設(shè)計(jì)四 數(shù)字電子密碼鎖

1、數(shù)字電子密碼鎖數(shù)字電子密碼鎖一、設(shè)計(jì)目的與要求：目的：掌握矩陣式鍵盤(pán)的工作原理、設(shè)計(jì)方法；掌握譯碼器的應(yīng)用；掌握狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)方法，掌握數(shù)碼管的控制。要求：設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電子密碼鎖，密碼為3位，密碼鎖由鍵盤(pán)控制，顯示采用數(shù)碼管及LED燈。功能：1、密碼輸入：每按下一個(gè)數(shù)字鍵，要求在數(shù)碼管上顯示，并依次左移；輸入錯(cuò)誤時(shí)，按退格鍵，清除前一個(gè)輸入的數(shù)字；輸入完畢，按確認(rèn)鍵。2、開(kāi)鎖：按開(kāi)鎖鍵，檢查輸入的密碼是否正確，正確才開(kāi)鎖，成功。3、上鎖：

2、按上鎖鍵，可以直接上鎖或者設(shè)定新密碼上鎖。4、密碼修改：按下修改鍵，必須先核對(duì)原密碼，正確后可以輸入3位數(shù)字，設(shè)為新的密碼。5、報(bào)警：開(kāi)鎖輸入密碼，連續(xù)錯(cuò)誤三次，則禁止輸入密碼，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，用紅燈一直亮表示。6、解除報(bào)警：按復(fù)位鍵，解除報(bào)警狀態(tài)，實(shí)際應(yīng)用中復(fù)位鍵設(shè)置在其他部位，不可設(shè)置在鍵盤(pán)上。7、萬(wàn)能密碼：電鎖維護(hù)者使用，在程序中暫時(shí)統(tǒng)一設(shè)置為999。8、其他要求：輸入鍵盤(pán)為矩陣式，不使用直接式；條件允許時(shí)可以使用語(yǔ)音模塊代替指示

3、燈的表示。二、電路組成：為達(dá)到以上功能，可將數(shù)字電子密碼鎖分為以下幾個(gè)模塊：1、鍵盤(pán)接口電路：、鍵盤(pán)接口電路：鍵盤(pán)矩陣、鍵盤(pán)掃描、鍵盤(pán)消抖、鍵盤(pán)譯碼及按鍵存儲(chǔ)。2、密碼鎖控制電路：、密碼鎖控制電路：數(shù)字按鍵輸入、存儲(chǔ)及清除；功能按鍵的設(shè)計(jì)：退格鍵、確認(rèn)鍵、開(kāi)鎖鍵、上鎖鍵、修改鍵、解除報(bào)警鍵；密碼清除、修改與存儲(chǔ)。密碼鎖的上鎖與開(kāi)鎖。3、輸出顯示電路、輸出顯示電路BCD譯碼、動(dòng)態(tài)掃描電路、指示燈電路（或者為語(yǔ)音控制電路）。三、功能電路的設(shè)

4、計(jì)：1、鍵盤(pán)接口電路：圖、鍵盤(pán)接口電路：圖1（1）矩陣式鍵盤(pán)工作原理：）矩陣式鍵盤(pán)工作原理：矩陣式鍵盤(pán)是一種常見(jiàn)的輸入裝置，在計(jì)算機(jī)、電話、手機(jī)、微波爐等各工電子產(chǎn)品中被廣泛應(yīng)用。如圖2所示為一44矩陣式鍵盤(pán)。矩陣式鍵盤(pán)以行、列形式排列，圖中為4行4列，鍵盤(pán)上的每一個(gè)按鍵盤(pán)其實(shí)是一個(gè)開(kāi)關(guān)電路，當(dāng)某鍵被按下時(shí)，該按鍵所對(duì)應(yīng)的位置就呈現(xiàn)邏輯0的狀態(tài)，鍵盤(pán)的掃描可以以行掃或列掃方式進(jìn)行，圖中為行掃方式，KEYR3—KEYR0為掃描信號(hào)，其中的

5、某一位為0即掃描其中的一行，具體見(jiàn)表1。譯碼電路進(jìn)行譯碼。（2）時(shí)鐘產(chǎn)生電路）時(shí)鐘產(chǎn)生電路在一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，往往需要多種時(shí)鐘信號(hào)，最方便的方法是利用一個(gè)自由計(jì)數(shù)器來(lái)產(chǎn)生各種需要的頻率。本電路需要：系統(tǒng)主時(shí)鐘CLK、掃描狀態(tài)產(chǎn)生時(shí)鐘clkouta和動(dòng)態(tài)掃描時(shí)鐘clkoutb其中系統(tǒng)主時(shí)鐘CLK為輸入時(shí)鐘，由20MHZ晶振產(chǎn)生。程序清單：LIBRARYieeeUSEieee.std_logic_1164.ALLUSEIEEE.STD_LO

6、GIC_ARITH.ALLUSEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALLENTITYclkdivISPT(CLK:INSTD_LOGICclkoutaclkoutb:OUTSTD_LOGIC)ENDclkdiVARCHITECTURErtlOFclkdiVISSIGNALCLKA:STD_LOGICBeginPROCESS(CLK)VARIABLES:INTEGERRANGE200DOWNTO0BeginIFCLKEven

7、tCLK=1thenIFS200THENS:=S1CLKA=0ELSES:=0CLKA=1ENDIFENDIFENDPROCESSPROCESS(CLKA)VARIABLES:INTEGERRANGE100DOWNTO0BeginIFCLKAEventCLKA=1thenIFS10THENS:=S1CLKOUTa=0clkoutb=0ELSIFS20THENS:=S1CLKOUTa=1CLKOUTb=0ELSIFS50THENS:=S1