数电课程设计二进制密码锁的设计Word格式文档下载.docx
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电子与通信工程系专业：
通信工程
学生姓名
同组者
无
课题名称
设计要求及设计参数
（1）课题内容：
①．设计一个8位并行二进制密码锁，密码内容可通过开关进行设置。
②．设置8位输入按键，当不进行任何按键时，数码管显示“0”；
当按键值与预置的密码完全符合时，数码管显示“R”，开锁状态LED灯亮；
当按键值与预置密码不符合时，数码管显示“E”，开锁状态LED灯灭。
③．系统可设置一个使能输入端，当使能端为高电平时，密码锁能正常工作，反之，密码锁按键无效，数码管灭,开锁状态LED灯灭。
。
（2）主要任务：
完成该系统的硬件设计，调试好后并能通过仿真，最后就课程设计本身提交一篇课程设计说明书。
设计工作量
一周：
1、查找资料，根据要求的格式并结合所查资料写出理论设计方案的全过程，实验操作的步骤、数据以及结论。
2、学习使用MultiSim软件，利用MultiSim画出原理图并进行仿真。
3、学习使用Protel软件，利用Protel完成原理图绘制。
进度安排
工作内容
备注
5月28号8:
00-5:
30
Multisim仿真
5月29号8:
5月30号8:
及PROTEL原理图的绘制
5月31号8:
6月1号8:
答辩
主要参考资料
1．康华光．电子技术基础数字部分（第五版）
2．康华光．电子技术基础模拟部分（第五版）
3．杨欣王玉凤刘湘黔．电路设计与仿真——基于Multisim9与protel99
4．标准集成电路数据手册TTL电路（增补本）
指导教师签名
年月日
系（部）主管领导意见
年月日
答辩评委老师
教研室
意见
摘要4
1、二进制密码锁的设计电路的设计方案5
1.1设计任务与要求5
1.2设计思路与原理5
1.3单元电路设计与参数计算7
1.3.1输入密码﹑预设密码输入单元：
7
1.3.2数字比较单元：
8
1.3.3R﹑E﹑发光二极管显示单元：
1.3.4使能端单元：
9
1.3.5置0单元：
10
2、Multisim仿真及PROTEL原理图的绘制10
3、设计缺陷12
4﹑总结与体会13
参考文献：
14
摘要
数字密码锁是通过输入密码预设密码进行数值比较，如果密码一致，则锁被打开，否则不能打开。
本方案的以以上原理为基础，通过一些门电路的辅助，实现了实验要求的功能的功能。
关键字：
数字密码锁
1、二进制密码锁的设计电路的设计方案
1.1设计任务与要求
1.2设计思路与原理
通过每组八个的两组开关分别组成“输入密码”和“预设密码”，然后通过数值比较器，当比较相同时数码管输出字母R，当比较不同时数码管输出字母E，当不进行任何输入时数码管出0（由于一旦电路搭建完成，无论组成密码输入和密码预设的两组开关是处于闭合还是断开状态，都进行了输入，即：
断开输入为高电平1，断开输入为低电平0，所以本实验通过外接电路模块来实现“当不进行任何输入数码管为0的功能”即：
外接模块开关处于状态一时：
无论输入密码和预设密码是什么，数码管均显示为0，当外接模块开关处于状态二时：
数码管能进行正常的R，E转换）。
另外，设计中还设有一个使能端，使能端为高电平时数码管和发光二级管工作，使能端为低电平时，都熄灭。
另外，应当注意的是数码管的7个输入引脚要接电阻，如果不接电阻，当使能端从高电平拨至低电平，即：
数码管从有显示到无显示时会闪烁，而不能完全熄灭。
图1.1数字密码锁框图
图1.274HC85引脚图
图1.3引脚端符号说明
图1.474HC85引脚极限值
图1.574HC85功能表
1.3单元电路设计与参数计算
1.3.1输入密码﹑预设密码输入单元：
单元说明：
用两组开关组成八位二进制密码。
当开关处于断开状态时为逻辑电平1，当开关处于闭合状态时为逻辑电平0。
图1.6输入密码﹑预设密码输入单元电路图
表1.1输入密码及预设密码输入单元元件清单
元件序号
型号
主要参数
数量
S1~S8
8
开关
S11~S18
一片74HC85芯片只能比较四位二进制数，这里用两片74HC85串联级联的方式组成八位二进制数值比较器。
低位片的3脚接高电平，2﹑4脚接低电平，即：
JP1的3脚接高电平，2﹑4脚接低电平。
图1.7数字比较单元电路图
表1.2数字比较单元元件清单
JP1~JP2
74HC85
5V
2
组成八位二进制数值比较器
用一些逻辑与非门﹑非门﹑开关﹑电阻﹑与门﹑发光二极管组成。
图1.8R﹑E﹑发光二极管显示单元电路
表1.3R﹑E﹑发光二极管显示单元元件清单
U6﹑U7﹑U9
3
二输入端与门
U1﹑U3﹑U4
非门
U5
1
异或门
F1—F7
330欧
7
电阻
U8
而输入端与非门
DS1
七段显示器
D1
发光二级管
当使能端处在高电平时七段显示器和发光二极管工作，低电平时七段显示器和发光二极管不工作。
此模块应该特别注意七段显示器的7个输入端都要接330欧的电阻，防止使能端拨至低电平时七段显示器闪烁。
图1.9使能端单元电路图
表1.4使能端单元元件清单
U9
U3
F8﹑F10
由于一旦电路搭建完成，无论组成密码输入和密码预设的两组开关是处于闭合还是断开状态，都进行了输入，即：
数码管能进行正常的R，E转换。
图1.10置0单元电路图
表1.5置0单元元件清单
U2、U10
S22、S23、S24
F9
2、Multisim仿真及PROTEL原理图的绘制
图2.1Protel原理图
图2.2Multism仿真图
表2.1总清单
S1~S8S11~S18S21~S24
20
数值比较器
U1~U4﹑U10
5
二输入端与非门
F1~F10
10
发光二极管
3、设计缺陷
本次课程设计方案最大的缺陷莫过于任务要求的“当不进行任何输入时，数码管显示数字0”功能实现起来过于繁琐。
其次，Multism仿真电路图搭建的不过整洁也是这次我的课程设计不足之处。
4﹑总结与体会
这次课程设计可谓收获颇丰，通过本次课程设计学习到了很多书本上学习不到的东西，例如：
出现问题后自我解决的能力，与同学之间的互相学习的能力。
这次课程设计虽然只用时一周，去让我们对以前理论课上学到的知识得到了很好的理解，是对理论知识的运用，深化理解。
而通过对文献资料的参照查找与对比，以及对仿真软件Multisim和Protel软件的学习。
不仅独立制作出了数字密码所电路的全过程设计、调试，而且初步学会了如何设计数字系统。
在查找文献资料中不仅能学到许多东西，而且学会了许多解决问题的方法；
而对Multisim和Protel软件的学习，则更加提高自己实践操作能力的提高。
在设计过程中不断寻求解决方案与方法，独立进行学习与查找方案。
对课程设计说明书的撰写，进一步加强了各方面能的锻炼，分析能力进一步加强。
在书写课程设计时，不仅要进行单元块的调试，而且需要一步一步进行组装最后调试。
在进行逻辑分析时，还要对其进行不对思考改进，强化了独立解决问题的能力。
另外，MicrosoftOfficeWord得到熟练应用。
当然，通过这次课程设计也让我看到了很多需要改进的地方。
完成个目标有很多种方法，而只有通过不断的改进我们的方案，不断地学习他人的长处，并化为自己的思想，才能尽可能的把我们的设计方案做得完美。
我的这个设计方案并不是最好，例如：
在要求不进行任何输入时七段显示器显示数字“0”，我用的办法是外接电路模块控制。
虽然也能实现，但终觉得不完美。
英语方面的欠缺，也会使得设计受阻，在当今这个地球村的时代，我们不得不学号英语，已达到学习发达国家技术的目的。
就本次课程设计而言，就要用到两种英文软件，一种是Multisim软件，另一种是Protel软件。
这两个软件在本次设计中起到很关键的作用。
所以学好英语的重要性可见一斑。
[1]康华光．电子技术基础数字部分第四版[M]．北京：
高等教育出版社，1998，1～386.
[2]童诗白．模拟电子技术第二版[M]．北京:
高等教育出版社，1988，1～100.
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