基于Multisim的數(shù)字密碼鎖設(shè)計(jì)-eda課程設(shè)計(jì)報(bào)告

XX信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文.....電子電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)報(bào)告姓名:專業(yè):11電子信息工程2班學(xué)號:日期2013年5月20日——2012年6學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院目錄封面---------------------------------------------------------------------------1目錄---------------------------------------------------------------------------2實(shí)驗(yàn)任務(wù)書--------------------------------------------------------------------3摘要---------------------------------------------------------------------------4正文---------------------------------------------------------------------------5一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2.1、系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)2.2、系統(tǒng)各單元組成與功能-------------------------------------------------6二、系統(tǒng)各單元詳細(xì)分析與設(shè)計(jì)所使用芯片的功能簡介CD45327419474857432、7304、74082、各單元電路分析與設(shè)計(jì) 2.1、1位密碼輸入及比較單元2.2．開鎖信號輸出單元2.3．控制單元 2.4．顯示單元-------------------------------------------------------------10三、仿真結(jié)果演示---------------------------------------------------10總結(jié)與心得-------------------------------------------------15五、附錄----------------------------------------------------------------16課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)題目基于Multisim的數(shù)字密碼鎖設(shè)計(jì)姓名學(xué)號班級11級電子2班院部信息科學(xué)與工程專業(yè)電子信息工程指導(dǎo)教師課程設(shè)計(jì)目的采用Multsim設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字密碼鎖；課程設(shè)計(jì)所需環(huán)境硬件環(huán)境：微型計(jì)算機(jī)軟件環(huán)境：Windows7Multisim12課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求〔1采用Multsim設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字密碼鎖；〔2設(shè)定的密碼為五位,由"0～9"十個(gè)數(shù)字組成；〔3輸入密碼正確時(shí),發(fā)出開鎖信號；密碼錯(cuò)誤時(shí),發(fā)出報(bào)警信號；〔4用綠色發(fā)光二極管亮表示開鎖,紅色發(fā)光二極管亮表示報(bào)警。課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃序號起止日期工作內(nèi)容15.20~5.23查找與數(shù)字密碼鎖相關(guān)的資料25.24~5.28設(shè)計(jì)電路35.28~6.3撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告指導(dǎo)教師簽字：年月日摘要本次設(shè)計(jì)目的為使用Multsim設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字密碼鎖,使其能夠設(shè)置5位密碼,每位密碼均由"0～9"十個(gè)數(shù)字組成。輸入密碼正確時(shí),發(fā)出開鎖信號,用綠色發(fā)光二極管亮表示；密碼錯(cuò)誤時(shí),發(fā)出報(bào)警信號,用紅色發(fā)光二極管亮表示。本次設(shè)計(jì)綜合利用編碼器、數(shù)值比較器、移位寄存器等電子器件完成了數(shù)字密碼鎖的基本功能。關(guān)鍵詞：數(shù)字密碼鎖Multisim編碼器數(shù)值比較器移位寄存器..系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求使用Multsim設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字密碼鎖,使其能夠設(shè)置5位密碼,每位密碼均由"0～9"十個(gè)數(shù)字組成。輸入密碼正確時(shí),發(fā)出開鎖信號,用綠色發(fā)光二極管亮表示；密碼錯(cuò)誤時(shí),發(fā)出報(bào)警信號,用紅色發(fā)光二極管亮表示。系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2.1、系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 整個(gè)系統(tǒng)包括5位密碼輸入及比較單元、開鎖信號輸出單元、控制單元、顯示單元。5位密碼輸入及比較單元完成對預(yù)設(shè)密碼的存儲及開鎖密碼與預(yù)設(shè)密碼的比較；開鎖信號輸出單元完成對5位密碼比較結(jié)果的線與,若結(jié)果為密碼正確則控制綠色探針亮,紅色探針亮；控制單元使用開關(guān)對密碼鎖修改密碼、確認(rèn)輸入等行為進(jìn)行控制；顯示單元使用Multsim元件庫中提供的譯碼數(shù)碼管對輸入的密碼予以顯示。2.2、系統(tǒng)各單元組成與功能A．5位密碼輸入及比較單元：用于完成對預(yù)設(shè)密碼的存儲及開鎖密碼與預(yù)設(shè)密碼的比較。1位密碼輸入及比較單元〔需5個(gè)該單元元件作用10位開關(guān)1個(gè)輸入"0～9"CD4532兩個(gè)級聯(lián)構(gòu)成16線-4線編碼器7432一個(gè)與門,用于CD4532級聯(lián)74194移位寄存器1個(gè)存儲預(yù)設(shè)密碼7485比較器1個(gè)比較開鎖密碼與預(yù)設(shè)密碼是否相同1K歐電阻12個(gè)限流1位密碼輸入及比較單元流程圖：Fa=Fb端輸出10位開關(guān)Fa=Fb端輸出10位開關(guān)CD4532編碼74194鎖存開鎖密碼預(yù)設(shè)密碼CD4532編碼7485比較器 B．開鎖信號輸出單元：完成對5位密碼比較結(jié)果的線與,若結(jié)果為密碼正確則控制綠色探針亮,紅色探針亮。開鎖信號輸出單元元件作用7408一個(gè)與門,對5位密碼比較結(jié)果進(jìn)行線與紅色、綠色探針各1個(gè)作為開鎖與報(bào)警信號7404一個(gè)非門,對7408判斷結(jié)果取非10K歐電阻2個(gè)用于構(gòu)成檢測探針電路 C．控制單元：使用開關(guān)對密碼鎖修改密碼、確認(rèn)輸入等行為進(jìn)行控制?？刂茊卧饔妙A(yù)設(shè)密碼確定開關(guān)開鎖密碼確定開關(guān) D．使用Multsim元件庫中提供的譯碼數(shù)碼管對輸入的密碼予以顯示。系統(tǒng)各單元詳細(xì)分析與設(shè)計(jì)所使用芯片的功能簡介CD4532CD4532的功能是8位輸入〔D7-D03位二進(jìn)制輸出的優(yōu)先編碼器,8個(gè)輸入端的輸入優(yōu)先級次序依次為D7—D0。當(dāng)片選使能端EI是低電平的時(shí)候該優(yōu)先編碼器被禁止工作。當(dāng)EI時(shí)高電平時(shí)編碼器工作,即將最高優(yōu)先級的輸入端編為二進(jìn)制的代碼顯示在輸出端Q2-Q0,同時(shí)片選信號端GS為高電平以表示編碼器正處于工作狀態(tài)。當(dāng)輸入端沒有輸入時(shí)〔輸入全部為低電平輸出使能端EO為高電平。如果任何一個(gè)輸入端有輸入〔即有輸入端為高電平,EO為低電平同時(shí)低于該輸入端優(yōu)先級的任何請求將無效。 將兩片CD4532按如圖方式級聯(lián)可構(gòu)成16位輸入編碼器。 1.2、74194 74194是4位雙向移位寄存器,其功能表如下： 本設(shè)計(jì)應(yīng)用其并行輸入存儲的功能。將開關(guān)S3接其CP端,輸入預(yù)設(shè)密碼后,將S3由低接高,74194就存儲了預(yù)設(shè)密碼。 1.3、74857485是4位數(shù)值比較器,功能表如下：1.4、7432或門芯片、7408與門電路、7404非門電路 2、各單元電路分析與設(shè)計(jì) 2.1、1位密碼輸入及比較單元 該單元用于完成對預(yù)設(shè)密碼的存儲及開鎖密碼與預(yù)設(shè)密碼的比較。1位密碼輸入及比較單元〔需5個(gè)該單元元件作用10位開關(guān)1個(gè)輸入"0～9"CD4532兩個(gè)級聯(lián)構(gòu)成16線-4線編碼器7432一個(gè)與門,用于CD4532級聯(lián)74194移位寄存器1個(gè)存儲預(yù)設(shè)密碼7485比較器1個(gè)比較開鎖密碼與預(yù)設(shè)密碼是否相同1K歐電阻12個(gè)限流1位密碼輸入及比較單元流程圖：Fa=Fb端輸出10位開關(guān)Fa=Fb端輸出10位開關(guān)CD4532編碼74194鎖存開鎖密碼預(yù)設(shè)密碼CD4532編碼7485比較器2.2．開鎖信號輸出單元該系統(tǒng)完成對5位密碼比較結(jié)果的線與,若結(jié)果為密碼正確則控制綠色探針亮,紅色探針亮。開鎖信號輸出單元元件作用7408一個(gè)與門,對5位密碼比較結(jié)果進(jìn)行線與紅色、綠色探針各1個(gè)作為開鎖與報(bào)警信號7404一個(gè)非門,對7408判斷結(jié)果取非10K歐電阻2個(gè)用于構(gòu)成檢測探針電路2.3．控制單元使用開關(guān)對密碼鎖修改密碼、確認(rèn)輸入等行為進(jìn)行控制?？刂茊卧饔肧3預(yù)設(shè)密碼確定開關(guān)S8開鎖密碼確定開關(guān)2.4．顯示單元使用Multsim元件庫中提供的譯碼數(shù)碼管對輸入的密碼予以顯示。仿真結(jié)果演示1、電路初始狀態(tài)〔S3斷開,S8接地。如下圖：輸入預(yù)設(shè)密碼,如：12345,之后按下預(yù)設(shè)密碼確定開關(guān)〔撥動(dòng)S3到高電平,此時(shí)預(yù)設(shè)密碼被74194存儲下來。如下圖：將密碼輸入開關(guān)撥回初始狀態(tài),如圖：輸入開鎖密碼,之后按開鎖密碼確認(rèn)開關(guān)S8,。若輸入錯(cuò)誤密碼,如11111,則綠燈不亮,紅燈亮,表示鎖未開啟。如下圖：若輸入正確密碼,此為12345,則綠燈亮,紅燈滅,表示成功開鎖。如下圖：總結(jié)與心得這次課程設(shè)計(jì),是對我這學(xué)期EDA實(shí)驗(yàn)課所學(xué)知識的一次鞏固與檢驗(yàn)。在利用Multisim進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,通過資料的查閱,方案的分析匯總,電路的不斷調(diào)試終于成功實(shí)現(xiàn)了課設(shè)題目的要求,完成了5位數(shù)字密碼鎖的設(shè)計(jì)。 由于自己所學(xué)知識有限,本次設(shè)計(jì)存在一些未解決的問題。其一,本方案所用芯片數(shù)目過多,其中使用了5個(gè)74194分別存儲5位十進(jìn)制