密码电子锁的课程设计elzg

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1、浙江海洋洋学院课课程设计计任务书书2008820009学学年 第第2学期期学院：机机电工程程学院 班级级：A007电气气（1）班班 专业：电气学生姓名名（学号）课程名称称数字电子子技术课课程设计计设计题目密码电子子锁完成期限自20009年66月222日至20009年66月288日 共1周周设计依据锁是人们们生活中中的常用用物品，本本题要求求用电子子器件设设计制作作一个密密码锁的的控制电电路，使使之在输输入正确确的代码码时，输输出开锁锁信号以以推动执执行机构构动作，并并用红灯灯亮、绿绿灯灭表表示关锁锁，而绿绿灯亮、红红灯灭表表示开锁锁设计要求及主要内容1、 在锁的控控制电路路中存储储一个可可以修

2、改改的4位位代码，当当开锁按按钮开关关（可设设置成66位至88位，其其中实际际有效为为4位，其其余为虚虚设）的的输入代代码等于于存储代代码时，进进入开锁锁状态从从而使锁锁打开。2、 从第一个个按钮触触动以后后的5ss内若未未将锁打打开，则则电路自自动复位位进入自自锁状态态，使之之无法打打开，并并由扬声声器发出出持续220s的的报警信信号。3、 电源采用用市电供供电。要求设计计出电路路，并撰撰写成果果说明书书。参考文献1、彭介介华主编编 电电子技术术课程设设计指导导第一一版 北京京：高等等教育出出版社，1199772、张玉玉璞编著著 电电子技术术课程设设计 北北京，北北京理工工大学出出版社，11

3、9944指导老师签字日期关于密码码电子锁锁的课程设设计【摘要】：生活中中人们常常常为了了忘带钥钥匙而苦苦恼，办办公室门门、防盗盗门、房房门、楼楼道门，车车锁等等等，本设设计研究究如何实实现密码码锁控制制电路，期期望可以以解决忘忘带钥匙匙的烦恼恼。密码码电子锁锁由逻辑辑电路、小键盘、LED显示和报警系统组成。系统能完成开锁、超时自锁并报警的基本密码锁的功能。一般是用预先设定的密码，用每个码位去控制触发器翻转，若码位按错则码位触发器不能翻转，一般还兼有电子门铃的功能。本系统成本低廉，功能实用，能给人们带来极大方便。【关键词词】：电电子密码码锁 DD触发器器逻辑门门 LEED灯【目录】：第一章、元元

4、器件的的介绍第一节、DD触发器器的介绍绍第二章：密码电电子锁的的设计第一节：密码电电子锁的运行行第二节：密码电电子锁电电路工作作原理第三节：实验设设备与器器材第三章：设计总总结心得得及参考文文献第一章、 元器件的的介绍第一节、DD触发器器简介1、D触触发器的的逻辑符符号左图为DD触发器器的逻辑辑符号。输输入端由由时钟信信号端CCP、数数据信号号端D、反相复位端Rd和反相置位端Sd组成，Rd、Sd控制信号分别从方框小圆圈处输人，表示低电平控制信号有效。D触发器输出端由两个互为反相的Q端和Q非端组成。2、D触触发器逻逻辑功能能表右表为DD触发器器逻辑功功能表。表表中X表表示信号号电平高低低任意，符

5、符号表表示时钟钟脉冲信信号由低低电平上上升为高高电平的的时刻，即即时钟脉脉冲信号号上跳沿沿到来之之时。当当CP端和和D端输输人信号号任意时时，若SSd=0、RRd=1，则则Q=11，触发发器处于于置位状状态；若若Sd=1、RRd=0，则则Q=00，触发发器为复复位状态态；若SSd=Rd=0，则则Q=11，Q非非也为11，触发发器处于于不定态态。只有有当Sdd=Rd=1、CCP端输输入时钟钟脉冲信信号上跳跳沿到来来之时，触触发器才才处于工工作状态态，若DD=1，触触发器便便翻转到到Q=11的高电电平状态态，若DD=0，则则Q=00，也就就是时钟钟脉冲上上跳沿到到来之时时，触发发器便翻翻转到与与D

6、端在在那一时时刻电平平相同的的状态。当当时钟信信号处于于下降沿沿或低电电平状态态时，触触发器保保持上一一个时钟钟脉冲信信号上跳跳沿到来来之时触触发器所所翻转的的状态，与与D端控控制信号号电平无无关。3、D触触发器工工作波形形图右中图为为D触发发器工作作波形图图。在时时钟端CCP第11个时钟钟脉冲信信号上跳跳沿到来来之时，触触发器会会发生翻翻转，其其翻转的的状态由由D端信信号电平平高低来来决定，此此时D端端为低电电平，触触发器还还翻转在在Q端为为低电平平、Q为为高电平平的状态态。在tt2时刻，虽虽然D端端所施加加的数据据信号由由低电平平跃升到到高电平平，但并并不能使使触发器器发生翻翻转，直直到t

7、33时刻，也也就是CCP端第第2个时时钟脉冲冲信号上上跳沿到到来之时时，触发发器才发发生翻转转，由于于上跳沿沿时刻之之前D端端为高电电平，QQ端翻转转到高电电平。在在t3t4时刻之之间，尽尽管数据据端D的的信号已已由高电电平下跌跌到低电电平，在在t5时刻CCP脉冲冲信号由由高电平平跌至低低电平，但但是D触触发器始始终处于于保持状状态，直直到t66时刻第第3个脉脉冲信号号上跳沿沿到来之之时，触触发器才才发生翻翻转，由由于D端端为低电电平，DD触发器器翻转到到低电平平状态。4、D触触发器逻逻辑功能能右下图为为D触发发器逻辑辑功能实实验电路路。接通通电源开关关SB11，D触触发器各各输入端端开关都都

8、断开，触发器处于高电平状态，Q为高电平，红色发光二极管点亮。按下SB3，Rd端为低电平，D触发器被复位，输出端Q为低电平，红色发光二极管熄灭，Q端为高电平，绿色发光二极管点亮，松开SB3不影响触发器复位状态。按下SB4，Sd端为低电平，D触发器被置位，红色发光二极管点亮，绿色发光二极管熄灭，松开SB4不影响触发器置位状态。同时按下SB3和SB4，红色、绿色发光二极管一齐点亮，D触发器处于不定态，再按下或松开SB2或SB5控制开关，不影响D触发器不定态。当SB3、SB4断开，Sd=Rd=1，D触发器处于保持状态，这时发光二极管可以是红色亮、绿色灭，也可以是红色熄灭、绿色点亮两个稳态。当SB3、S

9、B4断开，SB2闭合时，CP端接通VCC，CP端由低电平上升为高电平，产生一个上跳沿时钟脉冲信号，触发D触发器翻转，翻转后的状态由数据端D的电平来决定，若先前松开SB5，D=1，D触发器翻转后Q=1，红色发光二极管点亮；若先按下SB5，D=0，D触发器翻转后Q=1，绿色发光二极管点亮。第二章、密密码电子子锁的设设计第一节、密密码电子子锁的运运行一、密码码电子锁锁的电路路运行原原理图1.原理理电路图图：2.原理理框图：二、密码码电子锁锁电路功能能介绍1、 电源部分分 附图1 市市电电压压转化为为5V直直流电压压电路图图 本电路电电源采用用市电供供电，2220VV市电通通过变压压器B降降压成112

10、V的的交流电电,再经经过整流流桥整流流、LM78805稳稳压到55V电路路，由于于本电路路功耗较较少，所所以选用用10WW的小型型变压器器。电路路如上图所示示：2、 四位密码码锁主体体电路。附图2 74LLS744双D触发发器引脚脚图在密码锁锁电路原原理图中中，四个个D触发发器N1、N2、N3、N4构成四位位密码电电路，本本电路密密码设定定为13357。密码电子子锁中数数字的显显示部分分主要由由10个小小按键组成成，其中中7个按按键为密密码输入入键，分分别为SS1S7，输入二进制代代码信号号到四个个D触发发器去控控制各触触发器的的翻转，达到密密码开锁锁的目的的。其中SS1、S3、S5、S7分别

11、是是1、33、5、77四位密密码的按按钮端。剩余的两个按键中K1为调试键，调试电子门铃能否正常工作，在按下K1并立即松手，门铃应正常工作；K2为清零键，在触发器工作之前，按下K2并松手使得四个主触发器均清零。K3为置位键，按下K3把触发器N0输出端的初始状态置位到Q0端。为了防止外界对按键的干扰产生的错误报警，我们对小按键进行了防抖措施，采用机械式防抖，对选用的按键必须要装有弹簧，这要才能防止外界轻微的作用力对按键的干扰。定义高电平为“1”，低电平为“0”。平时四个主D触发器皆悬空，相当于1状态，触发器保持原状态不变。当密码输入正确时Q4输出为1，密码锁打开，LED绿灯亮；当密码输入错误时Q4

12、输出为0，密码锁不能打开，LED红灯亮。电阻R2、R3对发光二极管起着分压作用。3、 延时电路路与电子子门铃控控制电路路触发器NN0主要起起到对延延时电路路与电子子门铃控控制电路路的控制制作用，定定义触发发器N0的输出出初始状状态为11。经RRC振荡荡回路的的延时，（其其中R55=75k,C5=1000uFF）以达达到延时时5s的的目的；又经RRC振荡荡回路的的延时，（其其中R44=3000k，C4=1000uFF），扬扬声器发发出持续续20ss的报警警信号。其中延迟时间可用tRCln2求得；三极管的作用是为了把扬声器的声音放大，扬声器的功率为0.5W。其余门电路功能见下面原理部分。第二节、密

13、码电电子锁电电路工作作原理输入密码码正确时时，在密密码锁主主体电路路中，当当按下SS1时，CCP1输入为为0，松松手后SS1自动恢恢复为11，此时时CP11获上升升沿，使使得Q11=D1=1；再按下下S3，CPP2输入为为0，松松手后SS3自动恢恢复为11，CPP2获上升升沿，此此时Q22=D2=Q1=1；同同理，按按下S55松手后后，Q33=D3=Q2=1，按按下S77并松手手后Q44=D4=Q3=1。所所以密码码锁打开开，此时时LEDD绿灯亮亮，LEED红灯灯灭。此时时G3门输出出为1，GG2门输出出为0，四四个触发发器N1N4清零，恢恢复到初初始状态态。在密密码输入入正确的的情况下下G6

14、门输出出为1，以以使电子子门铃输输入为无无效电平平即为00，则电电子门铃铃总是不不报警的的。输入密码码错误时时，即输输入的密密码不是是13557时，N1N4四个触发器中总有一个CP不能输入脉冲电压，即CP不能突变，导致输出Q4=0，即密码锁不能打开，此时LED红灯亮，LED绿灯灭。其中S1S7中的任意键按住的瞬间，G10门的输出总为0，使触发器N0清零，使得Q0端输出为0，此时松开按键也不会使Q0的输出改变，从而G7门输出为1。因为电容C5两端电压不能突变，所以此时G8两个输入端分别为1和0，输出为1，则G6输出为1，G5输出为0，故G4门输出为0，此时电子门铃不工作，即不报警。当C5充电达到

15、1时，约经过5s时间，G8的输入端均为1，则输出为0，此时G6输出为0，G5输出为1，同理此时C4两端电压不能突变，则G4输出为1，此时电子门铃报警；当C4充电达到1时，约经过20s时间，G4输出为0，此时电子门铃停止报警。当电子门铃停止报警后，按住K3端不放，此时触发器N0置位，Q0输出为1，G7输出为0，此时C5开始放电，G8始终输出为1即G6输出为1，G5输出为0；同理C4开始放电，因为C4两端电压刚达到1不久，所以放电时很快就能达到低电平0，在C4放电时两端电压电平为1时，G4输出为1，电子门铃可能会报警很短的一段时间，报警结束后放开K3键。C4与C5会自动放电直至0为止，此时延时电路

16、与电子门铃控制电路恢复到初始状态。另外一边当G6输出为0时G3输出为1，G2输出为0，四个触发器N1N4清零，恢复到初始状态。以上就是是密码电电子锁电电路的工工作原理理，使得得密码锁锁能够正正常工作作。第三节、实实验设备备与器材材10W的的小型变变压器一一台万用用表一块块 DD触发器器74LLS744S三片 六反相相器744LS004一片片 插插件板一一块四二二输入与与非门774LSS00一一片 LEED发光光二极管管二只三三极管990133一个四四二输入入异或门门74LLS866一片 集成成门铃CCL93300AA一片 8/0.5W扬扬声器一一只双四四输入与与门744LS221一片片 四四二

17、输入入与门774LSS08一一片 1100uuF、110000uF电电容各二二个 0.001uFF电容一一个 无无锁按钮钮开关十十个 5510/0.5W电电阻两只只 3300kk/0.5W、775k/0.5W、1 M/0.125W电阻各一只 三端稳压压器LMM78005一台台 四二输输入或门门74LLS322一片第三章、设设计总结结心得及参考文文献以上为为我们小小组所设设计的密密码电子子锁电路路，它经经过多次次修改和和整理，已经是一个比较不错的设计。但因为水平有限，此电路中也存在一定的问题，譬如说电路的密码不能遗忘，一旦遗忘，就很难打开。通过这一段时间的设计研究，我们感觉有很大的收获：首先，通

18、过设计研究使我们对课本上的知识可以应用于实际，使得理论与实际相结合，加深对课本知识的更好理解，同时也锻炼了我们的思维能力：其次，我们能够充分利用图书馆去查阅资料，增加了许多课本以外的知识。对我们学生来说，理论与实际同样重要，这是我们以后在工作中证明自己能力的一个重要标准。在设计研究中，我们感受到了团队配合的精神，我们分工明明确，每个人人都有属属于自己己的任务务。经过整整合总结结，我们们得出了了我们的的成果，因为我我们始终终坚信我我们是一一个团队队！设计过程程中存在在的问题题：1、集成成门铃CCL93300AA如何工工作？2、如何何知道报报警时间间为200s？3、键盘盘没有防防抖电路路容易产产生干扰扰。4、扬声声器的功功率是否否符合要要求？5、当密密码输入入错误时时，电路路如何工工作？参考文献献：1、彭介介华主编编 电电子技术术课程设设计指导导第一一版 北京：高等教教育出版版社，1199772、张玉玉璞编著著 电电子技术术课程设设计 北京，北北京理工工大学出出版社，1199443、康华华光编著著电子技技术基础础数字部部分（第第五版）北京:高等教教育出版版社,2200664、邱光光源、罗罗先觉编编著 电路路（第五五版） 北京，高高等教育育出版社社，200065、参考考网站 htttp:/m