课程设计报告双钮电子锁2

12011-2012学年第二学期《数字电子技术》课程设计报告课题名称双钮电子锁的设计系别电气工程系专业电子信息工程班级11级电信1班姓名王田田，许露，周玉，杨海燕，汪盼，朱越，谢柳云指导教师周旭胜电气工程系2012年05月27日21、任务书课题名称双钮电子锁的设计指导教师周旭胜执行时间2012~2013学年第二学期第14周学生姓名学号承担任务王田田1109121064用multisim画电路图及仿真许露1109121066抢答器电路的设计周玉1109121069抢答器电路的设计杨海燕1109121067定时电路的设计汪盼1109121063定时电路的设计朱越1109121070时序电路的设计谢柳云1109121065报警电路的设计设计目的1.掌握双钮电子锁的设计方法2.熟悉计数器的使用3.了解密码的设置以及开锁过程等设计要求1.两个按钮A、B，开锁密码可自设，如（3、5、7、9）；2．按B钮，则门铃响；（滴、嗒…）；3．锁过程：按3下A，按一下B，则3579中的“3”即被输入；接着按5下A，按一下B，则输入“5”；依此类推，直到输入完“9”，按B，则锁被打开；4．警：在输入密码过程后，如果输入与密码不同，则报警；5．一个开关表示关门（即闭锁）。6.画出电路原理图。7.进行电路的仿真和调试。摘要双钮电子锁是指由两个按钮控制的密码锁。本设计是利用数字逻辑电路实现其功能的。设计过程采用系统设计的方法，先分析任务，得到系统要求，然后进行总体设计，划分子系统，然后进行详细设计，决定各个功能子系统中的内部电路，最后进行测试。本文针对双钮电子锁的设计要求，提出了如下方案：先定义和规定各个模块的结构，再对模块内部进行详细设计；详细设计的时候又根据可采用的芯片，分析各芯片是否适合本次设计，选择较合适的芯片进行设计，最后将设计好的模块组合调试，并最终在MULTISIM下仿真通过。3目录第一章引言...................................................................................................................................61.1设计要求...........................................................................................................................61.2设计思路.............................................................................................................................................6第二章设计内容及仿真..........................................................................................................82.1总体设计描述...................................................................................................................82.2主要模块描述.................................................................................................................102.2.1防抖电路设计..........................................................................................................112.2.2密码校验电路设计.................................................................................................132.2.3计数电路设计........................................................................................................142.2.4显示输出电路设计......................................................................................................................152.2.5总体电路原理图及仿真.........................................................................................................17第三章元器件清单.....................................................................................................................20第四章设计总结.........................................................................................................................23参考文献......................................................................................................................................................第一章引言1.1设计要求（1）有两个按钮A、B，开锁密码可自设，如（3、5、7、9）；（2）若按B钮，则门铃响；（滴、嗒…）；4（3）开锁过程：按3下A，按一下B，则3579中的“3”即被输入；接着按5下A，按一下B，则输入“5”；依此类推，直到输入完“9”，按B，则锁被打开；（4）报警：在输入密码过程后，如果输入与密码不同，则报警；（5）用一个开关表示关门（即闭锁）。锁被打开时用发光管KS表示；报警时用发光管BJ表示，同时发出“嘟、嘟……的报警声音；用74160作为密码存储和验证密码，在密码输入正确后方可开锁，密码错误时用报警灯和报警铃进行报警，每按B门铃跟随发出响声。1.2设计思路要想实现双钮电子锁的功能就要有输入端口，用来输入密码；要有密码储存的，可以自设密码的，并且还需要校验密码，这就要用计数器等来实现；当然输出端口也是必不可少的，用来实现开锁和报警。第二章设计内容及仿真2.1总体设计描述总体设计分为4个模块，防抖模块、密码校验模块、计数模块、显示输出模块。其中密码校验模块又包含四个密码存储模块。如下图1报警铃5功能及实现方法：首先2个按钮输入分别连接两个防抖电路，使输入信号稳定，再将信号A,B送入密码校验模块以及计数模块两者的输出结果进行判断，对密码正确与否通过显示模块基于输出。其中门铃功能直接连接输出的门铃扬声器。2.2主要模块描述2.2.1防抖电路设计6通过D触发器，在脉冲端连接一个5~101Hz脉冲信号，防止按钮输入时发生抖动。2.2.2密码校验电路设计（其中包含的四个密码存储模块较为相似，只是其中密码不同，下面只介绍密码为3和9的模块）密码3模块a端输入脉冲，只有当输入3个信号时（此模块密码是3即74160的QD,QC,QB,QA的输出为0011），四输入与门输出为1，若此时b也输入信号，7则D触发器（上）输出1，否则输出0.另一个D触发器（下），如若输入信号过多，产生进位，则输出1，通过反相器输出0，那么此校验模块输出0。如密码输入正确，则密码校验模块输出1，下一密码模块开始校验。正确密码仿真如下图。8密码9模块密码9模块与密码3模块原理相同，只是把74160换成74161，因为74160是十进制的，在密码为9时已经产生进位，所以换成十六进制的74161,。正确仿真如下图。2.2.3计数电路设计如下图：9计数原理同密码模块，输入四个信号时输出1，仿真如下图2.2.4显示输出电路设计如下图显示模块的功能比较简单，就是通过与门和非门把密码输入是否正确显示输出门铃响：1-----1且jishu-----1报警：1-----0且jishu------1门铃：xiangling-----1102.2.5总体电路原理图及仿真电路原理图：电路仿真：1、密码正确时（此电路密码是3579）：112、密码错误时：3、输入B响铃时:第三章元器件清单第四章设计结论这是第一次做课程设计，在设计过程中遇到过很多问题，比如电路的设计和仿真、元件的查找、导线的连接等，特别是各元件之间的连接，总是有错误，在细心的检查下，终于找出了错误和警告，多次修改后，电路仿真通12过了，心里终于舒了一口气。所以说我们也学到很多东西。在设计过程中，有的芯片只能自己查功能表，分析功能，即学即用。最后仿真调试阶段，哪怕一个小小的错误也会使结果出不来，在波形仿真时,想要的结果不能在波形上得到正确的显示.经过反复的修改仿真，最终得到了正确的效果。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中发现了自己的不足之处，对所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够好。总的来说这次毕竟是第一次做，难免会遇到各种各样的问题，不过结果还算比较成功，学到了不少新的知识。