九位按键数字密码锁课设

九位按键数字密码锁

一、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

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

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

（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

（1）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：

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

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。