计算机控制技术课程设计论文.docx
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计算机控制技术课程设计论文
《数字电子技术》课程设计报告
题目：
简易数码锁
学院：
专业：
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
起止日期：
2010年12月20日～2010年12月24日
目录
1.课程设计目的2
2.课程设计题目和要求2
3.设计内容3
4.设计总结11
参考书目12
附录12
报告正文部分：
（要求：
正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距。
一级大标题四号字靠左，加粗。
二级大标题小四靠左，加粗。
三级大标题小四不加粗。
）
实习报告的内容如下：
1.课程设计目的
通过本课程设计,主要训练和培养学生的以下能力:
（1）.查阅资料：
搜集与本设计有关部门的资料（包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集）的能力；
（2）.方案的选择：
树立既考虑技术上的先进性与可行性,又考虑经济上的合理性,并注意提高分析和解决实际问题的能力；
（3）.迅速准确的进行工程计算的能力,计算机应用能力；
（4）.用简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。
2.课程设计题目和要求
集体题目：
简易数码锁的设计
所用原件：
与门，或门，非门，或非门，三态门，D触发器，555定时器，74THC4511，74THC161
时间要求：
一星期
要求独立完成，最后要上交课程设计报告。
3.设计内容
3.1设计方案的选定与说明。
根据设计要求，整个电路可分为三个模块，寄存器模块---记录所设置的密码，数据比较模块---对输入的密码和所设置的密码进行比对，计时模块---对输入密码的时间进行计时，超过八秒后输入密码无效，需对其复位重新输入密码。
3.2设计方案的图表；
3.3论述方案的各部分工作原理；
一、整个电路的工作原理
该电路有4个密码输入端。
（1）当需要设置密码时，关闭密码重置键，寄存器接通，而由于三态门的作用，数据比较器无法接通，555定时器输出的脉冲传输到寄存器中，输入的密码将直接被传输到寄存器中进行保存，然后打开密码重置键。
（2）当需要解锁时，关闭启动键，输入相应的密码，数据被直接送到数据比较器从而与寄存器中的数据进行比较。
同时计数器开始计时，当计数时间未超过八秒时，且数据比较器与寄存器比较的结果相同时数码锁开启，当计数时间超过八秒时，计数器给启动开关以反馈使其关断输入与数据比较器之间的输入路线，导致输入任何数字无效当按下数据复位键后方可重新输入密码进行解锁
二、各部位的工作原理
（1）名称：
集成寄存器74HC/HCT374
功能：
当有输入脉冲时存储输入来的数据作为数码锁的密码。
集成寄存器74HC/HCT374
（2）名称：
2位数值数据比较器
功能：
将密码输入端输送来的密码与寄存器储存的密码数据进行比较，比较数据值相等后LED灯亮，执行相应的解锁功能。
2位数值数据比较器
（3）名称：
555定时器
功能:
功能为寄存器和计数器提供脉冲
555定时器
（4）名称：
74LVC161计时器
功能：
输入密码时开始计数，555定时器对其提供脉冲信号，当计满八个数时停止计数，通过连接一个三态门使得超时后再输入任何密码均无效，按复位键方可重新计数并且可以再次输入密码。
74TVC161计时器
输入
输出
清零
预置
使能
CEPCET
时钟
预置数据输入
D3D2D1D0
Q3Q2Q1Q0
进位TC
L
H
H
H
H
×
L
H
H
H
××
××
L×
×L
HH
×
↑
×
×
↑
××××
D3D2D1D0
××××
××××
××××
LLLL
D3D2D1D0
保持
保持
保持
L
#
#
L
#
74TLVC161的功能表
74LVC161计时器
（5）名称：
共阴极74HC4511七段显示器
功能：
显示出计时器记录的数据
74HC4511功能表
十进制数或功能
输入
输出
字形
LE
D3
D2
D1
D0
a
b
c
d
e
f
G
0
L
H
H
L
L
L
L
H
H
H
H
H
H
L
0
1
L
H
H
L
L
L
H
L
H
H
L
L
L
L
1
2
L
H
H
L
L
H
L
H
H
L
H
H
L
H
2
3
L
H
H
L
L
H
H
H
H
H
H
L
L
H
3
4
L
H
H
L
H
L
L
L
H
H
L
L
H
H
4
5
L
H
H
L
H
L
H
H
L
H
H
L
H
H
5
6
L
H
H
L
H
H
L
L
L
H
H
H
H
H
6
7
L
H
H
L
H
H
H
H
H
H
L
L
L
L
7
8
L
H
H
H
L
L
L
H
H
H
H
H
H
H
8
9
L
H
H
H
L
L
H
H
H
H
H
L
H
H
9
10
L
H
H
H
L
H
L
L
L
L
L
L
L
L
熄灯
11
L
H
H
H
L
H
H
L
L
L
L
L
L
L
熄灯
12
L
H
H
H
H
L
L
L
L
L
L
L
L
L
熄灯
13
L
H
H
H
H
L
H
L
L
L
L
L
L
L
熄灯
14
L
H
H
H
H
H
L
L
L
L
L
L
L
L
熄灯
15
L
H
H
H
H
H
H
L
L
L
L
L
L
L
熄灯
灯测试
×
×
L
×
×
×
×
H
H
H
H
H
H
H
8
灭灯
×
L
H
×
×
×
×
L
L
L
L
L
L
L
熄灯
锁存
H
H
H
×
×
×
×
共阴极74HC4511七段显示器
（6）名称：
复位开关
功能：
采用置零反馈连接，当按下复位开关时，通过一个三态门实现对定时器重新计数，
3.4相关的计算；
#1555定时器，电阻R1=R2=15K,电容C=0.01µF
周期T≈1.05×10-4s
#2555定时器，电阻R1=R2=48K,电容C=10µF
周期T≈1s。
3.5编写设计说明书；
该电路设有四个输入开关，负责输入密码，有一个启动开关，一个重置密码开关，，一个复位按键，另设有一个LED显示灯，当密码输入正确时LED灯亮，其它情况灯灭。
当需要对数码锁进行密码设置时，关闭重置密码的开关，寄存器会记录下所输入的密码，输入完毕后打开开关。
当需要解锁时，关闭启动开关，然后输入相应的密码，输入密码时，按下相应的输入开关，当不需要输入密码的时候打开启动开关，输入密码的同时计数器开始计数，当计满8秒后计数器停止计数，输入任何数据无效，按下复位按钮后计数器回0，可再次输入密码。
当密码输入正确后LED亮并解开密码锁。
4.设计总结
通过对简易数码锁的设计，综合了自己所学到的所有电路的相关知识并加以实践使用
一个多星期，虽然时间很短，但是我学到的东西却很多。
一方面，不仅锻炼我们动手、思考和解决问题的能力，为以后进入社会的专业工作准备了信心，也增强了发挥自我潜力的能力。
具体而言，这次课设对课本知识得到了巩固和加强。
由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，不能面面俱到地考察知识掌握程度。
在这次课程设计过程中，要设计出实现功能要求的电路，必须了解各种相关器件的功能和优缺点，这促使我广泛查阅书籍、网络资源，潜移默化中了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。
虽然最终的实物制作由于缺乏元器件而搁浅，但我在选择器件和设计方向的过程中，发现自己可以将课本上的知识应用于实际，虽然不熟练，但迈出了第一步，我相信以后的学习和实践中我能更好的将理论与实际相结合，加深了自己对知识的理解和应用。
此次实习也锻炼了我个人的自主学习能力。
尤为重要的，我明白了，课程设计不仅仅只是让我们把要求的电路设计、仿真出来就算成功，最值得我们学习的是一个做事情的步骤，拿到一个任务应该从哪里下手，先做什么后做什么。
如何运用现有知识去创造希望得到的结果，如何才能使结果最优化，从而积累设计经验并树立自信，是课程设计目的的精髓所在。
参考书目
[1]康华光，电子技术基础数字部分第五版，北京，高等教育出版社，2006.1
[2]毕满清.电子技术实验与课程设计.北京.机械工业出版社，1995.5
[3]邓勇.数字电路设计完全手册.北京.国防工业出版社
[4]包亚萍.数字逻辑设计与数字电路实验技术.北京.中国水利出版社，2003
[5]谢自美.电子线路设计实验测试.武汉.华中理工大学出版社，2006
附录
最后是一张A3号图纸，要求布局美观，图面整洁。
装订在课程设计的最后边，要求是计算机完成。
《数字电子技术》课程设计指导教师评语
评语：
指导教师：
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