九位按键数字密码锁九位按键数字密码锁一、设计背景、设计背景随着社会物质财富的日益增长，安全防盗已成为社会问题而锁自古以来就是把守门户的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠地防盗，又要使用方便，从而为电子密码锁提供了发展的空间二、设计目的、设计目的1、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 2、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知识的能 力 3、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 4、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，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法三、设计要求三、设计要求1、编码按钮分别为 1，2，…，9 九个按键，其中 5 个密码键，4 个伪码键 2、用发光二极管作为输出指示灯，灯亮代表锁“开” ，暗为“不开” 3、设计开锁密码，并按此密码设计电路密码可以是 1～9 位数若按动的开 锁密码正确，发光二极管变亮，表示电子锁打开 4、该电路应具有防盗功能，密码顺序不对或密码有误时系统自动复位；若按错 4 个伪码键中任何一个，电路将被封锁 5 分钟。
四、设计原理图四、设计原理图（1）电路图分析01、密码控制是有 9 个按键组成02、9 位密码是 249894798，必需按照排列顺序输入电路方能开锁，指示灯亮03、密码输入错误时电路自动封锁 5 分钟cd4017 芯片是计数 cp 端的脉冲的，当有一个脉冲时 Q0-Q9 中只有 Q1 为高电平输出，当有两个脉冲时只有 Q2 为高电平，当 R 脚为高电平是 cd4017 计数清零，这时只有 Q0为高电平输出2）工作原理分析：按 2 键：时 Q0 为高电平进入，VT1 导通，c 端（三极管集电极）电平被拉低，CP 端有脉冲进入 IC4017，计数为 1，则 Q1 端变为高电平按 4 键：时 Q1 端高电平又再次把 VT1 导通 IC4017 计数为 2，则 Q2 端变为高电平按 9 键：时脚(EN)，时钟输入端，脉冲下降沿有效；脚(EN)端电平由低变高有变低，则 IC4017 计数为 3，则 Q3 端变为高电平按 8 键：时 Q3 端高电平又再次把 VT1 导通 IC4017 计数为 4，则 Q4 端变为高电平按 9 键：时脚(EN)，时钟输入端，脉冲下降沿有效；脚(EN)端电平有低变高有变低，侧 IC4017 计数为 5，则 Q5 端变为高电平。
按 4 键：时 Q5 端高电平又再次把 VT1 导通 IC4017 计数为 6，则 Q6 端变为高电平按 7 键：时 Q6 端高电平又再次把 VT1 导通 IC4017 计数为 7，则 Q7 端变为高电平按 9 键：时脚(EN)，时钟输入端，脉冲下降沿有效；脚(EN)端电平有低变高有变低，侧 IC4017 计数为 8，则 Q8 端变为高电平按 8 键：时 Q8 端高电平又再次把 VT1 导通 IC4017 计数为 9，则 Q9 端变为高电平当Q9 端高电平时，VT2，VT3 导通解锁，当有密码按错时高电平进入 R 脚，则 IC4017 计数清零，又有 C1、R3 为充放电电路为 5 分钟，这时 IC4017 清零 5 分钟首先我们可以预先设计一个密码，然后在键盘上输入密码，当键盘的密码和预先设置的密码相同时，电路接通电路 LED 灯亮，若是密码不符合或者接触到 SB1，SB3，SB5，SB6 开关则电路将被封锁 5 分钟9：当依次按下密码锁后，led 灯亮五、单元电路设计五、单元电路设计（（1 1）主要芯片介绍）主要芯片介绍CD4017引脚图引脚介绍：1 脚(Y5)：第 5 输出端； 2 脚(Y1)：第 1 输出端； 3 脚(Y0)：第 0 输出端，电路清零时，该端为高电平； 4 脚(Y2)：第 2 输出端； 5 脚(Y6)：第 6 输出端； 6 脚(y7)：第 7 输出端； 7 脚(Y3)：第 3 输出端； 8 脚(vss)：电源负端； 9 脚(Y8)：第 8 输出端； 10 脚(Y4)：第 4 输出端； 11 脚(Y9)：第 9 输出端； 12 脚(Qco)，级联进位输出端，每输入 10 个时钟脉冲，就可得一个进位输出脉冲，因此进位 输出信号可作为下一级计数器的时钟信号。
13 脚(EN)，时钟输入端，脉冲下降沿有效； 14 脚(CP)，时钟输入端．脉冲上升沿有效； 15 脚(R)，清零输入端，在“R”端加高电平或正脉冲时，CD40171C 计数器中各计数单元输 出低电平“0” ，在译码器中只有对应“0”状态的输出端 Y0 为高电平； 16 脚(VDD)，电源正端．3～18V 直流电压六、解疑过程六、解疑过程：经过搜索相关资料将电路图连接完成，初次仿真并未出现理想结果，经过查阅资 料发现 cd4017 的 cp 脉冲电压必须大于等于 9v而且在 multisim 中 4017bp 芯片没有 使能端 en，后经仔细查询得知两个 clk 信号不能同时作为计数脉冲，只能是一个为计 数脉冲另一个为使能端 en而且当上升沿为计数脉冲时，下降沿必须保持低电平；当 下降沿端为计数脉冲时，上升沿端必须保持低电平想象实际中密码锁模式,将初始时 的开关换成按键使理论分析通过后便得出了相应结果 七、总结与体会七、总结与体会在这次电子工程设计中，使我对一些电器元件有了更加清晰地明确认识，比如说，CD4017 的功能及管脚连接并且使我巩固了一些理论知识，扩展了设计思路，深刻认识到仔细、认真、耐心对于试验成功的重要性。
只有把所学的理论知识与实践结合在一起，从理论中得出结论，才能提高自己的独立思考能力这次设计综合运用了本专业的所学知识，同时对各科相关课程都有了全面的复习，更加熟练掌握了各种基本元件的配合使用，熟悉了规范和标准，提高了与人的合作能力同组同学，彼此合作，取长补短 可以这样说做实验是对大学所学知识的一次运用和检阅，同时对自学能力提出很高的要求，所以我们应注重平时的学习，各方面的知识都应该要接触，这样做才能为毕业设计打下基石在以后的生活和学习中，我们肯定还会遇到许多大大小小的挫折，只要有理论作为支撑,就一定要坚持到最后。