路图 (8) 2、地址计数和存储电路 (12) 3、密码锁存与比较电路 (12) 2

4、判决与结果显示电路 (14) 5、延时电路 (15) 6、复位 (17) 7、整机电路图 (19) 8、元件清单……………………………………………19四、程序清单 1、第一片GAL (21) 2、第二片GAL (23) 五、测试与调整 1、单元电路测试 (25) 2、整体指标测试 (26) 3、测试结果 (26) 六、设计总结 1、设计任务完成情况 (27) 2、问题及改进 (27) 3、心得体会 (28) 3

一、系统结构与技术指标 1.系统功能要求 密码锁:用数字键方式输入开锁密码,输入密码时开锁;如 果输入密码有误或者输入时间过长,则发出警报。 密码锁的系统结构框图如下图所示,其中数字键盘用于输入 密码,密码锁用于判断密码的正误,也可用于修改密码。开锁LED1亮表示输入密码正确并开锁,报警LED2亮表示密码有误或者输入时间超时。 开锁green 键盘密码锁 错误red 4

电子密码锁单片机课程设计

电子密码锁单片机课程设计

单片机原理与应用技术课程设计报告 电子密码锁设计 专业班级:电气 124 姓名: 时间:2015年1月2日 指导教师:秦国庆 2015年1月2日

电子密码锁课程设计任务书 1.设计目的与要求 设计出一个电子密码锁。准确地理解有关要求,独立完成系统设计,要求所设计的电路具有以下功能: (1)状态显示功能:锁定状态时系统用3位数码管显示OFF, 用3位码管显示成功开锁次 数;成功开锁时用3位数码管 显示888,用3位数码管显示 成功开锁次数。 (2)密码设定功能:通过一个4×4的矩阵式键盘可以任意设 置用户密码(1-26位长度), 同时系统掉电后能自动记忆 和存储密码在系统中。(3)报警和加锁功能:密码的输入

时间超过12秒或者连续3次 输入失败,声音报警同时锁定 系统,不让再次输入密码。此 时只有使用管理员密码方能 对系统解锁。 2.设计内容 (1)画出电路原理图,正确使用逻辑关系; (2)确定元器件及元件参数; (3)进行电路模拟仿真; (4)SCH文件生成与打印输出; 3.编写设计报告 写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。 4.答辩 在规定时间内,完成叙述并回答问题。 1

电子密码锁 电气124 赵政权 摘要:电子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。本设计利用51单片机编程控制原理,采用矩阵键盘、数码管显示、数据存储器和报警系统构成电子密码锁的设计成品。其中数码管使用两组三位一体共阳数码管,数据存储器使用AT24C04芯片通过IIC协议实现数据的传输,矩阵键盘用执行效率极高的代码扫描控制。使用Keil4.6编写程序代码,用Proteus进行仿真,无误后使用Altium制图,最终做成能使用的成品。 关键词: 51单片机 IIC协议矩阵键盘动态显示 Keil Proteus Altium 2

电子技术课程设计

电子技术课程设计PWM调制解调器 班级:电信1301 姓名:曹剑钰 学号:3130503028

一、设计任务与要求 1.要求 设计一款PWM(脉冲宽度调制)电路,利用一可调直流电压调制矩形波脉冲宽度(占空比)。 信号频率10kHz; 占空比调制范围10%~90%; 设计一款PWM解调电路,利用50Hz低频正弦信号接入调制电路,调制信号输入解调电路,输入与原始信号等比例正弦波。 2.提高要求: 设计一50Hz正弦波振荡电路进行PWM调制。 3.限制: 不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管; 基本要求的输入电压使用固定恒压源接自行设计的电路实现可调; 同步方波不得利用信号发生器等软件提供设备产生。 二、总体方案设计 1.脉宽调制方案: 方案一:三角波脉宽调制,三角波电路波形可以由积分电路实现,把方波电压作为积分电路的输入电压,经过积分电路之后就形成三角波,再通过电压比较器与可调直流电压进行比较,通过调节直流电源来调制脉宽。 方案二:锯齿波脉宽调制,锯齿波采用定时器NE555接成无稳态多谐振荡器,和方案一相似,利用直流电压源比较大小调节方波脉宽。 方案三:利用PC机接口控制脉宽调制的PWM电路。 比较:方案一结构简单,思路清晰,容易实现,元器件常用 方案二与方案一相似,缺点是调整脉冲宽度不如方案一 方案三元器件先进,思路不如方案一清晰简单,最好先择了方案一 2.正弦波产生方案: 方案一:RC正弦波振荡电路。 RC正弦波振荡电路一般用来产生1Hz--10MHz范围内的低频信号,由RC 串并联网络组成,也称为文氏桥振荡电路,串并联在此作为选频和反馈网络。电路的振荡频率为f=1/2πRC,为了产生振荡,要求电路满足自激震荡条件,振荡器在某一频率振荡的条件为:AF=1.该电路主要用来产生低频信号。

电子密码锁详细报告

目录 第1节引言 (1) 1.1 电子密码锁述 (1) 1.2 本设计主要任务 (1) 1.3 系统主要功能 (2) 第2节系统硬件设计 (3) 2.1 系统的硬件构成及功能 (3) 2.2 AT89C2051单片机及其引脚说明 (3) 第3节系统软件设计 (5) 3.1 系统主程序设计(流程图) (5) 3.2 软件设计思想 (5) 3.3 储单元的分配 (5) 3.4 系统源程序 (6) 3.5 系统应用说明 (9) 3.6 小结 (9) 结束语 (10) 参考文献 (11) 附录 (12) - 1 -

电子密码锁 第1节引言 1.1 电子密码锁概述 随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高,安全成为现代居民最关心的问题之一。而锁自古以来就是把守门的铁将军,人们对它要求甚高,即要求可靠地防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。传统的门锁既要备有大量的钥匙,又要担心钥匙丢失后的麻烦。另外,如:宾馆、办公大楼、仓库、保险柜等,由于装修施工等人住时也要把原有的锁胆更换,况且钥匙随身携带也诸多便。随着单片机的问世,出现了带微处理器的密码锁,它除具有电子密码锁的功能外,还引入了智能化、科技化等功能。从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性。目前西方发达国家已经大量应用智能门禁系统,可以通过多种的更加安全更加方便可靠的方法来实现大门的管理。但电子密码锁在我国的应用还不广泛,成本还很高,希望通过不断地努力使电子密码锁能够在我国及居民日常生活中得到广泛应用,这也是一个国家生活水平的体现。 很多行业的许多地方都要用到密码锁,随着人们生活水平的提高,如何实现家庭或公司的防盗这一问题也变的尤其突出,传统的机械锁由于其构造简单,被撬的事件屡见不鲜,再者,普通密码锁的密码容易被多次试探而破译,所以,考虑到单片机的优越性,一种基于单片机的电子密码锁应运而生。电子密码锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的亲睐。 设计本课题时构思的方案:采用以AT89C2051为核心的单片机控制方案;能防止多次试探而不被破译,从而有效地克服了现实生活中存在的许多缺点。 1.2 本设计主要任务 (1)共8位密码,每位的取值范围为1~8。 (2)用户可以自行设定和修改密码。 (3)按每个密码键时都有声、光提示。 (4)若键入的8位开锁密码不完全正确,则报警5秒钟,以提醒他人注意。

电子密码锁实验报告

电子密码锁实验报告 一,实验目的 1.进一步巩固和加深理论课基本知识的理解,提高综合运用所学知识的能力。 2.能根据需要选择参考书,查阅资料,通过独立思考,深入钻研有关问题。 3.学会自己独立分析问题、解决问题。 4学习定时器时间计时处理、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。 5.根据设计任务及要求利用实验平台上单片机及其外围元器件,设计符合 功能的电子密码锁。 二,实验要求 设计要求: 1:用4×4矩阵键盘组成0-9数字键及确认键和删除键。 2:可以自行设定或删除8位密码,能够掉电保存。 3:用5位数码管组成显示电路提示信息,当输入密码时,只显示“8.”,当密码位数输入完毕按下确认键时,对输入的密码与设定的密码进行比较,若密码正确,则门开,此处用绿色led发光二极管亮一秒钟做为提示,若密码不正确,禁止按键输入3秒,同时用红色led发光二极管亮三秒钟做为提示; 若在3秒之内仍有按键按下,则禁止按键输入3秒被重新禁止。 三,实验基本原理 1.键盘接口必须具有去抖动、按键识别基本功能。 (1)去抖动:每个按键在按下或松开时,都会产生短时间的抖动。抖动的持续时间与键的质量相关,一般为5—20mm。所谓抖动是指在识别被按键是必须避开抖动状态,只有处在稳定接通或稳定断开状态才能保证识别正确无误。去抖问题可通过软件延时或硬件电路解决。 (2)被按键识别:如何识别被按键是接口解决的主要问题,一般可通过软硬结合的方

法完成。常用的方法有行扫描法和线反转法两种。行扫描法的基本思想是,由程序对键盘逐行扫描,通过检测到的列输出状态来确定闭合键,为此,需要设置入口、输出口一个,该方法在微机系统中被广泛使用。线反转法的基本思想是通过行列颠倒两次扫描来识别闭合键,为此需要提供两个可编程的双向输入/输出端口。 2.利用键盘扫描原理分别设4×4矩阵键盘组成0-9数字键及确认键和删除键,通过0—9数字键设定8位密码和删除键删除密码,利用存储器的永久存储特性将设定的密码存于存储器中,再次重启程序时,能从存储器中读取出来,从而实现掉电保存。 为了将时间在LED数码管上显示,可采用静态显示法和动态显示法,由于静态显示法需要译码器,数据锁存器等较多硬件,可采用动态显示法实现LED显示,通过对每位数码管的依次扫描,使对应数码管亮,同时向该数码管送对应的字码,使其显示数字。由于数码管扫描周期很短,由于人眼的视觉暂留效应,使数码管看起来总是亮的,从而实现了各种显示。 Led发光二级管低电平发亮,高电平熄灭的特性实现led提示功能。 利用单片机定时器完成计时功能,定时器0计时中断程序每隔0.05s中断一次并当作一个计数,设定定时1秒的中断计数初值为20,每中断一次中断计数初值减1,当减到0时,则表示1s到了,秒变量加1,从而实现led亮1秒或3秒。 四,实验设计分析 针对要实现的功能,采用AT89S52单片机进行设计,AT89S52 单片机是一款低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4KB在线可编程(ISP)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。这样,既能做到经济合理又能实现预期的功能。 在程序方面,采用分块设计的方法,这样既减小了编程难度、使程序易于理解,又能便于添加各项功能。程序可分为按键程序、数码管显示程序、发光二级管程序,存储器程序,密码设定程序、密码删除程序、定时器程序,延时程序等。运用这种方法,关键在于各模块的兼容和配合,若各模块不匹配会出现意想不到的错误。 首先,在编程之前必须了解硬件结构尤其是各引脚的用法,以及内部寄存器、存储单元的用法,否则,编程无从下手,电路也无法设计。这是前期准备工作。第二部分是硬件部分:依据想要的功能分块设计设计,比如输入需要开关电路,输出需要显示驱动电路和数码管电路等。第三部分是软件部分:先学习理解C语言的编程方法再根据设计的硬件电路进行分块的编程调试,最终完成程序设计。第四部分是软件画图部分:设计好电路后进行画图,包括电路图和仿真图的绘制。第五部分是软件仿真部分:软硬件设计好后将软件载入芯片中进行仿真,仿真无法完成时检查软件程序和硬件电路并进行修改直到仿真成功。第六部分是硬件实现部分:连接电路并导入程序检查电路,若与设计的完全一样一般能实现想要的功能。最

数字电子技术课程设计电子密码锁

课程设计说明书 课程名称: 数字电子技术课程设计 题目:电子密码锁 学生姓名: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 日期:年月日

电子密码锁 一、设计任务与要求 1.用电子器件设计制作一个密码锁,使之在输入正确的代码时开锁。 2.在锁的控制电路中设一个可以修改的4位代码,当输入的代码和控制电路的代码一致是锁打开。 3.用红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁 4.如5s内未将锁打开,则电路自动复位进入自锁状态,并发报警信号. 二、方案设计与论证 1、用按键输入四位十进制数字,输入密码要存储。 2、比较输入密码和原始密码.当输入正确密码时,给出开锁信号,开锁信号用一个绿色指示灯表示,绿灯亮表示密码输入正确;如果输入密码不正确,用红灯表示。 3、锁的开关用红灯和绿灯表示,一次只能亮一盏。红灯亮、绿灯灭表示关锁,绿灯亮、红灯灭表示开锁。 4、设置倒计时电路和自锁电路。如果密码在5s内未能输入正确则发出报警声,并且自锁电路。 5、设置密码设置开关,开关闭合后,允许设置密码,设置好密码后,打开此开关。 6、需要在输入密码开始时识别输入,并由此触发计时电路. 方案一用74LS147译码器来把按键输入转化为二进制。通过8片四位寄存器74LS194实现密码功能,其中四片用来存储预置密码,另四片则用来存储输入的密码。当密码开始输入时开始计时,通过74LS192计数器实现计时功能;然后在密码输入期间,用74LS138数据选择器来选片存储。数据选择器的输入端又一个两位的二进制的加法计数器来控制,当键盘有按键输入时计数器就加1,当一个按键按完后会轮到下一个芯片存储。自锁功能利用74LS138来控制.通过四片74LS85芯片判断原始密码和输入密码是否相同,接着用指示灯来表示密码的输入正确与否,如果密码没有输入正确的话,则红灯亮,否则则绿灯亮。若是没在规定时间输入正确密码,则会发出警报信号(蜂鸣器响).

电子技术课程设计的基本方法和步骤模板

电子技术课程设计的基本方法和步骤

电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成

电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: (1)元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 (2)元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 (3)电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式

单片机电子密码锁报告

目录 第1章概述 (1) 第2章系统总体方案设计 (2) 第3章硬件电路设计 (4) 3.1 键盘电路设计 (4) 3.2LED显示电路 (6) 3.3 开锁电路 (8) 3.4报警电路 (9) 第4章软件设计 (9) 4.1软件设计思路 (10) 4.2 各子程序设计 (10) 第5章系统调试 (16) 第6章心得体会 (17) 第7章参考文献 (18) 第8章附录 (19) 8.1源程序清单 (19) 8.2硬件原理图 (26)

第1章概述 随着科技的发展,单片机已不是一个陌生的名词,它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑,因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。单片机单芯片的微小体积和低的成本,可广泛地嵌入到如玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通讯产品中,成为现代电子系统中最重要的智能化工具。 本文所涉及的是市场占有率最高的是MCS—51系列,因为世界上很多知名的IC生产厂家都生产51兼容的芯片。到目前为止,MCS—51单片机已有数百个品种,还在不断推出功能更强的新产品。 本设计是基于单片机的密码锁设计方案,根据要求,给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序,同时给出了单片机型号的选择、硬件设计、软件流程图、单片机存储单元的分配、汇编语言源程序及详细注释等内容。

第2章系统总体方案设计 系统总体设计方案框图2.1: 图2.1系统总体设计方案框 本方案采用一种是用以89S51为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口,及其控制的准确性,实现基本的密码锁功能。 初步设计思路如下: 1.输入密码用矩形键盘,包括数字键和功能键。 2.LED数码管显示输入密码,用74JS247驱动数码管发光显示数 码,用74LS138控制各位显示器分时进行显示。 3.用发光二极管代替开锁的电路,发光表示开锁。 4.输入密码错误次数超过3次,系统报警。 5.打开电源后,显示器显示“000000”,设原始密码为“123456”, 只要输入此密码便了开门。这样可预防停电后再来电时无密码可用。 6.按“C”键,清除显示器为“000000”。

电子密码锁课程设计

目录 摘要 本次课程设计的题目是电子密码校验设计,由输入密码、设定密码、寄存电路、比较电路、显示电路、修改密码等模块组成。 该电子密码锁利用数字逻辑电路,实现对锁的电子控制,突破了传统的机械锁的单一性、保密性低、易撬性的缺点,数字电子密码锁具有保密性高、使用灵活性好、安全系数高的优点。

主要工作部分是将输入密码与正确密码进行比较,密码正确时绿色发光二极管亮,密码错误则红色发光二极管亮。输入电路将6位密码并行输入,密码是否相等利用与非门将输入的密码和预定密码进行比较,当相等时便触发绿色发光二极管,不相等则作用到红色发光二极管和蜂鸣器。 1.设计目的 本课程为电子、通信类专业的独立实践课,该课程设计建立在电路基础、低频与高频电子线路等课程的基础上,主要让学生加深对电子线路理论知识的掌握,使学生能把所学的知识系统地、高效地贯穿到实践中来,避免理论与实践的脱离,同时提高学生的动手能力,并在实践中不断完善理论基础知识,有助于培养学生综合能力。 2.设计要求 1)要求电子器件设计制作密码锁的控制电路,使之在输入正确的代码时,输出信号以 启动执行机构动作,并且用红、绿LED指示关锁、开锁状态。 2)密码锁控制器中存储一个4位代码,当开锁按钮开关设置9位,其中只有4位有效) 的输入代码等于存储代码时启动开锁控制电路,并且用绿灯亮、红灯灭表示开锁状态。 3)从第一个按钮触动后的5秒内若未能将锁打开,则电路自动复位并由扬声器发出 20秒的报警信号,同时用绿灯灭、红灯亮表示关锁状态。 4)要求性能可靠、操作简便。 5)密码锁控制器中存储的4位密码可以修改。 3.方案选择 第一方案555集成电路构成的密码锁电路 图3-1555时基集成电路组成的电子密码锁电路

单片机密码锁实验报告

二○一六~二○一七学年第一学期 电子信息工程系 电子综合设计II 报告书 班级:电信(产业)1401班 设计时间:2016/12/29 学生姓名:曹子龙 学号:201404135024 指导教师:赵敏

二○一六年十二月

一、设计要求. 题目内容: 设计一个基于51单片机的电子密码锁: 1.可以使用4*4的矩阵键盘与红外遥控器输入密码。 2.可以通过按特殊组合键重设开锁密码。 3.显示通过1602液晶屏显示电子密码锁界面,输入密码时显示输入个数显 示为‘*’,如果密码正确,进入欢迎界面。 4.密码连续输入3次错误报警,LCD显示报警,倒计时十秒后重新进入密码 输入界面。 5.可以通过特殊的按键组合跳过输入界面直接进入欢迎界面。 实现方法: 1.通过红外接收头,连接单片机的P3.2外部中断INT0口,可以实现单片 机接收遥控器的信号输入。 2.通过矩阵键盘扫描函数,可以实现对键盘输入的响应。 3.通过引脚的高低电平变化频率,控制蜂鸣器的输入占空比和频率(低电 平时间固定,通过输入给函数值的不同改变高电平时间,固定响300个周期),对不同按键实现不同声音响应。 4.1602显示屏有16*2个单元格,每个单元格由5*8个像素点组成,可以很 好的显示数字,符号,英文字符。 功能需求分析: 液晶屏显示: 根据题意,需要设计并显示输入密码界面、修改密码界面、欢迎界面、错误警告界面 密码输入: 根据题意,每次输入一个数字,则显示一个‘*’符号代替,只能看出输入的位数,若输入密码位数达到六位,则与正确密码比较,若正确,进入系统。根据日常的手机使用习惯,默认长度为6位,且第六位输入之后立即判断,正确则进入,错误则清空重输。

数字逻辑电路课程设计电子密码锁

数字逻辑电路课程设计 课题:电子密码锁设计 姓名: 班级:13通信 学号: 成绩: 指导教师: 开课时间:

目录 摘要 (1) 一课程设计目的内容及安排 (2) 1.1设计目的 (2) 1.2设计内容 (2) 1.3设计安排 (2) 1.4设计内容 (2) 二电子密码锁设计要求及总框图 (3) 2.1设计要求 (3) 2.2总框图 (4) 三各模块电路设计 (5) 3.1密码输入存储比较模块 (5) 3.2五秒计时电路 (6) 3.3二十秒计时电路 (8) 3.4报警电路 (10) 3.5总电路 (11) 四设计心得 (12) 五参考文献 (13)

电子密码锁 摘要:设计一个密码锁的控制电路,当输入正确代码时,输出开锁信号以推动执行机构工作,用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁,用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁;在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码,当开锁按钮开关(可设置成6位至8位,其中实际有效为4位,其余为虚设)的输入代码等于储存代码时,开锁;从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开,则电路自动复位并进入自锁状态,使之无法再打开,并由扬声器发出持续20秒的报警信号。密码输入存储及比较部分使用芯片74LS194及74LS85。五秒及时部分采用芯片74LS161和数码显示管。二十秒报警电路由74LS160,555定时器组成的多谐振荡器,LED灯和蜂鸣器组成。利用multisim对电路进行仿真可以得到结果。 关键词:电子密码锁,计时电路,报警电路

一课程设计目的内容及安排 1.1设计目的 1 根据设计要求,完成对交通信号灯的设计。 2 加强对Multisim10仿真软件的应用。 3 掌握交通信号灯的主要功能与在仿真软件中的实现方法。 4 掌握74LS160,74LS192等功能。 1.2 设计内容 设计一个密码锁的控制电路,当输入正确代码时,输出开锁信号以推动执行机构工作,用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁,用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁; 在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码,当开锁按钮开关(可设置成6位至8位,其中实际有效为4位,其余为虚设)的输入代码等于储存代码时,开锁; 从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开,则电路自动复位并进入自锁状态,使之无法再打开,并由扬声器发出持续20秒的报警信号。 1.3设计安排

电子技术课程设计

电子技术 课程设计 成绩评定表 设计课题:串联型连续可调直流稳压正电源电路学院名称: 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计地点:31-225 设计时间:2014-7-7~2014-7-14

电子技术 课程设计 课程设计名称:串联型连续可调直流稳压正电源电路专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 课程设计地点:31-225 课程设计时间:2014-7-7~2014-7-14

电子技术课程设计任务书

目录 前言 (5) 1串联型连续可调直流稳压正电源 (5)

1.1 设计方案 (5) 1.2 设计所需要元件 (7) 2 设计原理 (8) 2.1 电源变压部分 (9) 2.2 桥式整流电路部分 (10) 2.3 电容滤波电路部分 (11) 2.4 直流稳压电路部分 (12) 2.5 原理及计算 (14) 3 电路仿真 (15) 4 电路连接测试 (16) 4.1使用仪器 (16) 4.2.测试结果 (16) 5 设计体会 (17) 参考文献 (19) 串联型连续可调直流稳压正电源电路 引言 随着社会的发展,科学技术的不断进步,对电子产品的性能要求也更高。我们做为21世纪的一名学电子的大学生,不仅要将理论知识学

会,更应该将其应用与我们的日常生活中去,使理论与实践很好的结合起来。电子课程设计是电子技术学习中的一个非常重要的实践环节,能够真正体现我们是否完全吸收了所学的知识。 目前,各种直流电源产品充斥着市场,电源技术已经比较成熟。然而,基于成本的考虑,对于电源性能要求不是很高的场合,可采用带有过流保护的集成稳压电路,同样能满足产品的要求。 本次设计的题目为设计一串联型可调直流稳压正电源:先是经过家用交流电源流过变压器得到一个大约十五伏的电压U1,然后U1经过一个桥堆进行整流在桥堆的输出端加两个电容C1、C2进行滤波,滤波后再通过LM7812(具体参数参照手册)输出一个固定的12V电压,这样就可以在一路输出固定的电压。在LM7812的输出端加一个电阻R3,调整端加一个固定电阻R1和一电位器R2,这样输出的电压就可以在5~12V范围内可调。 经过自己对试验原理的全面贯彻,以及相关技术的掌握,和反复的调试,经过自己的不断的努力,老师的耐心的指导,终于把这个串联型输出直流稳压输出正电源电路设计出来了。 1串联型连续可调直流稳压正电源 1.1 设计方案 本电路由四部分组成:变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。 (1)变压电路:本电路使用的降压电路是单相交流变压器,选用电压和功率依照后级电路的设计需求而定。 (2)整流电路:整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电。但是这种直流电的幅值变化很大。它主要是通过二极管的截止和导通来实现的。常见的整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路等。我们选取桥式整流电路实现设计中的整流功能。 (3)半波整流:

电子密码锁毕业设计开题报告

湖北理工学院 毕业设计(论文) 开题报告 题目:基于单片机的超市储物柜密码锁的设计 学院:电气与电子信息工程学院 专业名称:电子信息工程 学号:201140210122 学生姓名:叶文 指导教师:章磊 2015 年 1 月8 日

1、课题来源 2、研究目的和意义

3、国内外研究现状和发展趋势综述

4、本课题的主要研究内容及方案

方案阐述: 本系统共有两部分构成,即硬件部分与软件部分。其中硬件部分由电源输入部分、键盘输入部分、密码存储部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分、开锁部分、红外部分组成,软件部分对应的由主程序、初始化程序、12864显示程序、键盘扫描程序、启动程序、关闭程序、建功能程序、密码设置 程序、EEPROM读写程序和延时程序,红外线程序等组成。用单片机灵活的编 程设计和丰富的I/O端口,及其控制的准确性,实现基本的密码锁功能。在单片机的外围电路外接输入键盘用于密码的输入和一些功能的控制,外接AT24C02芯片用于密码的存储,外接12864液晶显示器用于显示作用。 超市存物柜密码锁设计原理: 本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示器和密码存储等部分组成。密码锁工作的主要过程是12864液晶显示提示开始输入密码,通过键盘输入密码,同时12864液晶显示密码输入情况,其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码,后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比,从而判断密码是否正确,然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警,实际使用时只要将单片机的负载由继电器换成电子密码锁的电磁铁吸合线圈即可,当然也可以用继电器的常开触点去控制电磁铁吸合线圈。 主要的设计实施过程: 1、选用ATMEL公司的单片机AT89C52,以及选购其他电子元器件。 2、使用PROTEUS软件设计硬件电路原理图, 3、使用Keil uVision2软件编写单片机的C语言程序、仿真、软件调试。 4、使用PROTEUS软件进行模拟软、硬件调试。

单片机密码锁实验报告

单片机系统 设计实训报告 专业:生产过程自动化 姓名:李某 班级学号:。。。。。。。。。。。 指导教师:。。。。。。。。 实训期间:。。。。。。。。。。。。。。

目录 一.实验目的: (3) 二.实验要求: (3) 三.实验基本原理: (3) 四.实验设计分析: (4) 1.设计思想: (4) 五.实验要求实现: (5) 1. 电路设计: (5) 2.主流程图: (7) 3.4x4键盘行列式键盘原理电路图: (8) 4. 显示模块 (9) 五.总电路设计如下 (9) 六.程序 (11) 七.实验心得 (16)

一.实验目的: 1.熟悉单片机定时器的编程方法。 2.灵活运用单片机C语言程序中的字符串、数组、指针。 3.熟悉数码显示、LCM1602液晶显示器、YJD12864液晶显示器的编程方法。4.熟悉掌握4x4矩阵键盘的C语言编程。 二.实验要求: 1:用4×4矩阵键盘组成0-f数字键及。 2:可以自行设定或删除8位密码, 3:用8位数码管组成显示电路提示信息,当输入密码时,只显示“8.”,当密码位数输入完毕按下确认键时,对输入的密码与设定的密码进行比较,若密码正确,则显示PASS,若密码显示错误时,显示ERR. 4:自由发挥其他功能. 5:要求有单片机硬件系统框图,电路原理图,软件流程图。 三.实验基本原理: 这个密码锁的功能是使用矩阵键盘中的十六个键输入密码0到F还有,输入的同时在八位数码管上显示用户所输入的密码,未输入的位置用横杆填补表述未输入。当输入的密码超出设置的位数时,数据溢出,清零。 用8位数码管组成显示电路提示信息,当输入密码时,只显示“8.”,当密码

单片机电子密码锁课程设计

单片机电子密码锁 课程设计 1

基于单片机的电子密码锁设计 一、设计要求和条件 1.1 设计要求 根据单片机开发板所提供的元件特性和硬件电路, 编写相关的程序, 经过实验开发板实现电子密码锁在LCD1602上显示的功能。 1.搭建proteus仿真电路图平台, 模拟单片机要实现的功能; 2.焊接单片机系统开发板; 3.编写程序, 实现密码锁相关功能; 4.下载并调试程序, 实现密码锁的具体功能。 1.2 设计目的 1.熟练掌握KEIL软件的使用方法; 2.熟练掌握PROTEUS软件的使用方法; 3.掌握单片机I/O接口的工作原理; 4.掌握中断系统的工作原理; 5.掌握液晶LCD1602的工作原理及编程方法; 6.掌握蜂鸣器的编程使用; 2

7.掌握行列式键盘的工作原理及编程使用方法; 8.掌握单片机的ISP下载使用方法。 1.3 功能概述 本设计是基于单片机的密码锁设计方案, 根据要求, 给出了该单片机密码锁的硬件电路和软件程序, 同时给出了硬件设计方案、软件流程图、C语言源程序及详细注释等内容, 由于单片机实验板上的矩阵键盘为3*3的, 则规定0-5号键为数字键, 6-8号键为功能键, 其中该密码锁的具体功能介绍如下: (1)按”8”号键则输入密码, 初始密码为012345, 在LCD1602上显示密码值为”******”( 密码是保密的) , 输完6位后键盘就锁定, 在LCD1602上显示密码是否正确, 若输入的密码长度小于6位, 则1602等待密码输入。 (2)若密码输入正确后, 则绿色的发光二极管亮表示开锁, 而且1602上显示”you are right!”, 等待是否修改密码。 (3)密码输入错误时显示”code is wrong”, 接着会给你第二、第三次机会输入密码, 如果三次密码都错误时, 发出”叮咚”的报警声, 且红色报警指示灯不停闪烁, 按复位键清除报警。 3

电子技术课程设计

摘要 本次课程设计彩灯控制器是对模拟电子技术、数字电子技术的实践性的应用。该彩灯设计主要由几个器件构成,分别是移位寄存器、计数脉冲、分频器、数据选择器等器件。通过着几个主要器件来实现对彩灯的设计和控制。彩灯的设计主要有三部分组成。即时钟脉冲产生电路模块、彩灯开关控制模块以及花样输出电路模块。其中时钟脉冲由555定时器构成的多谐振荡器产生。彩灯开关电路设计模块应用数据选择器74LS163。花样输出由移位寄存器74LS194和发光二极管组成。为了验证设计的准确性,我们在Proteus环境下进行仿真和调试。通过验证进一步确定其设计的可行性。 关键词:彩灯;时钟脉冲产生电路模块;彩灯开关控制;花样输出电路

目录 摘要.............................................................................................................I 1 前言 (1) 1.1 序言 (1) 1.2目前彩灯的应用情 (1) 1.3主要工作概述 (1) 2 总体方案设计 (3) 2.1方案比较 (3) 2.2方案论证 (4) 2.3方案选择 (4) 3 单元电路设计 (5) 3.1时钟信号发生器 (5) 3.2 序列信号发生 (7) 3.3 移位输出显示电路 (11) 4 调试与试验 (14) 4.1 Proteus软件介绍 (14) 5 proteus仿真图 (15) 6致谢和心得体会 (16) 参考文献 (17)

1前言 1.1 序言 集成电路的迅速发展,使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。在设计中更多的使用规模集成电路,不仅可以减少电路组件的数目,使电路简洁,而且能提高电路的可靠性,降低成本。因此,用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。随着社会市场经济的不断繁荣和发展,各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。在大型晚会的现场,彩灯更是成为不可缺少的一道景观,小型的彩灯多采用霓虹灯电路。在彩灯的应用中,装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样,也可以做成各种各样和多种色彩的灯管或是以日光灯、白炽灯作为光源,另配大型广告语、宣传画来达到效果。这些灯的控制设备多为数字电路。而在现代生活中,大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景,由于其变化多、功率大,常采用长明灯、流水灯及变幻灯。长明灯的特点是只要灯投入工作,负载即长期接通,一般在彩灯中用以照明或衬托底色,没有频繁的动态切换过程,因此可用开关直接控制,不需经过复杂的编程。流水灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等,其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化。本文所要设计的彩灯是用八个发光二极管代替的,能通过外部开关的操作,来实现彩灯亮点的左移、右移、全亮、全灭的效果。因此其会在越来越多的场合中使用,这使本设计具有很大的现实意义。这种控制电路可靠性,灵活性高,使用范围广,特别适合中小城市的交通灯、霓虹灯等的应用。而且,它对其他类似系统的开发具有一定的借鉴意义。 1.2目前彩灯的应用情况 LED彩灯由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。彩灯广泛应用于流水灯、跑马灯、鸳鸯戏水灯、流水灯、控制功能,并给出了具体的硬件电路和相应的程序。此课题设计具有很大现实意义,LED彩灯广泛应用于商业街广告灯,也可作为歌厅、酒吧照明等。 1.3主要工作概述 本文所要设计的八路彩灯的功能要求是通过手动开关操作,实现彩灯的两亮两灭

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