哈尔滨工业大学软件学院数字逻辑大作业电子密码锁设计

1、设计题目：电子密码锁设计 指导老师：张彦航小组成员：刘悦（1093710508） 李长平（10937103 ） 目录u 设计简介u 设计方案 u 附录 设计简介引言随着人们生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜，电子锁由于其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，受到了广大用户的青睐。设计本课题时构思了两种方案：一种是用以AT89C2051为核心的单片机控制方案；另一种是用以74LS90和双D触发器构成的数字逻辑电路控制方案。考虑到单片机方案原理复杂，而且调试较为繁琐，所以本文采用后一种方案。一、设计题目：电子密码锁的设计。二、设

2、计任务要求电子器件设计并制作密码锁的控制电路，使之在输入正确的代码时，输出信号以启动执行机构动作，并且用红、绿LED指示关锁、开锁状态。三、设计要求1、基本要求（1）密码锁控制器中存储一个4位代码，当开锁按扭开关（可设置6至8位，其中只有4位有效，其余2至4位为虚设）的输入代码等于存储代码时启动开锁控制电路，并且用绿灯亮、红灯灭表示开锁状态。（2）从第一个按扭触动后的5秒内若未能将锁打开，则电路自动复位并由扬声器发出持续10至20秒的报警信号，同时用绿灯灭、红灯亮表示关锁状态。（3）要求性能可靠、操作简便。设计方案一：设计思路共设了9个用户输入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按

3、键，若按下干扰键，键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入密码的时间超过5秒（一般情况下，用户不会超过5秒，）电路将报警，密码采用单刀双置开关人工设定，可以修改。 二：总体设计框图三：设计原理、系统方框图该密码锁主体采用了两片双D触发器芯片。设置了9个按键输入，其中有4个密码键输入，其余5个为伪密码键输入。在连续正确键入4个密码键后密码锁开锁，如果键入其中的伪密码键，D触发器将全部清零。同时设置了限时电路，采用了74LS90芯片。如果在规定的时间不能将密码锁解锁，那么红灯将亮起，同时伴有响铃。还有采用了七段显示译码管来显示时间。但是不是倒计时。 图 3.1 系统结构

4、框图 各部分选定方案及电路组成、相关器件说明主体部分开始尝试选择用单片机来做，后来由于涉及的知识过于广泛，决定选择使用双D触发器作为密码锁的主体部分，有九个按键，其中有四个正确的键，按错一个键，实现同步清零，因此保密性相对较高，按键内部的单刀双置开关用来手工设置密码。由于知识水平有限，具体设计图中有一部分以手工代替。以所附整体图为准。 图 3.2 主体密码锁电路图图 3.3 计时功能电路见整体大图。四：各部分电路组成及相关器件说明 按键电路采用双D触发器和单刀双置开关，还有五或门，报警电路用7490实现模4，模5计数器，七段显示电路采用T1193将计数脉冲转换为二进制信号，再用T1185将其转

5、换为8421BCD信号，再送到T1408，接七段显示管。但只能正计数，不能倒计时。器件管脚在附录中。五：调试过程按键电路和报警电路在MAX-PLUSII中实现，得到波形图，不会实现的打印后手工绘制。六：设计结论 基本实现要求，但还有诸多不满意之处，如七段显示管只能正计数，不能倒计时。七：总结和体会以上为所设计的电子密码锁电路，它经过多次修改和整理，可以满足人们的基本要求，但因为水平有限，此电路中也存在一定的问题，譬如说电路的密码不能遗忘，一旦遗忘，就很难打开，这可以通过增加电路解决，但过于复杂，本次设计未其中；它高速开关或计数脉冲；电路密码只有几种可供修改，但由于他人不知道密码的位数，而且还要

6、求在规定的时间内按一定的顺序开锁，所以他人开锁的几率很小；首先，通过学习使自己对课本上的知识可以应用于实际，使的理论与实际相结合，加深自己对课本知识的更好理解，同时实习也锻炼了我个人的动手能力：能够充分利用图书馆去查阅资料，增加了许多课本以外的知识。能对max-plus等仿真软件操作，能达到学以致用。对我们学生来说，理论与实际同样重要，这是我们以后在工作中说明自己能力的一个重要标准。在实际操作过程中，感受到理论应用到实际的难处，但我和组员共同讨论，似乎就简单多了，合作过程中也有摩擦，曾经想放弃，但还是合作到最后，虽然结果不一定完美，但是我们自己做的，有很大收获，和一定成就感。附录一 各芯片管脚图及功能表图1 双D触发器及功能表图2 四或门图3 74LS90 的管脚图和功能表 附录二 总体设计图另附附录三 部分仿真结果附录四 本实验由刘悦（1093710508 ）和李长平（10937