电子密码锁课程设计
电子密码锁键盘课程设计

电子密码锁键盘课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子密码锁键盘的基本原理,掌握其组成部分及功能。
2. 学生能掌握电子密码锁键盘的编程方法,学会设置和修改密码。
3. 学生能了解电子密码锁在生活中的应用,认识到其安全性。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,独立完成电子密码锁键盘的组装和编程。
2. 学生能通过实际操作,熟练使用电子密码锁键盘,提高动手实践能力。
3. 学生能运用问题解决策略,解决电子密码锁键盘使用过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发学习热情,提高学习积极性。
2. 学生在合作探究过程中,培养团队协作能力和沟通能力。
3. 学生通过学习电子密码锁键盘,增强信息安全意识,提高对社会安全的责任感。
课程性质:本课程为实践性课程,强调理论知识与实际操作相结合,注重培养学生的动手实践能力和问题解决能力。
学生特点:六年级学生具有一定的电子技术基础,对新鲜事物充满好奇,具备一定的动手能力和探究精神。
教学要求:教师应充分调动学生的积极性,引导学生主动参与实践,注重培养学生的创新意识和实际操作能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,给予个性化指导,确保每位学生都能达到课程目标。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高其综合素质。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 电子密码锁键盘基础知识:- 电子密码锁键盘的原理与结构- 密码锁键盘的电路组成及功能- 常见电子密码锁键盘的类型及特点2. 电子密码锁键盘编程与操作:- 编程软件的使用与操作方法- 密码设置与修改技巧- 电子密码锁键盘的故障分析与排除3. 实践应用与拓展:- 电子密码锁键盘的组装与调试- 实际应用场景下的电子密码锁使用方法- 电子密码锁在生活中的创新应用案例教学内容安排与进度:第一课时:电子密码锁键盘基础知识学习第二课时:电子密码锁键盘编程与操作第三课时:实践应用与拓展教材章节关联:《电子技术》第五章:数字电路及其应用- 第五节:电子密码锁及其应用三、教学方法为了提高教学效果,激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:教师通过生动的语言和形象的比喻,为学生讲解电子密码锁键盘的基本原理、结构组成、编程方法等理论知识,帮助学生建立完整的知识体系。
设计电子密码锁的课程设计

设计电子密码锁的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子密码锁的基本原理,掌握其组成结构和功能。
2. 学生能掌握电子密码锁设计中涉及的电子元件,如微控制器、键盘、显示模块等。
3. 学生了解并掌握电子密码锁编程的基本知识,包括编程语言和编程思想。
技能目标:1. 学生能运用所学知识设计并制作一个简易的电子密码锁。
2. 学生通过实际操作,培养动手能力、团队协作能力和问题解决能力。
3. 学生能够运用信息技术工具进行资料查询、数据分析,提高信息处理能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子科技的兴趣,激发创新精神和实践能力。
2. 学生通过课程学习,认识到科技对生活的影响,增强社会责任感和时代使命感。
3. 学生在团队协作中,学会尊重他人、沟通表达,培养积极向上的团队精神。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合电子技术、编程知识和实际操作,旨在培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
学生特点:六年级学生具有一定的电子元件知识和编程基础,好奇心强,喜欢动手操作,善于合作。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动探究,关注学生的个体差异,鼓励学生创新思维和解决问题的能力。
在教学过程中,注重学习成果的分解和评估,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 电子密码锁原理及结构- 介绍电子密码锁的基本原理,包括密码输入、处理和验证过程。
- 分析电子密码锁的组成结构,如微控制器、键盘、显示模块、驱动电路等。
2. 电子元件及编程知识- 学习电子密码锁中常用的电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等。
- 掌握电子密码锁编程的基本知识,包括C语言基础、编程思想等。
3. 实践操作- 制定实践操作大纲,明确实践步骤、所需材料和时间安排。
- 分组进行实践操作,每组设计并制作一个简易的电子密码锁。
教学内容安排与进度:第一课时:电子密码锁原理及结构介绍第二课时:电子元件学习及编程知识讲解第三课时:实践操作指导,分组讨论与设计第四课时:实践操作,制作简易电子密码锁第五课时:成果展示、评价与总结教材章节关联:本教学内容与教材中“电子技术应用”、“编程基础”和“综合实践活动”等章节相关联。
课程设计电子密码锁

课程设计电子密码锁一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握电子密码锁的基本原理和制作方法,培养学生的电子技术应用能力和创新思维。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解电子密码锁的工作原理及其基本组成部分;(2)掌握常用电子元器件的识别、选用和应用;(3)学习编程和电路设计的基本方法。
2.技能目标:(1)能够独立完成电子密码锁的电路设计;(2)熟练使用编程软件进行程序设计;(3)具备团队协作能力和问题解决能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对电子技术的兴趣和热情;(2)增强学生的创新意识和实践能力;(3)培养学生具备良好的团队精神和合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.电子密码锁的基本原理及其组成部分;2.常用电子元器件的识别、选用和应用;3.电路设计的基本方法;4.编程软件的使用和程序设计;5.电子密码锁的制作和调试。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:用于讲解基本原理和知识点;2.讨论法:引导学生探讨和解决问题;3.案例分析法:分析实际案例,加深学生对知识的理解;4.实验法:动手实践,培养学生的操作技能。
四、教学资源为了支持教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:提供基本知识和理论学习;2.参考书:拓展学生的知识视野;3.多媒体资料:辅助讲解和展示实验过程;4.实验设备:用于学生的动手实践。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性;2.作业:布置适量的作业,评估学生的理解和掌握程度;3.考试成绩:通过期中和期末考试,全面评估学生的知识掌握和应用能力。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学安排如下:1.教学进度:按照教材和大纲,合理安排每个章节的教学内容;2.教学时间:根据课程内容和学生的实际情况,合理分配课堂讲解、实验操作等时间;3.教学地点:选择适当的实验室和教室,确保教学顺利进行。
电子密码锁课程设计

电子密码锁课程设计一、实验目的1. 了解电子密码锁的工作原理和功能特点;2. 掌握单片机控制电子密码锁的方法;3. 实现简单的密码输入和密码验证功能;4. 提高学生的实际能力和动手能力。
二、实验原理电子密码锁系统是一种安全控制系统,能对进出某些区域的人员进行限制和管理。
它具有输入密码,验证密码和控制出入等功能。
电子密码锁通常由以下部分组成:键盘、单片机控制器、液晶显示器、声音提示器、锁芯以及供电电路等。
本实验设计采用AVR单片机实现电子密码锁的输入密码、验证密码和控制开锁等功能。
1. 输入密码:用户通过键盘输入密码,可输入4位数字密码。
各按键所代表的数字0~9的ASCII码值在程序中已定义好了。
单片机通过扫描键盘,在液晶显示器上实时显示输入的密码。
2. 验证密码:当用户输入4位数字密码完成后,单片机将输入的密码与预设密码进行比较,如果密码正确,则在液晶显示器上显示“Welcome”;如果密码错误,则在液晶显示器上显示“Wrong password”。
3. 控制开锁:在液晶显示器上显示“Welcome”后,单片机控制锁芯电机工作,并同时发出蜂鸣声,表示开锁。
开锁后,液晶显示器提示“Lock opened”;如果输入的密码错误,则不会开锁。
三、实验器材AVR开发板、电子密码锁电路板、1602液晶显示器、4*4矩阵键盘、蜂鸣器、12V电池、导线等。
四、实验步骤1. 按照电路图进行电路连接;2. 用AVR Studio或Keil等软件创建一个AVR单片机工程,编写以下程序:#include <avr/io.h>#include <avr/delay.h>#include <string.h>#include "lcd.h"#define true 1#define false 0unsigned char password[5] = "1234"; unsigned char buffer[6];unsigned char cursor = 0;unsigned char locked = false;unsigned char getKeyCode(){unsigned char i, j, k, key;for(i=0; i<4; i++){PORTB = 0x10 << i;_delay_us(10);k = PINB & 0b00001111;if(k == 0b00001111)continue;for(j=0; j<4; j++)if(k & (1 << j))return i*4+j;}return 0xFF;}void getPassword(){memset(buffer, 0x00, sizeof(buffer));cursor = 0;LCD_gotoxy(0, 1);LCD_puts("Enter password:");while(true){unsigned char key = getKeyCode();_delay_ms(50);if(key == 0xFF)continue;else if(key <= 9){if(cursor < 4){buffer[cursor++] = key + '0';LCD_gotoxy(cursor, 0);LCD_putchar('*');}}else if(key == 10){if(cursor == 4){if(strcmp(buffer, password) == 0){LCD_clrscr();LCD_puts("Welcome");locked = false;_delay_ms(3000);LCD_clrscr();}else{LCD_clrscr();LCD_puts("Wrong password");_delay_ms(3000);LCD_clrscr();}}getPassword();break;}else if(key == 11){if(cursor > 0){LCD_gotoxy(cursor--, 0);LCD_putchar(' ');buffer[cursor] = 0;}}}}void main(){DDRB = 0xF0;PORTB = 0x0F;LCD_init();LCD_puts("Please enter");LCD_gotoxy(0, 1);LCD_puts("password");while(true){if(!locked){PORTD |= 0b00000001;_delay_ms(1000);PORTD &= 0b11111110;_delay_ms(1000);}else{getPassword();}}}3. 编译、下载程序到AVR开发板中,连接电子密码锁电路板和单片机开发板上的接口电缆,接上12V电池;4. 按下电子密码锁电路板上的“reset”按键,程序开始运行,1602液晶显示器上提示“Please enter password”;5. 输入4位数字密码,按“#”键确认,系统进行密码比较,如果密码正确,则在液晶显示器上提示“Welcome”;如果密码错误,则在液晶显示器上提示“Wrong password”;6. 如果密码正确,则系统控制锁芯电机工作,并同时发出蜂鸣声,表示开锁。
电子密码锁设计课程设计绪论

电子密码锁设计课程设计绪论一、课程目标知识目标:1. 让学生理解电子密码锁的基本原理,掌握其组成结构及功能。
2. 使学生了解并掌握二进制、逻辑门等基础电子知识,并能将这些知识应用于电子密码锁的设计中。
3. 让学生掌握电子密码锁的设计步骤,了解不同类型密码锁的优缺点。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行电子密码锁设计的能力,提高学生的实际操作技能。
2. 培养学生分析问题、解决问题的能力,学会运用电子知识解决实际生活中的问题。
3. 提高学生的团队协作能力,通过小组合作完成电子密码锁的设计与制作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合,养成动手实践的良好习惯。
3. 增强学生的安全意识,让学生在设计过程中关注电子产品的安全性,培养社会责任感。
本课程针对初中年级学生,结合学生特点,注重知识性与趣味性相结合,激发学生的学习兴趣。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,培养学生的动手操作能力。
通过本课程的学习,期望学生能够掌握电子密码锁的相关知识,提高实际设计能力,并培养良好的情感态度价值观。
后续教学设计和评估将围绕上述具体学习成果展开。
二、教学内容1. 电子密码锁基本原理:介绍电子密码锁的工作原理,包括密码设置、密码比对、锁定与解锁等过程。
相关教材章节:第三章第二节“电子密码锁的原理与设计”2. 基础电子知识:回顾二进制、逻辑门等基础电子知识,为电子密码锁设计打下基础。
相关教材章节:第一章“数字电子技术基础”3. 电子密码锁设计步骤:讲解电子密码锁设计的基本步骤,包括需求分析、方案设计、电路搭建、程序编写等。
相关教材章节:第三章第三节“电子密码锁的设计步骤与方法”4. 不同类型密码锁分析:分析市场上常见的电子密码锁类型,介绍各自的优缺点,拓展学生知识面。
相关教材章节:第三章第四节“常见电子密码锁的类型及其特点”5. 实践操作:分组进行电子密码锁设计与制作,让学生在实践中掌握所学知识。
电子密码锁verilog课程设计

电子密码锁verilog课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握电子密码锁的基本原理及其Verilog HDL实现方法;2. 了解数字电路设计的基本流程,包括设计、仿真和验证;3. 理解Verilog HDL语言的基本语法和结构,如模块、端口、信号定义等;4. 学会使用硬件描述语言进行简单的数字系统设计。
技能目标:1. 能够运用Verilog HDL语言设计一个具备基本功能的电子密码锁;2. 能够对所设计的电子密码锁进行功能仿真和时序分析;3. 能够根据实际需求调整和优化电子密码锁的设计;4. 培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对数字电路和硬件描述语言的兴趣,培养其主动学习和探索的精神;2. 培养学生的团队合作意识,学会与他人共同解决问题;3. 增强学生的自信心,使其在克服困难的过程中体验到成就感;4. 引导学生关注科技发展,认识到所学知识在现实生活中的应用。
本课程针对高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,使学生能够掌握电子密码锁的设计方法,提高其编程能力和实际操作技能。
同时,关注学生情感态度的培养,激发其学习兴趣,为学生的未来发展奠定基础。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,进行以下安排:1. 电子密码锁原理介绍:讲解电子密码锁的基本工作原理、组成和分类,使学生了解电子密码锁在实际应用中的重要性。
2. Verilog HDL基础知识:回顾Verilog HDL的基本语法、数据类型、运算符、赋值语句等,为学生编写电子密码锁程序打下基础。
3. 数字电路设计流程:介绍数字电路设计的基本流程,包括设计、仿真和验证,让学生了解实际工程项目的设计过程。
4. 电子密码锁设计:详细讲解电子密码锁的设计方法,包括密码存储、密码输入、密码比对和锁控逻辑等模块的设计。
5. 功能仿真及时序分析:教授如何对所设计的电子密码锁进行功能仿真和时序分析,以确保设计满足预期要求。
电子密码锁设计课程设计

电子密码锁设计课程设计电子密码锁的设计与实现一、引言随着科技的发展和人们生活水平的提高,电子密码锁在日常生活和工业生产中的应用越来越广泛。
电子密码锁是一种通过密码输入来控制机械锁的开启的设备,具有安全、方便、耐用等优点。
本课程设计旨在让我们了解和掌握电子密码锁的设计原理和实现方法。
二、系统组成和工作原理电子密码锁主要由密码输入模块、控制模块和机械锁机构三部分组成。
1.密码输入模块:用户通过键盘输入密码,键盘将输入的密码转换成电信号,传输给控制模块。
2.控制模块:控制模块是电子密码锁的核心部分,它主要包括CPU、存储器和输入/输出接口等。
CPU接收来自键盘的电信号,并将其存储在存储器中。
当输入的密码与存储器中的密码匹配时,CPU控制机械锁机构开启。
3.机械锁机构:机械锁机构包括锁体、锁芯和电机等部件。
当控制模块接收到正确的密码后,电机运转带动锁芯转动,从而打开锁体。
三、系统硬件设计1.密码输入模块:采用矩阵键盘作为输入设备,可以输入数字、字母等密码。
2.控制模块:采用Arduino UNO板作为主控器,具有丰富的输入输出接口和强大的编程能力。
3.机械锁机构:采用电动式锁芯和电机,通过控制电机的正反转来实现锁体的开关。
四、系统软件设计1.密码存储:将正确的密码存储在Arduino板的EEPROM中,掉电后数据不会丢失。
2.密码匹配:当用户输入密码后,程序将输入的密码与存储器中的密码进行比较,如果匹配则控制电机运转开启锁体。
3.报警功能:如果输入密码错误次数超过设定值,程序将启动报警装置发出警报。
五、系统调试与优化1.硬件调试:检查电路连接是否正确,确保电源稳定可靠,各模块之间通信正常。
2.软件调试:通过串口输出调试信息,检查程序运行是否正确,密码匹配是否准确。
3.优化设计:针对硬件资源和性能进行优化,如采用更小的元件、降低功耗等;针对用户体验进行优化,如增加语音提示、优化操作流程等。
六、结论与展望通过本次课程设计,我们深入了解了电子密码锁的设计原理和实现方法。
华东电子密码锁课程设计

华东电子密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子密码锁的基本原理,掌握其组成结构和功能;2. 学生能够掌握二进制与十进制的转换方法,运用逻辑电路设计简单电子密码锁;3. 学生能够了解现代电子密码锁的安全性能及其在实际生活中的应用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并搭建一个简单的电子密码锁模型;2. 学生能够通过实际操作,掌握电子密码锁的编程与调试方法;3. 学生能够运用团队协作和沟通技巧,共同完成电子密码锁的设计与制作。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术学科的兴趣,激发创新意识和探索精神;2. 学生树立安全意识,认识到电子密码锁在现代生活中的重要意义;3. 学生通过团队协作,培养合作精神,增强沟通能力,提高解决问题的自信心。
课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,结合理论教学与实际操作,使学生在实践中掌握电子密码锁的相关知识。
学生特点:华东地区的学生具备一定的电子技术基础,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手操作和团队合作。
教学要求:教师需引导学生结合课本知识,注重理论与实践相结合,鼓励学生创新思维,关注学生个体差异,提高学生的实践能力。
通过课程学习,将目标分解为具体的学习成果,以便后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 电子密码锁基本原理:讲解电子密码锁的工作原理,引入相关电子元件知识,如集成电路、传感器等,结合课本第二章内容。
2. 数字逻辑基础:回顾二进制与十进制的转换方法,讲解逻辑门电路,为设计电子密码锁打下基础,参考课本第三章。
3. 电子密码锁结构与功能:分析电子密码锁的组成结构,介绍各部分功能,结合实际案例,参照课本第四章。
4. 电子密码锁设计与制作:指导学生进行电子密码锁的设计与制作,包括编程、调试等环节,运用第五章知识。
5. 安全性能与应用:探讨现代电子密码锁的安全性能,分析其在生活中的应用,结合课本第六章。
6. 实践操作与团队协作:组织学生进行实践操作,分组协作完成电子密码锁的设计与制作,培养学生的动手能力和团队协作精神。
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目录摘要本次课程设计的题目是电子密码校验设计,由输入密码、设定密码、寄存电路、比较电路、显示电路、修改密码等模块组成。
该电子密码锁利用数字逻辑电路,实现对锁的电子控制,突破了传统的机械锁的单一性、保密性低、易撬性的缺点,数字电子密码锁具有保密性高、使用灵活性好、安全系数高的优点。
主要工作部分是将输入密码与正确密码进行比较,密码正确时绿色发光二极管亮,密码错误则红色发光二极管亮。
输入电路将6位密码并行输入,密码是否相等利用与非门将输入的密码和预定密码进行比较,当相等时便触发绿色发光二极管,不相等则作用到红色发光二极管和蜂鸣器。
1.设计目的本课程为电子、通信类专业的独立实践课,该课程设计建立在电路基础、低频与高频电子线路等课程的基础上,主要让学生加深对电子线路理论知识的掌握,使学生能把所学的知识系统地、高效地贯穿到实践中来,避免理论与实践的脱离,同时提高学生的动手能力,并在实践中不断完善理论基础知识,有助于培养学生综合能力。
2.设计要求1)要求电子器件设计制作密码锁的控制电路,使之在输入正确的代码时,输出信号以启动执行机构动作,并且用红、绿LED指示关锁、开锁状态。
2)密码锁控制器中存储一个4位代码,当开锁按钮开关设置9位,其中只有4位有效)的输入代码等于存储代码时启动开锁控制电路,并且用绿灯亮、红灯灭表示开锁状态。
3)从第一个按钮触动后的5秒内若未能将锁打开,则电路自动复位并由扬声器发出20秒的报警信号,同时用绿灯灭、红灯亮表示关锁状态。
4)要求性能可靠、操作简便。
5)密码锁控制器中存储的4位密码可以修改。
3.方案选择第一方案555集成电路构成的密码锁电路图3-1555时基集成电路组成的电子密码锁电路方案一电路原理较简单,当且仅当所有的K1开关单开、K0开关闭合时,电路才会执行开锁命令。
这个电子密码锁是“密码”安排在钥匙和锁孔中,只有两者的“密码”一致才能开锁。
555的各主要功能(控制)引脚均用“密码”开关才能连接到适当的位置(地线或电源正端)。
所有标有K0的开关是正确开锁时应当连通的开关,所有标有K1的开关是正确开锁时不能连通的开关。
这样,只有所有的K0连通,555第3脚才会输出高电平,双向可控硅3061才导通使继电器吸动,完成开锁动作。
否则,555第3脚不会有高电平输出,无法开锁。
此方案相对简单,灵活度低,需要制作相应的钥匙和锁孔,要求机械程度比较高。
第二方案基于74LS138译码器的电子密码锁设计用74LS138译码器为密码设定电路和修改电路,这方案可以便捷地设定密码和修改密码,但密码的输入要用到6个控制开关且密码输入不分顺序。
第三方案基于8D锁存器74LS373的锁存密码电路此方案采用两个8D锁存器74LS373用于存储密码和接收输入信号,两者进入比较器进行比较。
共设有八个用户输入键,74LS373为密码存储器件。
先将74LS373的C和OC 端置低电平,使其处于送数状态。
当输入密码后将OC置于高电位,则锁存器将密码信号锁存,然后按键复位。
当下次开锁时只有在规定时间内,规定次数内输入密码才会发出开锁信号,否则不能开锁。
并且,当时间或输入次数到达一定值后,电路会自锁一段时间,并发出警报声。
警报结束后,电路回复原状,计时及计数归零,直至下一次开锁动作。
第一部分是密码输入部分,由八个开关构成,密码输入共有28=255种输入方式(注:从0000--1111共256种组合),但能正确开锁的输入方式只有1种,安全性较高。
第二部分是由74LS373组成的密码锁存电路,通过控制74LS373的芯片管脚特性来控制芯片的工作状态。
第三部分是由74LS85组成的比较器(或者是同或门组成的比较电路),来比较输入信号与寄存密码的相等与否。
第四部分是有二极管构成的开锁信号电路,黄灯处于待开状态,绿灯表示开锁正确,红灯及警报声表示开锁错误或者是锁存状态。
第五部分是计时及计数部分,计时表示从准备开锁到开锁完成所规定的时间,以及锁存时期的锁存时间,计数记录的是误操作的次数。
考虑到复杂程度、密码锁的精确性和器材配置,我们最终决定选择第二方案。
4.流程框图5.原理电路图6.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74LS138实现,74LS138为3线-8线译码器,它的真值表如表6-1.表6-174LS138真值表由表6-1可知每个输出端为0时都有唯一的输入码,所以可以把S1S2S3A2A1A作为密码输入端,与输入键盘相连,共有26=64种输入情况。
Y0—Y7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。
电路连接图如图6-1.图6-1密码验证模块电路图原理:预置密码是6位二进制密码(高低电平控制),按下键为1,未按键为0,平时(输入端)均处于0状态。
电路用6个开关按键SW1-6输入6位密码,输入到译码器74ls138会依此把密码记入电路,表6-2密码和密码选择端对应表计时模块此模块选用555电路单稳态的一种变形。
如图6-2.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T x后,输出端OUT将保持低电平不变。
(T x≈工作原理:该模块为由555定时器构成的延时器。
参数计算:T1=(R1+R2)Cln2、T2=R2Cln2,电路的振荡周期为T=(R1+2R2)Cln2。
锁定输出此模块用的是D触发器74LS175.其电路连接如图6-3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如表6-3做出反应。
.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。
AB D1D2 00 11 01 01 10 11 1110表6-4真值表所以S=ABJ=AB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6-4.图6-4逻辑组合模块电路连接图图6-3D 触发器74LS175 来自 74HC138来自555A表6-3555定时器功能表A原理:从四位比较器中传来密码校验的信号,若传来是密码错误则从U1:A的第1管脚中输入信号为0(若密码正确为1)。
使U1:A管脚3输出低电平,此时光报警信号红灯D2亮,蜂鸣器ls1发出声音报警信号。
7.组装和调试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逻辑电路,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实现,但其缺点是电路连接复杂。
还有一种普遍的方案是用数据比较器74LS85,其优点是可以设置16种密码但只用一片的话只有4位密码输入。
而使用译码器74LS138可使电路连接简单得多,也可以有6位密码输入。
开始时设计存在一个缺点,就是在按确定键后到计时结束这段时间内键盘密码的输入是有效。
即在第一次按错密码而警报响起时马上输入正确密码,则警报停,开锁信号灯亮。
其波形图如图7-1.(S,J为低电平时才能点亮LED灯)经过思索应该引进锁存器,翻阅资料后,发现D 触发器74LS175可以解决该问题,于是增加了74LS175。
但是问题又来了,就是给电路接入电源时,前22秒是会给555电路的C 1充电,3引脚在这段时间是高电平,而74LS175输出的是低电平,有表5-4可知S 亮,既锁会打开。
为解决这个缺点,我们增加了一个二极管。
8.测试数据密码选择端选择Y 7时,查表6-2可知道密码为100111。
测试的数据如下表8-1表8-1tttt图7-1波形图9.总结在本次课程设计过程中,我们认为自己在收获知识的同时,还收获了阅历,收获了成熟,在此过程中,我们通过查找大量资料,请教老师,以及不懈的努力,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。
更重要的是,解决困难的过程中,与同学分工设计,和同学们相互探讨,相互学习,相互监督。
学会了合作,学会了运筹帷幄,学会了宽容,学会了理解,也学会了做人与处世。
而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。
要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,着是我们迈向社会,从事职业工作前一个必不少的过程.”千里之行始于足下”,通过这次课程设计,我们深深体会到这句千古名言的真正含义。
我们今天认真的进行课程设计,学会脚踏实地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。
对于课程设计来说,正确的思路是很重要的,只有你的设计思路是正确的,那你的设计才有可能成功。
因此,我们在设计前必须做好充分的准备,认真查找详细的资料,为我们设计的成功打下坚实的基础。
之所谓,用大脑去控制行动,才能做到事半功倍,以最有效率的方式达到我们的目的。
在这次课程设计过程中,我们遇到了很多问题。
很多逻辑上正确,仿真模拟成功的电路在实际过程中却很难达到很好的效果。
比如电路中错误计数不能实现,出现不稳定跳动的问题,在仿真过程中就不会出现实际电路中容易出现的各种扰动,那么在实际电路连接的过程中出现了这种问题,就要求我们具有分析问题,利用所学知识解决问题的能力,在存在问题的情况下利用所学知识去减少误差,规避错误。
还比如在解决显示初始化不稳定或者是计数电路不能够正常按要求计数等问题,在我们的思考和分析下,最终找到了解决办法,非常好的解决了问题,达到了预期效果。
这种感觉让我们感到很欣慰,让我们觉得非常有成就感,也培养了我们这种发现问题,分析问题,解决困难的精神,这对我们在以后的学习生活中有着很大的帮助。
10.致谢本课题在选题及进行过程中得到张晓东院长的悉心指导。
课程设计过程中,张院长帮助我们分析思路,开拓视角,张院长严谨求实的治学态度,踏实坚韧的工作精神,将使我们终生受益。
再多华丽的言语也显苍白。
在此,谨向张院长致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
附录一总电路图附录二元器件清单附表元器件清单附录三仿真结果密码输入正确附图3-1密码输入正确的仿真结果密码输入错误附图3-2密码输入错误的仿真结果附录四实物作品参考文献●康华光.数字电子技术基础(第五版).高等教育出版社.2006 ●叶桂娟.555时基电路原理、设计与应用.电子工业出版社.2007 ●编写组.实用电子电路手册.北京:高等教育出版社,2010。