电子密码锁课程设计--基于数字电路的电子密码锁 - 图文

《微机原理与接口技术》

课程设计报告书

设计题目： 基于数字电路的电子密码锁 专 业： 自动化

2015年6月15日

物理与电子工程学院课程设计任务书

专业： 自动化 班级： 14级接本1班

学生姓名 课程名称 xxxx 微机原理与接口技术 学号 设计题目 20140343115 基于数字电路的电子密码锁 设计目的： 1、掌握基于数字电路的硬件电路的设计方法。 2、掌握Proteus Professional仿真软件的使用方法。 设计目的、设计主要内容及要求： 主要内容1、设计电子密码锁的总体方案，将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数（参数、方字形式并加以显示。 法）及要求 2、模数转换芯片的选项及模数转换电路的设计。 3、电压显示电路设计。 4、根据技术要求进行硬件设计，画出系统电路原理图，最后对系统进行仿真调试。 工作量 2周时间，每天3学时，共计42学时 第1天：明确课程设计的目的和意义，根据课程设计要求查找相关资料 第2-3天：学习课程设计中用到的数字电路相关知识 第4-5天：根据课程设计的要求完成硬件主要集成模块选择及硬件电路设计。 进度安排 第6-10天：学习Proteus Professional仿真软件，绘制硬件电路原理图。 第11-12天：通过Proteus Professional仿真软件，进行仿真调试。 第13-14天：撰写课程设计报告。 参考文献 主要参考资料 [1]．阎石 数字电路技术基础[M].高等教育出版社,2005 [2]．许琦.基于FPGA的电子密码锁的设计[J].科技信息,2006 [3]．李连华.基于FPGA的电子密码锁设计[J].中国科技信息,2006 [4]．童诗白 华成英 模拟电子技术基础[M].高等教育出版社,2006 指导教师签字 教研室主任签字

摘 要

采用逻辑门电路设计电子密码锁，阐述了其工作原理，给出了具体的电路原理图。 该密码锁具有密码预置功能，保密性强，误码报警，并且报警时间可以设定，同时用数码管显示出报警时间。密码正确时驱动继电器控制开锁指示灯，误码时报警信号由蜂鸣器发出，声音为间歇式鸣笛。采用自行设计的5V稳压电源供电，具有耗电省等特点。使用时用户必须按下确认按钮后方可知用户输入的密码是否与预置密码一致，当密码正确时密码锁可以被打开，点亮绿色二极管亮代表密码正确，锁可以打开。密码不正确时按下确认按钮，红色二极管被点亮，同时蜂鸣器鸣笛十秒，数码管显示十秒倒计时；倒计时结束时，数码管显示00，对其产生的编码信号经门电路处理后转化为低电平信号，传给秒脉冲电路控制端，使其停止工作，从而脉冲驱动的蜂鸣器也停止报警。 关键词： 电子密码锁；数字电路； 预置密码；误码报警

目 录

1 课程设计的定义和目的 .......................................................................................................... 1

1.1背景及其发展前景 ............................................................................................................................ 1 1.2研究目的和意义 ................................................................................................................................. 1

1.3技术要求 ....................................................................................................................................... 2 1.3.1基本要求 .................................................................................................................................. 2 1.3.2发挥部分要求 ......................................................................................................................... 2 1.4基本设计原理 ............................................................................................................................. 2

2 设计方案简述 ................................................................................................................................. 3

2.1设计思路 ....................................................................................................................................... 3 2.2设计原理框图 ............................................................................................................................. 3 2.3 设计原理分析 .......................................................................................................................... 4

3 详细设计 ............................................................................................................................................ 5

3.1密码锁单元电路设计 ................................................................................................................ 5 3.1.1密码识别电路 ......................................................................................................................... 5 3.1.2秒脉冲产生电路 .................................................................................................................... 6 3.1.3倒计时电路 ............................................................................................................................. 6 3.1.4驱动蜂鸣器电路 .................................................................................................................... 7 3.1.5驱动继电器电路 .................................................................................................................... 8 3.2密码锁总体电路设计 ................................................................................................................ 9

4 设计结果及分析 ......................................................................................................................... 10

4.1总体性能指标与完善措施分析 ............................................................................................ 10 4.1.1性能指标 ................................................................................................................................ 10 4.1.2不足之处 ................................................................................................................................ 10 4.1.3性能改进方案 ....................................................................................................................... 10

总结 ........................................................................................................................................................... 11 参考文献 ................................................................................................................................................ 12

1 课程设计的定义和目的

1.1背景及其发展前景

随着人们生活水平的提高和安全意识的加强，对安全的要求也就越来越高。锁自古以来就是把守护门的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠的防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。随着电子技术的发展，各类电子产品应运而生，电子密码锁就是其中之一。据有关资料介绍，电子密码锁的研究从20世纪30年代就开始了，在一些特殊场所早就有所应用。这种锁是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。研究这种锁的初衷，就是为提高锁的安全性。由于电子锁的密钥量（密码量）极大，可以与机械锁配合使用，并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。电子锁只需记住一组密码，无需携带金属钥匙，免除了人们携带金属钥匙的烦恼，而被越来越多的人所欣赏。电子锁的种类繁多，例如数码锁，指纹锁，磁卡锁，IC卡锁，生物锁等。但较实用的还是按键式电子密码锁。

20世纪80年代后，随着电子锁专用集成电路的出现，电子锁的体积缩小，可靠性提高，成本较高，是适合使用在安全性要求较高的场合，且需要有电源提供能量，使用还局限在一定范围，难以普及，所以对它的研究一直没有明显进展。

目前，在西方发达国家，电子密码锁技术相对先进，种类齐全，电子密码锁已被广泛应用于智能门禁系统中，通过多种更加安全，更加可靠的技术实现大门的管理。在我国电子锁整体水平尚处于国际上70年代左右，电子密码锁的成本还很高，市场上仍以按键电子锁为主，按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平，现国内有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁，其市场结构尚未形成，应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术，发展前景非常可观。希望通过不断的努力，使电子密码锁在我国也能得到广泛应用

[1]

。

目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术，以单片机为主要器件，其

编码器与解码器的生成为软件方式[2]。在实际应用中，由于程序容易跑飞，系统的可靠性能较差。基于现场可编程逻辑门阵列器件的电子密码锁，用门电路构造系统，所有算法完全由硬件电路来实现，使得系统的工作可靠性大为提高。由于门电路也具有现场可编程功能，当设计需要更改时，只需更改门电路中的控制和接口电路，无需更改外部电路的设计，大大提高了设计的效率

1.2研究目的和意义

随着人们生活水平的提高，对家庭防盗技术的要求也是越来越高，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

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