課程設(shè)計(jì)報(bào)告—雙鈕電子鎖的設(shè)計(jì)

1、2011-2012 學(xué)年 第 二學(xué)期 數(shù)字電子技術(shù) 課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告課題名稱 雙鈕電子鎖的設(shè)計(jì) 系 別 電氣工程系專 業(yè) 電 子 信 息 工 程 班 級 11級電信1班 姓 名 王田田，許露，周玉，楊海燕，汪盼，朱越，謝柳云指導(dǎo)教師 周旭勝 電氣工程系2012年 05 月 27 日1、任務(wù)書課題名稱雙鈕電子鎖的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師周旭勝 執(zhí)行時間20122013學(xué)年第二學(xué)期 第 14 周學(xué)生姓名學(xué)號承擔(dān)任務(wù)王田田1109121064用multisim畫電路圖及仿真許露1109121066搶答器電路的設(shè)計(jì)周玉1109121069搶答器電路的設(shè)計(jì)楊海燕1109121067定時電路的設(shè)計(jì)汪盼11091

2、21063定時電路的設(shè)計(jì)朱越1109121070時序電路的設(shè)計(jì)謝柳云1109121065報(bào)警電路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目的1. 掌握雙鈕電子鎖的設(shè)計(jì)方法2. 熟悉計(jì)數(shù)器的使用3. 了解密碼的設(shè)置以及開鎖過程等設(shè)計(jì)要求1.兩個按鈕A、B，開鎖密碼可自設(shè)，如（3、5、7、9）；2按B鈕，則門鈴響；（滴、嗒）；3鎖過程：按3下A，按一下B，則3579中的“3”即被輸入；接著按5下A，按一下B，則輸入“5”；依此類推，直到輸入完“9”，按B，則鎖被打開；4警：在輸入密碼過程后，如果輸入與密碼不同，則報(bào)警；5一個開關(guān)表示關(guān)門（即閉鎖）。6.畫出電路原理圖。 7. 進(jìn)行電路的仿真和調(diào)試。 摘要雙鈕電子鎖是指由兩個按鈕

3、控制的密碼鎖。本設(shè)計(jì)是利用數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)其功能的。設(shè)計(jì)過程采用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法，先分析任務(wù)，得到系統(tǒng)要求，然后進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，劃分子系統(tǒng)，然后進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，決定各個功能子系統(tǒng)中的內(nèi)部電路，最后進(jìn)行測試。本文針對雙鈕電子鎖的設(shè)計(jì)要求，提出了如下方案：先定義和規(guī)定各個模塊的結(jié)構(gòu)，再對模塊內(nèi)部進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)；詳細(xì)設(shè)計(jì)的時候又根據(jù)可采用的芯片，分析各芯片是否適合本次設(shè)計(jì)，選擇較合適的芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后將設(shè)計(jì)好的模塊組合調(diào)試，并最終在MULTISIM下仿真通過。目 錄第一章 引言61.1 設(shè)計(jì)要求61.2 設(shè)計(jì)思路.6第二章 設(shè)計(jì)內(nèi)容及仿真82.1 總體設(shè)計(jì)描述82.2 主要模塊描述10 2.2.1 防抖電

4、路設(shè)計(jì)11 2.2.2 密碼校驗(yàn)電路設(shè)計(jì)13 2.2.3 計(jì)數(shù)電路設(shè)計(jì)14 2.2.4顯示輸出電路設(shè)計(jì).15 2.2.5 總體電路原理圖及仿真.17第三章 元器件清單20第四章 設(shè)計(jì)總結(jié)23參考文獻(xiàn).第一章 引言1 .1設(shè)計(jì)要求（1）有兩個按鈕A、B，開鎖密碼可自設(shè)，如（3、5、7、9）；（2）若按B鈕，則門鈴響；（滴、嗒）；（3）開鎖過程：按3下A，按一下B，則3579中的“3”即被輸入；接著按5下A，按一下B，則輸入“5”；依此類推，直到輸入完“9”，按B，則鎖被打開；（4）報(bào)警：在輸入密碼過程后，如果輸入與密碼不同，則報(bào)警；（5）用一個開關(guān)表示關(guān)門（即閉鎖）。鎖被打開時用發(fā)光管KS表示；

5、報(bào)警時用發(fā)光管BJ表示，同時發(fā)出“嘟、嘟的報(bào)警聲音；用74160作為密碼存儲和驗(yàn)證密碼，在密碼輸入正確后方可開鎖，密碼錯誤時用報(bào)警燈和報(bào)警鈴進(jìn)行報(bào)警，每按B門鈴跟隨發(fā)出響聲。 1.2設(shè)計(jì)思路 要想實(shí)現(xiàn)雙鈕電子鎖的功能就要有輸入端口，用來輸入密碼；要有密碼儲存的，可以自設(shè)密碼的，并且還需要校驗(yàn)密碼，這就要用計(jì)數(shù)器等來實(shí)現(xiàn)；當(dāng)然輸出端口也是必不可少的，用來實(shí)現(xiàn)開鎖和報(bào)警。報(bào)警鈴第二章 設(shè)計(jì)內(nèi)容及仿真2.1總體設(shè)計(jì)描述 總體設(shè)計(jì)分為4個模塊，防抖模塊、密碼校驗(yàn)?zāi)K、計(jì)數(shù)模塊、顯示輸出模塊。其中密碼校驗(yàn)?zāi)K又包含四個密碼存儲模塊。如下圖1 功能及實(shí)現(xiàn)方法： 首先2個按鈕輸入分別連接兩個防抖電路，使輸入

6、信號穩(wěn)定，再將信號A,B送入密碼校驗(yàn)?zāi)K以及計(jì)數(shù)模塊兩者的輸出結(jié)果進(jìn)行判斷，對密碼正確與否通過顯示模塊基于輸出。其中門鈴功能直接連接輸出的門鈴揚(yáng)聲器。2.2主要模塊描述 2.2.1 防抖電路設(shè)計(jì)通過D觸發(fā)器，在脈沖端連接一個5101Hz脈沖信號，防止按鈕輸入時發(fā)生抖動。2.2.2 密碼校驗(yàn)電路設(shè)計(jì)（其中包含的四個密碼存儲模塊較為相似，只是其中密碼不同，下面只介紹密碼為3和9的模塊） 密碼3模塊a端輸入脈沖，只有當(dāng)輸入3個信號時（此模塊密碼是3即74160的QD,QC,QB,QA的輸出為0011），四輸入與門輸出為1，若此時b也輸入信號，則D觸發(fā)器（上）輸出1，否則輸出0.另一個D觸發(fā)器（下），

7、如若輸入信號過多，產(chǎn)生進(jìn)位，則輸出1，通過反相器輸出0，那么此校驗(yàn)?zāi)K輸出0。如密碼輸入正確，則密碼校驗(yàn)?zāi)K輸出1，下一密碼模塊開始校驗(yàn)。正確密碼仿真如下圖。 密碼9模塊 密碼9模塊與密碼3模塊原理相同，只是把74160換成74161，因?yàn)?4160是十進(jìn)制的，在密碼為9時已經(jīng)產(chǎn)生進(jìn)位，所以換成十六進(jìn)制的74161,。正確仿真如下圖。2.2.3計(jì)數(shù)電路設(shè)計(jì) 如下圖：計(jì)數(shù)原理同密碼模塊，輸入四個信號時輸出1，仿真如下圖2.2.4顯示輸出電路設(shè)計(jì) 如下圖顯示模塊的功能比較簡單，就是通過與門和非門把密碼輸入是否正確顯示輸出門鈴響：1-1且jishu-1報(bào)警：1-0且jishu-1門鈴：xiangli

8、ng-12.2.5 總體電路原理圖及仿真電路原理圖：電路仿真： 1、密碼正確時（此電路密碼是3579）：2、 密碼錯誤時： 3、輸入B響鈴時:第3章 元器件清單第四章 設(shè)計(jì)結(jié)論這是第一次做課程設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中遇到過很多問題，比如電路的設(shè)計(jì)和仿真、元件的查找、導(dǎo)線的連接等，特別是各元件之間的連接，總是有錯誤，在細(xì)心的檢查下，終于找出了錯誤和警告，多次修改后，電路仿真通過了，心里終于舒了一口氣。所以說我們也學(xué)到很多東西。在設(shè)計(jì)過程中，有的芯片只能自己查功能表，分析功能，即學(xué)即用。最后仿真調(diào)試階段，哪怕一個小小的錯誤也會使結(jié)果出不來，在波形仿真時,想要的結(jié)果不能在波形上得到正確的顯示.經(jīng)過反復(fù)的修改仿真，最終得到了正確的效果。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有