电子密码锁 课程设计报告

目 录

1 设计任务及要求............................................................................................................................................................................. 2 1.1 设计任务 ..................................................................................................................................................................................... 2 1.2设计要求...................................................................................................................................................................................... 2 2 设计方案 .......................................................................................................................................................................................... 2 2.1 50HZ脉冲输入 ........................................................................................................................................................................... 2 2.2触点脉冲输入............................................................................................................................................................................. 2 3 方案的实现...................................................................................................................................................................................... 3 3.1 密码的输入 ................................................................................................................................................................................ 3 3.2 密码的存储 ................................................................................................................................................................................ 4 3.3 密码的比较 ................................................................................................................................................................................ 5 4 测试步骤及实验结果.................................................................................................................................................................... 6 4.1 设置原始密码 ............................................................................................................................................................................ 6 4.2 输入解锁密码 ............................................................................................................................................................................ 7 4.3 确认输入，查看结果............................................................................................................................................................... 7 4.4 实验结果 ..................................................................................................................................................................................... 7 5

结论与问题讨论 .......................................................................................................................................................................... 7

参考文献................................................................................................................................................................................................. 8 附录.......................................................................................................................................................................................................... 8

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1 设计任务及要求

1.1 设计任务

设计一个电子密码锁。

1.2设计要求

1、本设计要求电子密码锁密码为4位。 2、密码锁功能包括：

① 密码输入：用开关模拟0-9十个数字键，每按一个数字键，就输入一个数字。 ② 输入结束确认键：密码输入结束后按此键进行确认。

③ 密码允许输入：设置密码允许输入开关，此开关闭合时允许输入密码。当输入密

码正确时，给出开锁信号，开锁信号用一个绿色指示灯表示，灯亮表示密码输入

正确。如果输入密码不正确，则报警，报警信号用一个红色指示灯表示，灯闪表 示报警。

④ 密码设置：设置密码设置开关，开关闭合后，允许设置密码，设置好密码后，打

开此开关。

⑤ 密码清除：设置数码清除键，按下此键可以清除原来的密码，清除成为 “0000”

并进行显示，清除后方可允许设置新的密码

2 设计方案

2.1 50Hz脉冲输入

此方案将1-9，9个数字从74147的9个输入端进行输入，通过8个74194寄存器，存储原始密码和输入密码，再将这两个密码在比较器中进行比较，若相同则绿灯亮；否则，将出现闪亮的红灯，及密码错误。按下输入密码的清零键，可以清除存储输入密码的寄存器中的密码，就可以重新输入密码；按下原始密码的清零键，就可以清除原始密码，重新进行设置原始密码。但该方案在实行时遇到一个问题，由于调给全部74194寄存器的50Hz脉冲不是连续的,设置和输入密码都不能很好的存储进去，在老师的指点下，修改了此方案。

2.2 触点脉冲输入

此方案是在上面的方案改进而来，将74147分解成逻辑元件，把各个数字输入用或门连接并接到所有74194寄存器的脉冲输入端，如此每按下一次按键便能给寄存器一个脉冲，使其依次存储数据。通过比较器对两个密码进行比较，若相同则绿灯亮；否则，将出现闪亮的红灯，及密码错误。

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3 方案的实现

3.1 密码的输入

图3.1 密码输入电路

图3.1中，9个数字由分配的9个按键进行输入，上面的输出提供给74194寄存器组的脉冲输入，如此，每按下一个按键就可以给寄存器一个高电平脉冲，使其存储数据，按下下一个按键时，寄存器将向上传送数据。如此依次存入四位密码。

下面部分为编码电路。数据输入后通过该电路进行编码，把十进制数编成BCD码，并输出，传送给74194寄存器组。如按下按键1，则74194将接收到的是0001。

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3.2 密码的存储

图3.2 密码存储电路

如图3.2，两个寄存器组中，左边的寄存器组存储原始密码，右边的存储输入密码即解锁

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密码。上面的输入端为脉冲输入，提供给全部的74194的脉冲输入。中间的输入端为密码输入端。注意到下面横向的输入端为控制原始密码和解锁密码输入的按键，称为“keep”，根据74194寄存器的特性：

当s0、s1都为1时，寄存器将并行输入； 当s0、s1都为0时，寄存器为保持状态。

故当keep为1时，左端寄存器的s0、s1均为1，可以进行设置原始密码操作。当keep为0时，左边的寄存器的s0、s1均为0，保持状态，即设置了原始密码；而此时右边的寄存器的s0、s1的输入串联后用非门与keep连接，所以右端的s0、s1均为1，此时数据将输入右边的寄存器，并存储，即解锁密码的输入完成。

图中纵向有两个按键，左右分别为clean1、clean2。其中clean1为原始密码的清零键，clean2为解锁密码的清零键。按下清零键即可将寄存器中存储的密码清零，重新进行设置原始密码或解锁密码操作。

3.3 密码的比较

如图3.3，密码的比较电路中，上下两个比较器将对原始密码和解锁密码进行比较，上面的比较器A0到A7分别对应原始密码的前两位的BCD码，B0到B7分别对应解锁密码前两位的BCD码。如此，下面的比较器对应的是后两位原始密码和解锁密码。若密码相同，则比较器输出为1。

在图中，下面横向的输入端为解锁密码确认键，当输入解锁密码后，按下此键即可从两灯的亮暗中看出是否解锁成功。若成功，则中间的输出端“green”为1，即可输出亮着的绿灯；若失败，则由上面的输出端“red”输出闪着的红灯。

其中74292将为红灯提供1Hz的脉冲，使其每秒闪亮一次。

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