密碼鎖課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書</p><p>　　題目： 密碼鎖 </p><p>　　學(xué)院（系）： </p><p>　　年級(jí)專業(yè)： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p>

2、<p>　　指導(dǎo)教師：</p><p>　　教師職稱： </p><p>　　課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　院（系）：電氣工程學(xué)院 基層教學(xué)單位：電子實(shí)驗(yàn)中心 </p><p>　　說明：此表一式四份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、基層教學(xué)單位、系部各一份。<

3、;/p><p>　　2013 年 3 月 11 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 摘要………………………………………………………………………3</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)原理…………………………………………………………………4</p><p>　　

4、2.1 設(shè)計(jì)要求 ……………………………………………………………4</p><p>　　2.2設(shè)計(jì)思路分析………………………………………………………4</p><p>　　2.3 具體設(shè)計(jì)……………………………………………………………4</p><p>　　第三章 總電路圖及波形仿真……………………………………………………9</p><p>

5、　　第四章 總體電路真值表…………………………………………………………10</p><p>　　第五章 管腳鎖定及硬件連接……………………………………………………11</p><p>　　第六章 實(shí)際成果驗(yàn)收……………………………………………………………12</p><p>　　第七章 心得體會(huì)…………………………………………………………………12</p>

6、;<p>　　參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………13</p><p>　　附：燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)評(píng)審意見表</p><p><b>　　第一章 摘要</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及人們生活水平的日益提高，數(shù)字電路產(chǎn)品以其獨(dú)特的優(yōu)越性和普適性越來越深入人們的生活，在計(jì)算機(jī)、電子

7、表、智能儀器表及其它很多領(lǐng)域中，數(shù)字電路產(chǎn)品給我們帶來的不僅是工作上的方便，而且也給我們的生活?yuàn)蕵吩鎏砩省?lt;/p><p>　　本次課設(shè)運(yùn)用的EDA（Electronics Design Automation）技術(shù)是隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的一種高級(jí)、快速、有效的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具。它是為解決自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)而提出的，從70年代經(jīng)歷了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE），電子系統(tǒng)

8、設(shè)計(jì)自動(dòng)化（ESDA）3個(gè)階段。前兩個(gè)階段的EDA產(chǎn)品都只是個(gè)別或部分的解決了電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的工程問題；第三代EDA工具根據(jù)工程設(shè)計(jì)中的瓶頸和矛盾對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一管理，并提出了并行設(shè)計(jì)環(huán)境概念，提供了獨(dú)立于工藝和廠家的系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)工具。EDA關(guān)鍵技術(shù)之一就是采用硬件描述語(yǔ)言對(duì)硬件電路進(jìn)行描述，且具有系統(tǒng)級(jí)仿真和綜合能力。</p><p>　　在此次EDA課程設(shè)計(jì)中，我的題目是三位數(shù)字密碼鎖。本報(bào)告將從電路原

9、理著手，首先介紹一下設(shè)計(jì)思路，其次詳細(xì)介紹其各個(gè)模塊、工作原理以及電路原理圖，然后是用MAX+PLUSII設(shè)計(jì)的電路模塊，仿真結(jié)果及真值表，最后驗(yàn)收實(shí)際成果并寫出此次設(shè)計(jì)收獲的的心得體會(huì)。</p><p><b>　　第二章 設(shè)計(jì)原理</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　本次課

10、程設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的三位密碼鎖。用四個(gè)撥碼開關(guān)表示一位密碼，即用12個(gè)撥碼開關(guān)可以模擬三位密碼的輸入。輸入三位密碼，當(dāng)密碼正確時(shí)，指示燈亮，數(shù)碼管顯示輸入的密碼；當(dāng)密碼錯(cuò)誤時(shí)，指示燈不亮，并且蜂鳴器報(bào)警5秒，數(shù)碼管顯示輸入的密碼。</p><p><b>　　2.2設(shè)計(jì)思路分析</b></p><p>　　本次密碼鎖設(shè)計(jì)分四部分:設(shè)置密碼模塊、開鎖模塊、數(shù)碼管顯示

11、模塊、指示燈及蜂鳴器模塊。通過這四個(gè)部分來實(shí)現(xiàn)密碼鎖的功能。四部分將分別用寄存器、數(shù)值比較器、數(shù)碼管，計(jì)數(shù)器通過各種邏輯門來實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　2.3 具體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（1）初始密碼的設(shè)置</p><p>　　采用74194移位寄存器進(jìn)行密碼設(shè)置。首先用開關(guān)給S0,S1高電平，通過A0,B0,C0,D0,A

12、1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2共12個(gè)撥碼開關(guān)對(duì)3個(gè)74194寄存器進(jìn)行初始密碼的設(shè)置，然后給管腳S0,S1低電平對(duì)其進(jìn)行鎖存，以保持設(shè)置的初始密碼。并將輸出連給后面的數(shù)值比較器。</p><p>　　74194移位寄存器真值表</p><p><b>　　設(shè)置密碼部分電路圖</b></p><p>　?。?）輸入密碼的校驗(yàn)<

13、;/p><p>　　此模塊采用7485數(shù)值比較器進(jìn)行輸入密碼與初始密碼的比較。輸入密碼來自12個(gè)撥碼開關(guān)，與74194寄存器的輸出接入7458數(shù)值比較器的輸入端，并使比較器的進(jìn)位輸入端接高電平，將3個(gè)比較器的AE0輸出端通過與邏輯關(guān)系作為數(shù)值比較器的總輸出。若輸入密碼與初始密碼相同，輸出高電平；若輸入密碼與初始密碼不符合，則輸出低電平。</p><p>　　7485數(shù)值比較器真值表</p

14、><p><b>　　密碼驗(yàn)證部分電路圖</b></p><p>　　（3）輸入密碼的數(shù)碼管顯示</p><p>　　此模塊直接用撥碼開關(guān)連接數(shù)碼管即可實(shí)現(xiàn)。即將輸入三位密碼的12個(gè)撥碼開關(guān)A0,B0,C0,D0,A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2分別與三個(gè)數(shù)碼管的12個(gè)輸入端口1~12相連接。</p><p>

15、　?。?）指示燈與蜂鳴器</p><p><b>　　①指示燈</b></p><p>　　將比較器總輸出與ENTER撥碼開關(guān)輸入通過與門連接LED指示燈LIGHT。當(dāng)輸入密碼后，閉合ENTER開關(guān)提供高電平，若密碼正確，通過與門后提供高電平，指示燈點(diǎn)亮；若密碼不正確，通過與門后提供低電平，指示燈不亮。</p><p><b>　?、?/p>

16、蜂鳴器</b></p><p>　　蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。</p><p>　　本模塊采用74161計(jì)數(shù)器為蜂鳴器提供蜂鳴計(jì)時(shí)。設(shè)計(jì)要求蜂鳴時(shí)間為5s，可選擇用2Hz的CLK時(shí)鐘信號(hào)和10次計(jì)數(shù)。使7

17、4161計(jì)數(shù)器的QB和QD輸出通過與非門作為計(jì)數(shù)器輸出，并將此輸出通過與門引回時(shí)鐘輸入信號(hào)（使計(jì)數(shù)器自鎖），再將比較器總輸出、ENTER撥碼開關(guān)和計(jì)數(shù)器總輸出通過與門連接為蜂鳴器提供輸入。</p><p>　　當(dāng)輸入密碼后，閉合ENTER開關(guān)提供高電平，同時(shí)計(jì)數(shù)器開始工作，若輸入的密碼正確，比較器輸出經(jīng)過非門變?yōu)榈碗娖剑澍Q器不工作；若輸入的密碼不正確，則蜂鳴器的輸入為高電平，蜂鳴器工作。5s后計(jì)數(shù)到10計(jì)數(shù)器自

18、鎖，蜂鳴器輸入為低電平，即報(bào)警結(jié)束。</p><p>　　14161計(jì)數(shù)器真值表</p><p>　　下圖為蜂鳴器工作電路部分電路：</p><p>　　第三章 總電路圖及波形仿真</p><p>　　密碼鎖整體設(shè)計(jì)的電路圖如下：</p><p>　　整體電路仿真波形如下：</p><p>　　

19、第四章 總體電路真值表</p><p>　　說明：由于三位十進(jìn)制數(shù)字組合多達(dá)千種，故此處僅列舉數(shù)種可能。由此真值表可知，當(dāng)輸入密碼與設(shè)定密碼相同時(shí)，指示燈亮，蜂鳴器不工作。當(dāng)不同時(shí)，蜂鳴器響，指示燈不亮。</p><p>　　第五章 管腳鎖定與硬件連接</p><p>　　硬件連接：實(shí)驗(yàn)箱上一共有8根線，將PIN68、PIN69、PIN70、PIN71、PIN73、

20、PIN74分別與外接的六個(gè)撥碼開關(guān)相連。PIN197與4HZ脈沖相連，PIN198與2HZ脈沖相連。</p><p>　　第六章 實(shí)際成果驗(yàn)收</p><p>　　在經(jīng)過前面幾個(gè)階段的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證后，三位密碼鎖的各個(gè)模塊已經(jīng)設(shè)計(jì)完畢，根據(jù)總體設(shè)計(jì)時(shí)的方案框圖，將各個(gè)子電路組合起來，并且照著上一章的管腳鎖定和硬件連接進(jìn)行連線。然后下載電路程序，進(jìn)行實(shí)際測(cè)試。</p><p&

21、gt;　　經(jīng)測(cè)試，電路可以正常工作，設(shè)置密碼，開鎖并且判斷開鎖正確或錯(cuò)誤。準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)了任務(wù)書要求的任務(wù)。</p><p><b>　　第七章 心得體會(huì)</b></p><p>　　一周充實(shí)的EDA課程設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，通過這次設(shè)計(jì)，我有了頗深的學(xué)習(xí)與動(dòng)手體會(huì)。</p><p>　　我的課程設(shè)計(jì)題目是密碼鎖，在剛拿到題目的時(shí)候，不知從何下手，后來靜下

22、心來，冷靜地思考，一點(diǎn)點(diǎn)地設(shè)計(jì)，查閱資料，在老師的指導(dǎo)下，逐漸解決了一系列遇到的問題，最后終于完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)鞏固了我在課堂上學(xué)到的知識(shí)，尤其是數(shù)電知識(shí)，一些在課堂上學(xué)習(xí)的不夠扎實(shí)的知識(shí)，通過這次課設(shè)被我更加深入的學(xué)習(xí)和理解。這周的課程設(shè)計(jì)也再一次我感到了只要努力的去尋找探索，就沒有解決不了的問題。我也認(rèn)識(shí)到了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的， 只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，要把所學(xué)的理論

23、知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來。我的實(shí)踐能力還有待提高，只有從實(shí)踐中得出結(jié)論，才能真正地提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。一個(gè)人從課堂上學(xué)到的知識(shí)如果不能真正用于實(shí)踐中，永遠(yuǎn)不能說他真正掌握了這些知識(shí)。只有懂得怎么用，這些知識(shí)才真正是屬于你自己的，也才能發(fā)揮其最大價(jià)值。</p><p>　　從本次課程設(shè)計(jì)中，我真的收獲良多。希望以后學(xué)校或?qū)W院能再增添一些此類的實(shí)踐課程，這對(duì)我們學(xué)生實(shí)踐能力的提高確實(shí)有很大幫助。<