电子锁及门铃电路设计

一、设计任务及要求：1、设计任务：设计电子锁及门铃电路2、要求：（1）设计一个电子锁，其密码为8位二进制代码，开锁指令为串行输入码。（2）开锁输入码与密码一致时，锁被打开。（3）当开锁输入码一密码不一致时，则报警。报警时间持续15秒，停3秒后再重复出现。（4）报警器可以兼作门铃使用，门铃时间为10秒。（5）设置一个系统复位开关，所有的时间数据用数码管显示出来。指导教师签名：年月日二、指导教师评语：指导教师签名：年月日三、成绩评定：指导教师签名：年月日四、系部意见：系部盖章：年月日数字电子技术课程设计报告设计题目：电子锁及门铃电路设计专业：班级：学生姓名:指导教师:2013年7月2日课程设计报告书目录设计报告书目录一、设计目的...............................................................................................................................1二、设计思路...............................................................................................................................1三、设计过程...............................................................................................................................13.1、系统方案论证..........................................................................................................13.2、模块电路设计..........................................................................................................2四、系统调试与结果...................................................................................................................7五、主要元器件与设备...............................................................................................................7六、课程设计体会与建议...........................................................................................................86.1、设计体会..................................................................................................................86.2、设计建议..................................................................................................................8七、参考文献...............................................................................................................................8电子锁及门铃电路设计1电子与信息工程系2013年7月一、设计目的1.理解密码电子锁电路的基本原理；2.了解电子门铃的基本知识；3.进一步熟悉74194的工作原理；4.熟悉应用555定时器；5.掌握TTL门电路的用途；6.了解数码显示的工作过程。二、设计思路1、该题的主要任务是产生一个开锁信号，而开锁信号的形成条件是，输入代码和已设置的密码相同。实现这种功能的电路构思有多种。例如，用两片8位数据锁存器，一片存入开锁的代码，另一片存入密码，通过比较的方法判断，若两者相等，则形成开锁信号。又比如说，将4位输入开关信号送入四个触发器的时钟输入端，由开关按顺序给出时钟脉冲时，使置入最低的输出开锁信号。如此等等。2、在产生开锁信号后，再求输出声、光信号，其中音响的产生可以有开锁信号区触发一个音响电路。其中的光信号可以用开锁信号点亮LED指示。三、设计过程3.1、系统方案论证电子锁及门铃电路方框图如图所示。图1系统框图电子锁及门铃电路设计2电子与信息工程系2013年7月其工作原理为：用8个数码开关设置密码，密码输入为串行输入，每次用拨码开关输入1位密码，按单步脉冲把这个密码输入。输入8个密码以后与原始密码相比较。密码的串行输入可以由移位寄存器（74194）的左移或右移功能来实现。另外，单步脉冲还需要进行消抖。3.2、模块电路设计1、密码输入电路模块用8个数码开关设置密码，密码输入为串行输入，每次用拨码开关输入1位密码，按单步脉冲把这个密码输入。图2密码输入电路电子锁及门铃电路设计3电子与信息工程系2013年7月2、密码检测模块输入8个密码以后于原始密码相比较。密码相同则输出一个高电平，小灯亮；密码不同时，低电平信号输出。图3密码检测电路3、密码设置与修改电路模块用8个数码开关设置密码，密码输入为串行输入，每次用拨码开关输入1位密码，按单步脉冲把这个密码输入。图4密码设置与修改电路电子锁及门铃电路设计4电子与信息工程系2013年7月4、多谐振荡电路模块多谐振荡器由555定时器LM555CM与电容、电阻组成。这里它作为计数器的时钟信号。图5多谐振荡器电路多谐振荡器输出频率的计算公式：电子锁及门铃电路设计5电子与信息工程系2013年7月5、报警电路模块如果密码输入错误密码比较器将输出的低电平信号输入到单稳态触发器，并由它输出一个高电平（报警）信号，持续时间为15秒。其中JK触发器实现报警时间控制：触发器逢15和18时翻转。其中JK触发器实现报警时间控制：触发器逢15和18时翻转。图6报警电路6、门铃电路模块门铃电路采用减法计数显示时间。其中LM555CM作为定时器，定时时间为10秒。图7门铃电路电子锁及门铃电路设计6电子与信息工程系2013年7月7、总电路图图8总电路电子锁及门铃电路设计7电子与信息工程系2013年7月四、系统调试与结果1、组装调试电子锁及门铃电路。2、可预置时间的定时电路，并进行组装和调试。3、调试报警电路。4、电子锁及门铃电路联调，注意各部分电路之间的时序配合关系。然后检查电路各部分的功能，使其满足设计要求。五、主要元器件与设备重要元件名称量数74LS194D四位双向移位寄存器274LS85N数据比较器474LS190D减法计数器274LS160D加法计数器2LM555CM555定时器2JK-FFJK触发器1其他电子器件数量电阻4电容3双刀开关若干发光二极管一个与或非门若干数码显示管4蜂鸣器1电子锁及门铃电路设计8电子与信息工程系2013年7月六、课程设计体会与建议6.1、设计体会通过这两个学期电路知识的学习，我们初步掌握了一些基本的模拟电子、数字电子的知识，但当我们拿到课程设计的题目时还是觉得比较茫然，不知从何下手，对好多芯片的使用不很了解，在一些工具书上也没查到其具体的功能。因此这个电路设计的可能有点繁杂，肯定有更好的方案我们没有发现，在此我们也希望指导老师和同学批评指正。6.2、设计建议我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理，以及如何检测电路的方法，还有关于检测芯片的方法。这样会有助于我们进一步的进入状态，完成设计。七、参考文献[1]清华大学电子学教研组编阎石主编：《数字电子技术基础》（第四版），北京：高等教育出版社，1998年[2]毕满清主编：《电子技术实验与课程设计》（第三版），北京：机械工业出版社，2004年[3]陈汝全主编：《电子技术常用器件应用手册》（第二版），北京：机械工业出版社，2000年[4]王泽保、赵博主编：《数字电路典型试验范例解析》（第一版），北京：人民邮电出版社，2004年[5]张庆双主编：《家用电路控制与保护》（第一版），北京：机械工业出版社2005年