带报警电路九位密码锁

1、电子课程设计 带报警电路的九位密码锁 学院：电子信息工程学院专业、班级：姓名： 学号： 指导教师：李小松 2013年12月目录1设计任务及要求 31.1设计任务 41.2基本要求42 电路框图及工作原理42.1电路框图 43 元器件选择及单元电路的设计53.1 300进制计数器的设计53.2 密码输入及比较单元的设计73.3 门铃电路的设计94 功能模块104.1 计时模块104.2 输入模块114.3 门铃电路模块125 总体电路设计图135.1总设计图135.2 电路测试14摘要电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识与实践能力相结合的重要环节，是真正锻炼学生能力的环节

2、。为今后进行复杂的综合型电子系统的设计和调试打下基础。 在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机，还可以用来做为各种药丸、药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会的应用是相当普遍的。本设计能够完成主要运用了计时器和译码器，通关按键1-9和译码器完成了对密码的核对，同时根据逻辑门电路与计时电路部分进行连接。当按下1-9时计时器倒数300秒，并在300秒内按下正确密码按键时开锁灯亮，倒计时暂停，300秒内未输入正确密码报警灯亮。此时通过按门铃开关可以使门铃灯亮并解除警报。整个电路的设计借助于Mulis

3、im7仿真软件以及数字电路相关理论知识，得到了预期的结果。1设计任务及要求1.1设计任务本设计主要能完成：从按下第一个密码键时开始倒计时300秒。300秒内按下正确开关能够开锁，否则报警。通过触发门铃可以解除警报并使倒计时重新置数。1.2基本要求 1电路具有时间显示功能。2要求电路为300秒递减计时，每隔1秒钟，计时器减1。3要有外部开关作为密码输入。门铃开关可以解除警报；4当计时器倒计时为零时，即定时时间到，显示为零，同时发出报警信号。5当密码输入正确时能够实现开锁；6严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。2 电路框图及工作原理2.1电路框图电路主要由密码输入电路，计时电路、门铃电路

4、组成，如图2-1-1。密码比较通过译码器74LS138完成，由三片74LS138来实现9位输入，而三片译码器输出端Y0-Y7根据预定密码与三个非门连接并通过与门给出开锁信号。计时电路由三片74LS192连接构成，每片借位端与上一级CLKDOWN端相接实现倒计时。置数端置数为3、0、0。门铃电路利用置数端来解除警报，当开关闭合时通过与门钳制密码输入信号从而强制置数实现解除警报的作用。报警灯连接74LS192高位借位端，当计时完毕BO端发出低电平，通过非门连接LED灯实现报警。电路框图如图2-1-1所示 2-1-1结构框图本设计中， 300进制计数器是整个电路的核心部分，我们选择74LS192进行

5、300进制同步减法计数。同时用三个共阴极数码显示管对计数进行显示。根据设计要求。在本设计中，因为我们需要对其进行开始、置数、报警等控制，所以我们使用了十个开关来控制计数器的各功能的实现，从而实现了各种功能的。3 元器件选择及单元电路的设计3.1 300进制计数器的设计根据设计要求，本设计需要实现300进制递减功能，所以本设计采用十进制同步减法计数，因此使用3片74LS192集成芯片来实现计数功能。十进制可逆计数器74LS192引脚排列及逻辑符号如图3-1-1（a）、（b）所示，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能。图中：为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输出端，为非同步借位输出

6、端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。其功能表如下表3-1-2所示：（a）引脚排列 (b) 逻辑符号图3-1-1 74LS192的引脚排列及逻辑符号 表3-1-2 74LS192的功能表 输入 输出MRP3P2P1P0Q3Q2Q1Q01000000dcbadcba011 加计数011 减计数在本次设计中，因为我们要实现300进制计数功能，所以我们首先应该对计数器进行置数，令第一块集成块的置数端Q3Q2Q1Q0=0011，令第二第三块的为Q3Q2Q1Q0=0000。把 第二块芯片的借位端 与第一块芯片的脉冲输入端相连，从而进行实现借位功能。电路接

7、线如图3-1-3所示。 3-1-3计时电路连接3.2 密码输入及比较单元的设计根据设计要求要有9为密码输入，为了方便直观的更该预定密码我采用了三片74LS138译码器。通过138三个输入端ABC来选择输出Y0-Y7，而只需要更改非门和与门的连接方式就可以实现预定密码的不同。我在第一片的Y3第二片的Y1第三片Y5接入非门并和三输入与门相接。因而我们的密码是12479.连接图见3-2-1。 74LS138的引脚图内部结构及真值表见下图3-2-2及表3-2-3。 3-2-1密码输入与比较电路的连接3-2-2 74LS138引脚图3-2-3 74LS138内部结构图3-2-3 74LS138真值表输入

8、输出STA/STB/STCA2A1A0/Y0/Y1/Y2/Y3/Y4/Y5xHxxxxHHHHHHxxHxxxHHHHHHLxxxxxHHHHHHHLLLLLLHHHHHLLLLLLHLHHHHHLLLHHHHLHHHHLLLHLHHHLHHHLLLHHHHHHLHHLLHLLHHHHHLHLLHHLHHHHHHHLLHHHHHHHHH3.3 门铃电路的设计 通过VCC开关和一个与门与置数端相接。通过置数对计时电路复位而实现解除警报的功能。见图3-3-1。3-3-1 门铃电路的连接4 功能模块4.1 计时模块计时电路由三片74LS192连接构成，每片借位端与上一级CLKDOWN端相接实现倒计时

9、。置数端置数为3、0、0。给个位计时芯片递减时钟信号端时钟信号。CLR端接高电平，load端通过与门与门铃电路和键盘输入电路相接。计时模块开始计时时的电路如图4-1-4。 4-1-4记时模块测试电路计时到0时的测试电路如图4-1-2所示。 4-1-2计时到0时测试电路4.2 输入模块据设计要求要有9为密码输入，为了方便直观的更该预定密码我采用了三片74LS138译码器。通过138三个输入端ABC来选择输出Y0-Y7，而只需要更改非门和与门的连接方式就可以实现预定密码的不同。我在第一片的Y3第二片的Y1第三片Y5接入非门并和三输入与门相接。因而我们的密码是12479。密码输入正确时电路如图4-2

10、-1所示。 4-2-1 输入正确密码时测试电路 4.3 门铃电路模块门铃由二输入与门、VCC、非门，开关简单相接而成，最终实现对load的控制而解除警报。由图4-3-1可见，当门铃开关闭合时警报解除，计时电路重新置数300，门铃灯亮。按动门铃时测试电路如图4-3-1所示。4-3-1门铃电路测试5 总体电路设计图5.1总设计图 电路最终连接图如图5-1-1所示。5-1-1总体电路设计图密码输入电路的输出控制开锁灯，同时通过门电路完成对时钟信号的钳制和导通，实现了密码输入正确可以开锁并终止计时电路。通过一个八输入或门和一个二输入或门，并通过与门和load端相接，实现了只要有输入就实现开始计数的功能。门铃电路同样作用在laod端来实现置数解除警报。5.2 电路测试整体电路测试结果如下：一、 正确输入密码时密码输入正确时电路如图5-2-1所示。 5-2-1密码输入正确时电路二、