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文檔簡介
1、<p> 《 數(shù)字電子技術(shù) 》</p><p> 課 程 設(shè) 計 報 告</p><p> 課題名稱 雙鈕電子鎖的設(shè)計</p><p> 系 別 電氣工程系</p><p> 專 業(yè) 電 子 信 息 工 程 </p><p><b> 電氣
2、工程系</b></p><p> 2012年 05 月 27 日</p><p><b> 1、任務(wù)書</b></p><p><b> 摘要</b></p><p> 雙鈕電子鎖是指由兩個按鈕控制的密碼鎖。本設(shè)計是利用數(shù)字邏輯電路實現(xiàn)其功能的。</p><p
3、> 設(shè)計過程采用系統(tǒng)設(shè)計的方法,先分析任務(wù),得到系統(tǒng)要求,然后進(jìn)行總體設(shè)計,劃分子系統(tǒng),然后進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計,決定各個功能子系統(tǒng)中的內(nèi)部電路,最后進(jìn)行測試。</p><p> 本文針對雙鈕電子鎖的設(shè)計要求,提出了如下方案:先定義和規(guī)定各個模塊的結(jié)構(gòu),再對模塊內(nèi)部進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計;詳細(xì)設(shè)計的時候又根據(jù)可采用的芯片,分析各芯片是否適合本次設(shè)計,選擇較合適的芯片進(jìn)行設(shè)計,最后將設(shè)計好的模塊組合調(diào)試,并最終在MULTI
4、SIM下仿真通過。</p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 第一章 引言6</b></p><p> 1.1 設(shè)計要求6</p><p> 1.2 設(shè)計思路.................................................
5、............................................................................................6</p><p> 第二章 設(shè)計內(nèi)容及仿真8</p><p> 2.1 總體設(shè)計描述8</p><p> 2.2 主要模塊描述10</p><p>
6、; 2.2.1 防抖電路設(shè)計11</p><p> 2.2.2 密碼校驗電路設(shè)計13</p><p> 2.2.3 計數(shù)電路設(shè)計14</p><p> 2.2.4顯示輸出電路設(shè)計.......................................................................................
7、...............................15</p><p> 2.2.5 總體電路原理圖及仿真.........................................................................................................17</p><p> 第三章 元器件清單20</
8、p><p> 第四章 設(shè)計總結(jié)23</p><p> 參考文獻(xiàn)......................................................................................................................................................</p>&l
9、t;p><b> 第一章 引言</b></p><p><b> 1 .1設(shè)計要求</b></p><p> (1)有兩個按鈕A、B,開鎖密碼可自設(shè),如(3、5、7、9);</p><p> ?。?)若按B鈕,則門鈴響;(滴、嗒…);</p><p> ?。?)開鎖過程:按3下A,按一
10、下B,則3579中的“3”即被輸入;接著按5下A,按一下B,則輸入“5”;依此類推,直到輸入完“9”,按B,則鎖被打開;</p><p> ?。?)報警:在輸入密碼過程后,如果輸入與密碼不同,則報警;</p><p> ?。?)用一個開關(guān)表示關(guān)門(即閉鎖)。</p><p> 鎖被打開時用發(fā)光管KS表示;報警時用發(fā)光管BJ表示,同時發(fā)出“嘟、嘟……的報警聲音;用7
11、4160作為密碼存儲和驗證密碼,在密碼輸入正確后方可開鎖,密碼錯誤時用報警燈和報警鈴進(jìn)行報警,每按B門鈴跟隨發(fā)出響聲。 </p><p><b> 1.2設(shè)計思路</b></p><p> 要想實現(xiàn)雙鈕電子鎖的功能就要有輸入端口,用來輸入密碼;要有密碼儲存的,可以自設(shè)密碼的,并且還需要校驗密碼,這就要用計數(shù)器等來實現(xiàn);當(dāng)然輸出端口也是必不可少的,用來實現(xiàn)開鎖和報警
12、。</p><p> 第二章 設(shè)計內(nèi)容及仿真</p><p> 2.1總體設(shè)計描述 </p><p> 總體設(shè)計分為4個模塊,防抖模塊、密碼校驗?zāi)K、計數(shù)模塊、顯示輸出模塊。其中密碼校驗?zāi)K又包含四個密碼存儲模塊。如下圖1</p><p> 功能及實現(xiàn)方法: 首先2個按鈕輸入分別連接兩個防抖電路,使輸入信號穩(wěn)定,再將信號A,B送入
13、密碼校驗?zāi)K以及計數(shù)模塊兩者的輸出結(jié)果進(jìn)行判斷,對密碼正確與否通過顯示模塊基于輸出。其中門鈴功能直接連接輸出的門鈴揚聲器。</p><p><b> 2.2主要模塊描述</b></p><p> 2.2.1 防抖電路設(shè)計</p><p> 通過D觸發(fā)器,在脈沖端連接一個5~101Hz脈沖信號,防止按鈕輸入時發(fā)生抖動。</p>
14、<p> 2.2.2 密碼校驗電路設(shè)計(其中包含的四個密碼存儲模塊較為相似,只是其中密碼不同,下面只介紹密碼為3和9的模塊)</p><p><b> 密碼3模塊</b></p><p> a端輸入脈沖,只有當(dāng)輸入3個信號時(此模塊密碼是3即74160的QD,QC,QB,QA的輸出為0011),四輸入與門輸出為1,若此時b也輸入信號,則D觸發(fā)器(上)
15、輸出1,否則輸出0.另一個D觸發(fā)器(下),如若輸入信號過多,產(chǎn)生進(jìn)位,則輸出1,通過反相器輸出0,那么此校驗?zāi)K輸出0。如密碼輸入正確,則密碼校驗?zāi)K輸出1,下一密碼模塊開始校驗。正確密碼仿真如下圖。</p><p><b> 密碼9模塊</b></p><p> 密碼9模塊與密碼3模塊原理相同,只是把74160換成74161,因為74160是十進(jìn)制的,在密碼為9
16、時已經(jīng)產(chǎn)生進(jìn)位,所以換成十六進(jìn)制的74161,。正確仿真如下圖。</p><p> 2.2.3計數(shù)電路設(shè)計 如下圖:</p><p> 計數(shù)原理同密碼模塊,輸入四個信號時輸出1,仿真如下圖</p><p> 2.2.4顯示輸出電路設(shè)計 如下圖</p><p> 顯示模塊的功能比較簡單,就是通過與門和非門把密碼輸入是否正確顯示輸出<
17、;/p><p> 門鈴響:1-----1且jishu-----1</p><p> 報警:1-----0且jishu------1</p><p> 門鈴:xiangling-----1</p><p> 2.2.5 總體電路原理圖及仿真</p><p><b> 電路原理圖:</b><
18、;/p><p><b> 電路仿真:</b></p><p> 1、密碼正確時(此電路密碼是3579):</p><p><b> 密碼錯誤時:</b></p><p><b> 3、輸入B響鈴時:</b></p><p><b> 元器
19、件清單</b></p><p><b> 第四章 設(shè)計結(jié)論</b></p><p> 這是第一次做課程設(shè)計,在設(shè)計過程中遇到過很多問題,比如電路的設(shè)計和仿真、元件的查找、導(dǎo)線的連接等,特別是各元件之間的連接,總是有錯誤,在細(xì)心的檢查下,終于找出了錯誤和警告,多次修改后,電路仿真通過了,心里終于舒了一口氣。所以說我們也學(xué)到很多東西。在設(shè)計過程中,有的芯片
20、只能自己查功能表,分析功能,即學(xué)即用。最后仿真調(diào)試階段,哪怕一個小小的錯誤也會使結(jié)果出不來,在波形仿真時,想要的結(jié)果不能在波形上得到正確的顯示.經(jīng)過反復(fù)的修改仿真,最終得到了正確的效果。</p><p> 通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來,才能提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處,對所學(xué)過的
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