电子密码锁课程设计
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。
电子指纹密码锁课程设计

电子指纹密码锁课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子指纹密码锁的基本原理,掌握其组成部分及功能。
2. 学生能够掌握指纹识别技术的基本概念,了解其在生活中的应用。
3. 学生能够了解电子指纹密码锁的安全性及优缺点。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并设计简单的电子指纹密码锁电路。
2. 学生能够运用指纹识别技术,进行简单的指纹录入、识别和删除操作。
3. 学生能够通过实际操作,掌握电子指纹密码锁的安装和使用方法。
情感态度价值观目标:1. 学生对电子指纹密码锁产生兴趣,提高学习科学技术的积极性。
2. 学生能够认识到电子指纹密码锁在生活中的重要作用,增强安全意识。
3. 学生通过合作学习,培养团队协作能力和沟通表达能力。
4. 学生在了解电子指纹密码锁的过程中,培养创新精神和实践能力。
课程性质:本课程为科技类课程,结合物理、信息技术等学科知识,以培养学生的实践操作能力和创新精神为主。
学生特点:六年级学生具有一定的逻辑思维能力和动手操作能力,对新鲜事物充满好奇。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的动手能力和解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生积极参与,培养他们的自信心和成就感。
通过课程目标的具体分解,使学生在学习过程中达到预期的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 电子指纹密码锁原理及结构- 指纹识别技术的基本原理- 电子指纹密码锁的组成与功能- 指纹识别模块、控制模块、锁体等部件的作用2. 指纹识别技术应用- 指纹录入、识别和删除的基本操作- 指纹模板的存储与匹配- 指纹识别技术在生活中的应用案例3. 电子指纹密码锁安全性与优缺点- 分析电子指纹密码锁的安全性- 对比电子指纹密码锁与传统锁具的优缺点- 探讨电子指纹密码锁在未来的发展趋势4. 实践操作- 设计简单的电子指纹密码锁电路- 指纹录入、识别和删除操作实践- 电子指纹密码锁的安装与使用方法5. 创新设计与展示- 鼓励学生进行电子指纹密码锁的创新设计- 指导学生制作展示作品,并进行课堂分享- 评选优秀作品,给予表扬和奖励教材章节关联:- 《信息技术》六年级下册:第四章“信息安全”,涉及密码学、指纹识别等知识点。
电子密码锁电路课程设计

电子密码锁电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子密码锁电路的基本原理和组成部分。
2. 学生能够掌握数字逻辑电路的基础知识,包括门电路、触发器等。
3. 学生能够描述电子密码锁电路的工作流程,并解释其安全机制。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识设计简单的电子密码锁电路。
2. 学生能够运用仿真软件对电子密码锁电路进行模拟和测试。
3. 学生能够通过实验操作,搭建和调试电子密码锁电路,解决问题并优化设计。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对电子技术和创新设计的兴趣,激发探索精神。
2. 学生能够认识到电子密码锁在日常生活和安全领域的重要性,增强社会责任感。
3. 学生能够养成合作、交流和分享的良好习惯,提高团队协作能力。
课程性质:本课程为实践性强的电子技术课程,结合理论知识与实践操作,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生为初中年级,对电子技术有一定的基础知识,好奇心强,喜欢动手实践。
教学要求:教师需引导学生运用所学知识解决实际问题,注重理论与实践相结合,鼓励学生创新和团队协作。
通过课程目标的分解与实现,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容1. 电子密码锁原理介绍:包括密码锁的基本概念、工作原理、安全性分析等,对应教材第3章“数字电路基础”。
2. 数字逻辑电路基础:涵盖门电路、触发器、计数器等基本元件的工作原理与应用,对应教材第4章“组合逻辑电路”与第5章“时序逻辑电路”。
3. 电子密码锁电路设计:讲解如何根据需求设计电子密码锁电路,包括密码设置、验证机制等,结合教材第6章“数字电路设计方法”。
4. 仿真软件应用:介绍仿真软件的使用方法,指导学生进行电子密码锁电路的模拟与测试,对应教材第7章“数字电路仿真”。
5. 实践操作:组织学生进行电子密码锁电路的搭建、调试与优化,提高学生的动手能力,结合教材第8章“数字电路实验”。
教学安排与进度:1. 第一周:电子密码锁原理介绍,数字逻辑电路基础。
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电子密码锁课程设计- I目录摘要 (II)1 前言 (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)1.4 基本设计原理 (2)2 设计方案简述 (3)2.1 设计思路 (3)2.2 原理框图 (3)2.3 设计原理分析 (4)2.4 模拟仿真 (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 (7)3.1.4驱动蜂鸣器电路 (8)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 (11)4.1总体性能指标与完善措施 (11)5总结 (12)参考文献 (13)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1 前言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,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的欢迎。
现在市场上主要是基于单片机技术的电子密码锁,但可靠性较差。
通常简单的数字电路就可实现密码不限次数重写,也就是说现在的硬件设计和软件设计一样灵活、方便。
相对于基于单片机技术的电子密码锁,用简单门电路来来构成系统,可靠性提高,并且价格便宜。
通过本次设计掌握数字电路系统设计的方法,熟悉电子密码锁设计相关硬件的使用,了解电子密码锁的系统构成,利用数字门电路实现电子密码锁的设计与实现,可以加深自己对所学专业的认识,关联知识,增强自己的动手能力,积累实践经验,为以后的工作打好基础。
1.3技术要求1.3.1基本要求1.当输入代码正确时绿灯亮表示开锁状态;2.当输入代码错误时红灯亮表示报警状态,报警声音持续10秒。
1.3.2发挥部分要求1.密码修改方便;2.开锁信号可以推动机械执行构件(例如:利用继电器使电磁铁吸合拉动物件)产生动作;1.4基本设计原理密码锁电路包含 :拨码设密、拨码输入、密码检测、脉冲电路、开锁示意电路、报警电路以及倒计时显示电路。
特别说明的是 ,倒计时显示电路在密码锁的应用当中看似不合理 ,但在该设计电路中 ,主要是方便实现对电路报警时间的控制 ,实际应用中可以将显示部分去掉或是采用适当电路隐藏。
本电路用一个 4位拨码式按键输入开关 ,一个4位拨码式按键密码预设开关。
用户必须按下按下事确认按钮后方可知用户输入的密码是否与预置密码一致。
将输入信号与预设密码信号经过一定的门电路转化为高低电平后信号输出。
一致时输出低电平 ,做为开锁信号;不一致时输出高电平,做为报警信号。
利用芯片555多谐震荡器产生1Hz的周期秒脉冲,做为倒计时和蜂鸣器报警信号。
总体电路是在单元电路的基础上整合得到的,主要逻辑关系如下:密码识别电路信号与倒计时电路显示00时的编码信号经过逻辑整合后做为控制555是否工作的信号。
555的工作与否又反作用于倒计时电路,做为倒计时电路的脉冲输入源,同时555秒脉冲信号也是蜂鸣器的工作信号。
2 设计方案简述2.1设计思路打开一把电子密码锁的关键在于正确的输入密码 ,本设计提供了一个 4位拨码式按键输入开关 ,一个4位拨码式按键密码预设开关。
用户必须按下按下事确认按钮后方可知用户输入的密码是否与预置密码一致,一致时密码锁可打开 ,本设计由绿色二极管亮代表密码正确 ,锁可以打开。
密码不正确时,红色二极管亮同时蜂鸣器响十秒,显示十秒倒计时。
2.2 设计原理框图设计原理方框图如图2-1所示。
图 2-1 设计原理方框图2.3 设计原理分析密码锁电路包含 :拨码设密、拨码输入、密码检测、脉冲电路、开锁示意电路、报警电路以及倒计时显示电路。
特别说明的是 ,倒计时显示电路在密码锁的应用当中看似不合理 ,但在该设计电路中 ,主要是方便实现对电路报警时间的控制 ,实际应用中可以将显示部分去掉或是采用适当电路隐藏。
2.4 模拟仿真图2-2 仿真电路图经过软件仿真,效果很好。
基本要求和发挥部分的功能全部实现。
3 详细设计3.1密码锁单元电路设计3.1.1密码识别电路本电路用一个 4位拨码式按键输入开关 ,一个4位拨码式按键密码预设开关。
用户必须按下按下事确认按钮后方可知用户输入的密码是否与预置密码一致。
将输入信号与预设密码信号经过一定的门电路转化为高低电平后信号输出。
一致时输出低电平 ,做为开锁信号;不一致时输出高电平,做为报警信号。
图3-1-1 密码识别电路3.1.2秒脉冲产生电路利用芯片555[3]多谐震荡器产生1Hz 的周期秒脉冲,做为倒计时和蜂鸣器报警信号。
周期计算公式:()122112ln 2f T R R C ==+图3-1-2秒脉冲产生电路3.1.3倒计时电路74LS192为可预置的十进制同步加/减计数器。
Q0~Q3 输出端 ,本电路只用到它的4引脚,实现减计数动能。
用译码器74LS48、数码管显示动态显示Q0~Q3 输出的动态信号。
图3-1-3 倒计时电路3.1.4驱动蜂鸣器电路用NPN型三极管9013对555脉冲信号放大,从而驱动蜂鸣器报警。
图3-1-4 驱动蜂鸣器电路3.1.5驱动继电器电路用NPN型三极管9013对门电路信号放大,从而驱动继电器工作。
图3-1-5驱动继电器电路3.2密码锁总体电路设计总体电路是在单元电路的基础上整合得到的,主要逻辑关系如下:密码识别电路信号与倒计时电路显示00时的编码信号经过逻辑整合后做为控制555是否工作的信号。
555的工作与否又反作用于倒计时电路,做为倒计时电路的脉冲输入源,同时555秒脉冲信号也是蜂鸣器的工作信号。
图3-2总体设计电路图4 设计结果及分析4.1总体性能指标与完善措施分析4.1.1性能指标实现了所有基本功能和一些自由发挥功能,密码为4位二进制数。
4.1.2不足之处1.密码位数较少2.倒计时部分实际应用中并不需要3.没有设置灭零4.1.3性能改进方案1.可以将拨码开关增加到8位2.设置灭零信号,较少耗能5 总结电子密码锁的设计是在数字电路、模拟电路课程后,自己设计的课外科技活动。
是教学计划中实践方面的重要组成部分,也是落实本科学生科研训练计划的要求。
在着重基础、注重前沿的前提下,促进电子信息类专业和课程的建设,促进教学改革,在教学中注重培养大学生的创新能力、动手能力;加强科学研究和工程实践素质的训练,提高自己对实际问题进行设计、制作的综合能力;为后续的毕业设计和在今后工作岗位上独立开展科学研究打下良好基础。
同时提升了同学间的团结协作能力。
对我而言,知识上的收获重要,精神上的丰收更加可喜。
挫折是一份财富,经历是一份拥有。
这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆!参考文献【1】.李连华.基于FPGA的电子密码锁设计[J].中国科技信息,2006【2】.许琦.基于FPGA的电子密码锁的设计[J].科技信息,2006 【3】.阎石数字电路技术基础[M].高等教育出版社,2005 【4】.童诗白华成英模拟电子技术基础[M].高等教育出版社,2006。