广西科技大学（筹）
课程
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
说明
书
关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf
课
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
名称 双钮电子锁
系 别 职 业 技 术 教 育 学 院
专 业 电 子 信 息 工 程
班 级 电子Z101
学 号 201002203031
姓 名 马振文 邢警 邓诗震
指导教师 廖贵成
摘 要
所谓双钮电子锁，是指利用电子电路构成的密码锁。相对机械锁而言，电子锁更加复杂，也就更加可靠，同时具有方便改密，难破解，可报警等特点。
设计过程采用系统设计的方法，先
分析
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任务，得到系统要求，然后进行总体设计，划分子模块，然后每个模块进行详细设计，决定各个功能子模块中的内部电路，最后进行测试。
本文针对简易双钮电子锁，进行由上而下层次化的设计，先定义和规定各个模块的结构，再对模块内部进行详细设计。详细设计的时候又根据可采用的芯片，分析各芯片是否适合本次设计，选择较合适的芯片进行设计，最后将设计好的模块组合调试，并最终在Quartus II下仿真通过。
关键词：双钮电子锁 密码 报警 子模块
1前言
由于现代社会的数字电子技术高速发展，双钮电子锁应运而生，又由于电子技术的不断改进，采用中规模的逻辑器件可以使电子钟的体积变得很少，实用更加方便，应用更加广泛。
作为电子信息工程的学生，我们都应该能够运用学到的数电和模电知识，去解决和分析一些逻辑电路的问题，继而学会设计具有一定逻辑功能的逻辑器件，这次电子工艺实习给我们一个能力全面提升的契机。
我们设计的双钮电子锁，严格按照设计要求，具有报警，改密等功能，而且增加了防抖等功能。
2 设计任务及
方案
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2.1 设计思路
用两个按钮A、B作为密码输入，开锁密码可自设，如（3、5、7、9）；
若按B钮，则门铃响；（滴、嗒…）；
开锁过程：按3下A，按一下B，则3579中的“3”即被输入；接着按5下A，按一下B，则输入“5”；依此类推，直到输入完“9”，按B，则锁被打开——用发光管KS表示；
报警：在输入3、5、6、9过程后，如果输入与密码不同，则报警；用发光管BJ表示，同时发出“嘟、嘟……的报警声音；
用一个开关表示关门（即闭锁）。
用74160作为密码存储和验证密码，在密码输入正确后方可开锁，密码错误时用报警灯和报警铃进行报警，每按B门铃跟随发出响声。
总体设计
本阶段的任务是根据任务要求进行模块划分，提出方案，并进行比较分析，最终找到较优的方案。
2.2 设计方案
2.2.1 设计方案一
设计框图如下
报警铃
2.2.2 设计方案二
此方案是在方案一的基础上增加密码修改模块。
该方案虽然只增加密码修改方案，但连线、门电路增多，增加较多，令设计难度增加。
综上所述，本次设计采用方案一。
3、 设计过程及内容
(1) :总体设计描述
总体设计分为4个模块，防抖模块、密码校验模块、计数模块、显示输出模块。其中密码校验模块又包含四个密码存储模块。如下图1
功能及实现方法：
首先2个按钮输入分别连接两个防抖电路，使输入信号稳定，再将信号A,B送入密码校验模块以及计数模块两者的输出结果进行判断，对密码正确与否通过显示模块基于输 出。其中门铃功能直接连接输出的门铃扬声器。
（2）：主要模块描述
I 防抖电路
通过d触发器，在脉冲端连接一个5~101Hz脉冲信号，防止按钮输入时发生抖动。
II 密码校验模块（其中包含的四个密码存储模块较为相似，只是其中密码不同，下面只介绍密码为3和9的模块）
密码3模块
a端输入脉冲，只有当输入3个信号时（此模块密码是3即74160的QD,QC,QB,QA的输出为0011），四输入与门输出为1，若此时b也输入信号，则d触发器（上）输出1，否则输出0.另一个d触发器（下），如若输入信号过多，产生进位，则输出1，通过反相器输出0，那么此校验模块输出0。如密码输入正确，则密码校验模块输出1，下一密码模块开始校验。正确密码仿真如下图。
密码9模块
密码9模块与密码3模块原理相同，只是把74160换成74161，因为74160是十进制的，在密码为9时已经产生进位，所以换成十六进制的74161,。正确仿真如下图。
III计数模块
计数原理同密码模块，输入四个信号时输出1，仿真如下图
IV显示输出模块如下图
显示模块的功能比较简单，就是通过与门和非门把密码输入是否正确显示输出
门铃响：1-----1且jishu-----1
报警：1-----0且jishu------1
门铃：xiangling-----1
V 总体电路仿真
1、密码正确时（此电路密码是3579）：
2、密码错误时：
3、输入B响铃时:
至此，本阶段就结束了。在上面的接口定义中，也可以发现，各个模块紧密联系，电路比较简单，较易实现
向分位的进位信号
4、系统调试及结果
电路设计好之后需要经过调试确认电路可行性后，方可焊接电路。
调试顺序为：振荡电路模块，分频电路模块，计数器模块，译码显示电路模块，校时模块，报时电路模块。每个模块进行调试都确认无误后，即可把每个模块连接好，组成一个完整的双钮电子锁。
根据Quartus II软件对电路仿真后得出的结论是没有问题的.然后进行PLD实验箱下载进行验证功能，下载实验箱选得是模式7，按钮A用的是引脚4即键4，按钮B用的是引脚7，即键7，cp用的是16Hz的clock即引脚93，报警灯报警铃分别用D1、D2表示，门铃用扬声器，zhengque用D4表示。弄好引脚之后进行下载，然后进行密码输入验证，结果证明此电路完全能实现双钮电子锁的功能。
至此 双钮电子锁电路设计基本成功完成。
5、心得体会
电子课程设计刚开始，和搭档拿着选定的题目觉得很简单。脑海中马上就出现了几个设计思路，但在设计的钱几天里发现设计并不是那么简单。毕竟课程设计不同于实验课，电路图都要自己设计，而且要着眼整个系统，原来想好的设计方案不是缺这就是漏那，根本满足不了要求，所以一一被排除了。
在设计过程中，既有用过的芯片，又有没用过的，只能自己查功能表，分析功能，即学即用。最后仿真调试阶段，哪怕一个小小的错误也会使结果出不来，只好一点一点地排除，不断地改进，经过反复的修改仿真，最终得到了正确的效果。
通过这次课程设计使我受益颇多，懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践结合起来，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。总的来说这次毕竟是第一次做的，结果还算比较成功，不仅学到了不少新的知识而且巩固了旧的知识，这样对以后设计就更有信心了。
参 考 文 献
（1）《数字逻辑设计》 清华大学出版社
（2）Quartus II软件内的帮助文件。
（3）清华大学教研组编，阎石主编：《数字电子技术基础》（第四版），北京， 高等教育出版社 ，2004年。
附录：双钮电子锁电路原理图
浙公网安备 33021202002483