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1、1 数字电子技术基础 课程设计报告 设计题目： 数字密码锁 院 系： 惠州学院 专 业： 电子信息科学与技术 班 级： 08电科（2）班 姓 名： 余晓聪 学 号： 080702236 指导教师： 周玲 二 0 一 0 年 五月 二十日 2 目录 设计目的 . 3 技术指标 . 3 元器件清单 . 3 电路框图 . 4 单元电路的设计 . 5 密码验证模块 . 5 计时模块 . 6 锁定输出 . 7 逻辑组合模块 . 8 总电路图 . 9 问题及解决 . 9 测试数据 . 10 心得体会 . 12 参考文献 . 13 3 设计目的 1、巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学
2、知识的能力。 2、培养根据设计需要选学参考书籍，查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。 3、通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节，初步掌握简单实用的分析方法和工程设计方法。 4、学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法，提高动手能力和进行数字电子电路实验的基本技能。 5、随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的亲睐。 技术指标 每把锁都有其预先设定好的（六位二进制数）密码，该密码可以修改。输入密码按确定键后，
3、若密码正确则锁打开（此设计用发光二极管 S表示锁，锁打开就是点亮发光二极管 S） ，打开的持续时间 Tx为按下确定键到松开后 20 秒（按住确定键不放的话 S一直亮着） 。若密码不正确则电路发出报警信号（用放光二级管 J和蜂鸣器表示，报警就是点亮放光二级管 J，蜂鸣器响起） ，警报持续时间也为 Tx。任意输入密码而不按确定键的话电路不会有反应。 元器件清单 名称 型号 数量 四/2 输入端与非门 74LS00 1 块 译码器 74LS138 1 块 4 555 555 1 块 同步 D 触发器 74LS175 1 块 发光二极管 2 个 杜邦线 1 根 插针 1 排 芯片插槽 DIP14 1
4、个 芯片插槽 DIP16 2 个 芯片插槽 DIP8 1 个 万用板 9cm*15cm 1 块 电阻 2M 1 个 电阻 470 2 个 电容 10uf 1 个 电容 103(0.01uf) 1 个 蜂鸣器 1 个 按钮 1 个 拨动开关 单刀双掷 6 个 二极管 1 个 电路框图 密码验证模块 计时模块 开锁信号 报警信号 密码输入 确 定 输入 逻 辑 组 合模块 修改密码 锁住输入 5 单元电路的设计 密码验证模块 此模块主要是用输入键盘和 7 4 L S 1 3 8实现，7 4 L S 1 3 8为 3线- 8 线译码器,它的真 值表如表 1 - 1 . 表 1 - 1 输入 输出 S
5、1 S2+ S3 A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 0 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1 X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
6、0 由表 1 - 1 可知每个输出端为 0时都有唯一的输入码，所以可以把 S1 S2 S3 A2 A1 A0作为密码输入端，与输入键盘相连,共有 26= 6 4 种输入情况。Y0Y7只需要选择其中一端作为密码验证信号输出就行了。有8个选择，也就是修改密码时，只有8个不同的固定密码可以选。电路连接图如 1 - 1 . 图 1-1 至 74LS175 密码设 定端 6 密码和密码选择端对应表如表 1 - 2 密码设定端的连接 密码 Y0 1 0 0 0 0 0 Y1 1 0 0 0 0 1 Y2 1 0 0 0 1 0 Y3 1 0 0 0 1 1 Y4 1 0 0 1 0 0 Y5 1 0 0
7、1 0 1 Y6 1 0 0 1 1 0 Y7 1 0 0 1 1 1 表 1 - 2 计时模块 此模块选用 555电路单稳态的一种变形。如图 2-1. B 图 2-1 至 74LS175 7 按下确定开关将在时基电路输出端 OUT（第 3 引脚）产生高电平，经延时 Tx后，输出端 OUT将保持低电平不变。(Tx1.1R1C1) 当按钮按下时 C1储存的电荷通过 SW7泄放， 2 脚 TR 受低电平触发， 555置位，3 脚输出高电平。松开按钮后，定时即开始，此时电源通过电阻 R1向 C1充电，使 C1两端电平不断升高，当升至 2/3Vcc时，时基电路复位，定时结束，3 脚输出低电平。 锁定输
8、出 此模块用的是 D 触发器 74LS175. 其电路连接如图 3-1 该模块是把密码验证模块送来的验证结果存住。在按下确定键时，555电路 3 脚 产生的上升沿使触发器做出反应。如表 3-1. 输入 输出 CLK D Q 0 0 1 1 X 保持 图 3-1 来自74HC138 来自 555 A 表 3-1 A 8 逻辑组合模块 此模块的两个输入端是接锁定模块的输出端 A 和计时模块的输出端 B。两个输出端分别接开锁指示灯 S和报警指示灯 J。它们的真值表如表 4-1。 A B S J 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 表 4-1 所以 S = A B J=A B 由此可以选用74LS00. 实现该模块的逻辑功能 A 的非直接用 74LS175的3引脚输出。其连接图如图 4-1. 图 4-1 A B A 9 总电路图 问题及解决 设计该电路的最初方案是用 51单片机实现， 其优点是硬件电路简单， 功能拓展方便。但该课程设计的要求是电路主要选用中规模TTL 集成电路 74系列（不能用专用集成电路） 。所以放弃最初方案。 密码验证模块的最初设计方案是用逻辑门电路
