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1、武汉理工大学数字电子技术基础课程设计说明书课程设计任务书学生姓名： 孙亚楠 专业班级： 通信1302班 指导教师： 付琴 工作单位： 信息工程学院 题 目: 数字式电子锁的设计与实现 初始条件： 本设计既可以使用集成电路和必要的元器件等，也可以使用单片机系统构建数字密码电子锁。自行设计所需工作电源。电路组成原理框图如图1，数字密码锁的实际锁体一般由电磁线圈、锁栓、弹簧和锁柜构成。当线圈有电流时，产生磁力，吸动锁栓，即可开锁。反之则不开锁。 图1 数字式电子锁原理框图要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周。2、技术要求：1）课程设
2、计中，锁体用LED代替（如“绿灯亮”表示开锁，“红灯亮”表示闭锁）。2）其密码为4位二进制代码，密码可以通过密码设定电路自行设定。3）开锁指令为串行输入码，当开锁密码与存储密码一致时，锁被打开。当开锁密码与存储密码不一致时，可重复进行，若连续三次未将锁打开，电路则报警并实现自锁。（报警动作为响1分钟，停10秒）4）选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。安装调试设计电路。3、查阅至少5篇参考文献。按武汉理工大学课程设计工作规范要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。时间安排：序号阶段内容所需时间1方案选择和电路设
3、计1天2硬件设计、软件仿真2天3系统优化2天4设计报告撰写1天5答辩1天合 计7天指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日目录摘要 Abstract 1.设计目的及要求 1 1.1设计目的 1 1.2设计要求 1 2.电路的设计与选择 2 2.1电路组成 2 2.2方案选择 22.2.1方案一电路及原理 22.2.2方案二电路及原理 32.2.3方案三电路及原理 32.2.4方案比较与确定 4 3.电路原理 53.1 开锁输入电路 53.2 电路设定与比较电路 6 3.3 计数电路 83.4 计时电路 103.5 报警电路 113.6 实验参数计算 113.7 总电路及
4、其工作原理 11 4.仿真结果及实物图 13 4.1电路仿真结果 13 4.2焊接实物图 17 5.实验设计总结与感悟 19 6.元器件清单 20摘要 现代电子技术的快速发展,使得数字电子技术广泛地应用在自动化领域中。在生活或工业领域中，电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。数字电子技术课程设计对所学的基础理论知识是一次实践检测的过程。本文的电子密码锁是利用集成数字芯片和数字逻辑电路，实现对门的电路控制，并且有各种附加电路保证电路能够安全工作，具有极高的安全系数。
5、该系统主要由密码存储电路，比较电路，开锁输入电路，报警电路，锁体组成。密码存储电路与比较电路主要由开关和集成芯片74LS85构成，开锁输入主要由74LS194移位寄存器及相应开关构成，报警电路主要由555芯片、74LS90、报警灯和蜂鸣器构成，其中555产生1HZ周期脉冲，74LS90实现计数和计时。电路中还包括一些逻辑门电路，以实现相应的逻辑功能。关键词：数字密码锁，密码存储电路，比较电路，报警电路，开锁输入电路Abstract With the rapid development of modern electronic technology, digital electronic tec
6、hnology is widely used in the field of automation. In life or in the field of industry, electronic password lock is a http:/ had to enter a password to control circuit or chips work, so as to control the mechanical switch is closed, the lock, closed the task of electronic products. Its a lot of vari
7、ety, there are simple circuit products, but also based on the higher cost of chip products. The course design of digital electronic technology is a process of practice detection. In this paper, the electronic code lock is using digital integrated chip and digital logic circuit, control circuit for t
8、he door, and a variety of additional circuitry to ensure the safety and has high safety coefficient. The system is mainly composed of a password storage circuit, a comparison circuit, an unlocking input circuit, an alarm circuit, and a lock body. Password storage circuit and a comparison circuit con
9、sists mainly of by the switch and the integrated chip 74LS85, enter the unlock mainly by 74ls194 shift register and the corresponding switch constitute, alarm circuit is mainly composed of 555 chip and 74ls90, alarm lamp and a buzzer constitute, 555 of them produce periodic pulse 1Hz, 74ls90 achieve
10、 counting and timing. Some logic gates are also included in the circuit to achieve the corresponding logic functions.Key words: digital password lock, password storage circuit, comparison circuit, alarm circuit, unlock input circuitIII1.设计内容及要求1.1 设计目的设计一个具有报警功能的四位数字式电子锁1.2 设计要求（1）锁体用LED代替， “绿灯亮”表示开
11、锁，“红灯亮”表示闭锁。（2）其密码为4位二进制代码，密码可以通过密码设定电路自行设定。（3）开锁指令为串行输入码，当开锁密码与存储密码一致时，锁被打开。当开锁密码与存储密码不一致时，可重复进行，若连续三次未将锁打开，电路则报警并实现自锁。（报警动作为响1分钟，停10秒）（4）选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。安装调试设计电路。2.电路的设计与选择2.1电路组成数字式电子锁的电路主要由密码存储电路，比较电路，开锁输入电路，报警电路，锁体组成。电路的原理框图如图2.1所示。 图2.1 数字式电子锁原理框图2.2 方案选择2.2
12、.1 方案一电路及原理由单片机STC89C52作为核心元件的数字式电子锁，分为硬件和软件部分。在硬件部分中，由单片机最小系统、矩阵键盘、1602液晶显示、声光显示这几个部分，在软件部分中，由矩阵键盘键值读取、1602液晶显示函数、延时模块、密码读取模块、密码设置模块、密码比较模块、声光状态模块等。其电路图如图2.2.1所示。图2.2-1 方案一总电路图2.2.2方案二电路及原理 由移位寄存器构成密码输入电路，由开关与集成数值比较器构成密码比较与存储电路，集成芯片计数器 74LS90计数器记录输入错误错误的次数，并由555芯片组成电路及74LS90芯片构成报警60秒停10秒的报警电路，红灯亮表示闭锁，绿灯亮表示开锁，蜂鸣器响表示输错三次报警，再加反馈回路实现对前面电路的控制。电路图如图2.2.2所示。图2.2-2 方案二总电路图2.2.3 方案三电路及原理 由移位寄存器构成密码输入电路，有开关与非门构成密码比较与存储电路，四个74LS192计数器分别构成由输入三次错误，报警60秒停10秒连续三
