数字电子锁电子课程设计

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1、湖南文理学院电子技术综合课程设计专业班级：电信0901 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 设计时间：2011.6.13-2011.6.244位代码数字锁一、设计任务与要求任务与要求：设计一个保险箱用4位代码数字锁，如果输入代码与设定的代码（1101）相同，则保险箱被打开，绿色指示灯亮，错误则红色指示灯亮并发出声音报警。二、方案设计与论证设计思路：1、该题的主要任务是产生一个开锁信号，而开锁信号的形成条件是输入代码和密码相同。2、在产生开锁信号后，要求输出声、光信号，声音的产生由开锁信号触动扬声器工作，光信号由开

2、锁信号点亮LED指示灯。方案一、由四个单刀双掷开关构成密码开关，用户可以通过控制开关来控制A、B、C、D四个输入端的电平的高低，进而控制输出电平的高低以及报警信号的工作，当输入端与设置端密码相同时，则输出为高电平，二极管亮（绿灯），否则输出为低电平，并且发出报警，即蜂鸣器发出响声，二极管亮（红灯），至此完成本方案的设计。原理框图如下：方案二、用两片八位锁存器，一片输入密码，另一片输入开锁的代码，通过比较的方法判断若两者相等，则形成开锁信号。在产生开锁信号后，要求输出声、光信号，其中音响的产生可以由开锁信号去触发音响电路。

3、其中的光信号可以用开锁信号点亮LED指示灯（绿灯）。用按钮开关的第一个动作信号触发一个作5s定时的定时器，若在5s内无开锁信号的产生，则让扬声器产生一种特殊的音响，以示警告，并输出一信号使LED指示灯亮（红灯）。原理框图如下：三、单元电路设计与参数计算对于第一个逻辑表达工式或逻辑电路，其真值表可以是惟一的，但其对应的逻辑电路或逻辑表达式可能有多种实现形式，所以，一个特定的逻辑问题，其对应的真值表是惟一的，但实现它的逻辑电路是多种多样的。在实际设计工作中，如果由于某些原因无法获得某些门电路，可以通过变换逻辑表达式变电路，从

4、而能使用其他器件来代替该器件。同时，为了使逻辑电路的设计更简洁，通过各方法对逻辑表达式进行化简是必要的。组合电路可用一组逻辑表达式来描述。设计组合电路直就是实现逻辑表达式。要求在满足逻辑功能和技术要求基础上，力求使电路简单、经济、可靠、实现组合逻辑函数的途径是多种多样的，可采用基本门电路，也可采用中、大规模集成电路。A、B、C、D为四个输入端，Z为输出端。1）真值表A0000000011111111B0000111100001111C0011001100110011D0101010101010101Z0000000000

5、0001002）卡诺图：00000000010000003）得出逻辑表达式：4)画出逻辑电路图如下：四、仿真过程与仿真结果仿真步骤：（1）双击打开EWB软件，点击文件-New（2）添加元器件到EWB工作白板中，要用到与非门，发光二极管，蜂鸣器，NPN型三极管等，单击Source,Basic,Diodes,LogicGates，DigitalICs添加74LS00与非门集成芯片，如下图：（4）按照原理图进行连线，得到仿真图：仿真结果：由上图可看出，当输入密码为1101时，绿色发光二极管亮。得到的结果与设计要求一模一样。输入

6、错误密码时，得到仿真结果如下：由此图也可看出，当输入密码不相同时，红色发光二极管亮，蜂鸣器也有报警响声，与设计要求相同，说明设计的电路是正确的。五、总原理图及元器件清单1、总原理图2、元件清单元件序号名称主要参数数量备注1与非门74LS0022三极管S901423电阻21K4单刀双掷开关45发光二极管2红绿各一个6蜂鸣器174LS00是一个4个二输入与非门芯片。蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，，当蜂鸣器获得足够大的电流后发声，蜂鸣器中没有电流流过是不发声。六、安装与调试进入实验室后，我们根据前一周分析的电路原理图和电

7、路元器件，在万用板上进行了布线和焊接。在最终的调试下，结果如下图：图中为输入错误的密码时，红色发光二极管亮，同时蜂鸣器发出报警声。七、性能测试与分析经过在万用板上的安装与调试，效果能达到实验的设计要求：输入代码与设定的代码（1101）相同，则保险箱被打开，绿色LED指示灯亮，错误则红色LED指示灯亮，蜂鸣器发出声音报警。八、结论与心得以上为我们所设计的电子密码锁电路，它经过多次修改和整理，以是一个比较不错的设计，可以满足人们的基本要求，但因为水平有限，此电路中也存在一定的问题，譬如说电路的密码不能遗忘，一旦遗忘，就很难打

8、开，这可以通过增加电路解决，但过于复杂，本次设计未其中；电路密码只有16种可供修改，但由于他人不知道密码的位数，而且还要求在规定的时间内按一定的顺序开锁，所以他人开锁的几率很小；电路中未加显示电路，但可通过其它数字模块实现这一功能。这二周学习，我感觉有很大的收获：首先，通过学习使自己对课本上的知识可以应用于实际，使的