电子密码锁设计任务书

电子密码锁设计任务书（精选8篇）

篇1：电子密码锁设计任务书

毕业设计（论文）任务书

课题名称 电子密码锁电路设计

课题性质

工程应用

专业

应用电子技术

班 级

学生姓名

学 号

指导教师

马玉清

教研室主任

姚庆峰

系部主任

王勇

发放日期

2012年06月25日 课题条件：

随着电子工业的发展，数字电子技术已经深入到了人们生活的各个层面，各种各样的电子产品也正在日新月异地向着高精尖技术发展。在安全技术防范领域，具有防盗报警功能的电子密码锁代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都大大提高一步，得到了广大用户的青睐。

毕业论文（设计）主要内容：

1.具有密码输入功能，设定密码为4位（或8位）二进制代码（代码自设定），设置退格键，以便删除输入错误的密码。

2.密码输入完毕以确认键开锁。当开锁密码与存储密码一致时，锁被打开。当开锁密码与存储密码不一致时，可重复进行，若连续三次未将锁打开，电路则报警并实现自锁。（报警动作为响m分钟，停n秒）

3.广泛调研，提出几种可行的方案和单元电路的初步实现；多方论证，确定设计方案；按功能模块的划分选择元器件和中小规模集成电路，设计分电路，阐述基本原理；画出总体电路原理图，做简要说明。4.用EWB软件完成仿真；按规定格式完成毕业设计论文。

二、计划进度： 1.资料的收集撰写开题报告 7月18日至9月8日

2.方案设计 9月9日至9月15日

3.电路的设计指标分析与确定；后期的电路优化元器件的选择与参数确定9月16日至11月2日

4.毕业设计论文的修改、完善 11月3日至11月10日 5.毕业设计答辩11月15 日至11月20日 6.毕业设计工作总结11月20日至11月25日

三、主要参考文献：

1)康光华主编.电子技术基础.北京：高等教育出版社，1999.6 2)电子工程手册编委会等编.中外集成电路简明速查手册——TTL、CMOS.北京：电子工业出版社，1991 3)李士雄，丁康源主编.数字集成电子技术教程.北京：电子工业出版社，1995 4)沈尚贤主编.电子技术导论，上册.北京：高等教育出版社，1985 5)曹汉房，陈耀奎主编.数字技术教程.北京：电子工业出版社，1995 6)王卫兵，刘克刚，朱秋萍.用FPGA的电子密码锁.电子技术,2005，32（1）：26-28 7)谢嘉奎主编.电子线路.第三版.北京:高等教育出版社,1988 8)康华光.电子技术基础(模拟部分).第四版.北京:高等教育出版社,1999 9)徐以荣.电力电子技术基础.南京:东南大学出版社,1999 10)高文焕,陈润生编.电子线路基础.南京:东南大学出版社.1994

指导教师

马玉清

（系）教研室主任

****年**月**日

****年**月**日

篇2：电子密码锁设计任务书

一、基本情况

学时：2周 学分：2学分

适应班级：09自本1、2

二、课程设计的意义、性质、目标、要求

1．意义

课程设计是单片机课程教学的最后一个环节，是对学生进行全面的系统的训练。进行课程设计可以让学生把学过的比较零碎的知识系统化，真正的能够把学过的知识落到实处，能够开发简单的系统，也进一步激发了学生再深一步学习的热情，因此课程设计是必不少的，是非常必要的。2．性质

课程设计是提高学生单片机技术应用能力以及文字总结能力的综合训练环节，是配合单片机课程内容掌握、应用得的专门性实践类课程。3．目标

通过典型实际问题的实际，训练学生的软硬件的综合设计、调试能力以及文字组织能力，建立系统设计概念，加强工程应用思维方式的训练，同时对教学内容做一定的扩充。4．要求

（1）课程设计的基本要求

单片机课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。其中理论设计又包括选择总体方案，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图。程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。（2）课程设计的教学要求

单片机课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间（两周）累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。

课程设计的任务相对分散，每3—5名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。

三、课程设计题目及设计过程

（一）基于单片机的电子秒表设计

运用单片机C语言的相关知识，设计出能够实现清零、暂停、计时功能的电子秒表。

（二）设计过程

1、设计要求

本系统利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，通过采用proteus仿真软件来模拟实现。模拟利用AT89C51单片机、LED数码管以及控件来控制秒表的计数以及计数的开启/暂停/继续与复位！

其中有两个数码管用来显示数据，一个数码管显示秒（两位），另一个数码管显示十分之一秒，十分之一秒的数码管计数从0~9，满十进一后显示秒的数码管的数字加一，并且十分之一秒显示清零重新从零计数。计秒数码管采用两位的数码管，当计数超过范围是所有数码管全部清零重新计数。

2、硬件设计

硬件设计的要求：

（1）确定元器件的型号及参数。（2）画出硬件设计的结构框图。

（3）画出各部分电路的原理图，并说明各部分电路的工作原理设计依据；画出完整的原理图。

（4）列出元器件清单。

3、软件设计

根据设计要点，软件设计首先应对系统资源进行进行分配和说明。为了增加程序的可读性，理清程序的编写思路，建议程序采用模块化结构。

软件设计的要求：

（1）画出整个控制系统的程序流程图。

（2）画出各功能部分的程序流程图，并能够编写相应的原程序。

四、设计报告

设计完成后，必须撰写课程设计报告。设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字（不含图形、程序）不少于3000字，图形绘制规范报告书用A4纸书写，装订成册。设计报告的格式如下：

1、封面

2、内容提要（摘要）

3、目录

4、正文

(1)所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；

(2)硬件电路设计及描述；

1）确定元器件的型号及参数。2）画出完整的原理图。3）列出元器件清单。

(3)软件设计流程及描述；

5、心得体会（总结）

6、参考文献

7、附录（源程序代码）

8、有关图纸

五、进度安排

单片机课程设计共安排2周，合计80学时，具体分配如下： 实习动员及准备工作：

2学时 总体方案设计：

10学时 硬件设计：

16学时 软件设计：

20学时 撰写设计报告：

12学时 答辩与总结：

8学时 教师辅导：

篇3：电子密码锁设计与调试

1 电子密码设计

1.1 系统硬件构成

1.1.1 设计原理

本设计主要由单片机、矩阵键盘、显示器和密码存储等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。当用户需要开锁时,先按键盘选择功能键“开锁”按下开锁键之后按键盘的数字键0-9输入密码。密码输完后按下确认键,如果密码输入正确则开锁,不正确会提示重新输入密码,当三次密码错误则发出报警,系统死机,并需复位后才可用;当用户需要修改密码时,先按下键盘设置键后输入原来的密码,只有当输入的原密码正确后才能设置新密码。此时需要输入两次新的密码,以保证用户能正确的记住所设置的新密码。两次输入的新密码相同系统自动把新密码存储,密码修改成功。

本系统共有两部分构成,即硬件部分与软件部分。硬件部分由电源输入部分、键盘输入部分、复位部分、晶振部分、显示部分、报警部分、开锁、时钟计时部分组成,软件部分对应的由主程序、开锁程序、LCD显示程序、键盘扫描程序、修改密码程序、关闭程序、验证密码程序和延时程序等组成。软件部分主要用到了WAVE软件和PROTEUS仿真工具。这两种软件的功能很强大,程序用汇编语言编写。硬件的设计电路构成如图1所示。

1.1.2 电路总体构成

根据实际情况键盘输入部分选择4*4矩阵键盘,显示部分选择显示器7SEG-MPX8-CA-BLUE。其原理图仿真连接如图2所示。

1.1.3 键盘输入部分

本设计采用矩阵式键盘。密码锁的密码由键盘输入完成,键盘的扫描主要由P1.0-P1.7来完成。本设计中使用的这个4*4键盘不但能完成密码的输入还能作特别功能键使用,比如清空显示功能、确定输入、退出系统等。键盘的每个按键功能在程序设计中设置。

1.1.4 开锁部分设计调试

采用继电器完成开锁功能。继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。单片机是一个弱电器件,一般情况下它们大都工作在5V甚至更低.驱动电流在m A级以下.而要把它用于一些大功率场合,比如控制电动机,显然是不行的.所以,就要有一个环节来衔接,这个环节就是所谓的"功率驱动".继电器驱动就是一个典型的、简单的功率驱动环节.在这里,继电器驱动含有两个意思:一是对继电器进行驱动,因为继电器本身对于单片机来说就是一个功率器件;还有就是继电器去驱动其他负载,比如继电器可以驱动中间继电器,可以直接驱动接触器,所以,继电器驱动就是单片机与其他大功率负载接口。

当接口给低电平时,使电路导通,处开锁状态,红灯亮,提示开锁。当接口给高电平时,电路无法导通,处关锁状态,图中电阻起到保护继电器的作用。

1.1.5 显示部分设计调试

当接通电源或者按下复位键以后,显示器关闭,无显示。按键选择功能,每次需要输入密码时显示器显示“INPUT”提示可以输入。在密码输入和修改过程中,显示器和相应LED组合完成各项提示信息的提供。当按下键盘上的开锁按键后利用键盘上的数字键0-9输入密码,每按下一个数字键后在显示器上显示一个H,输入多少位就显示多少个H。当密码输入完成时,按下确认键,如果输入的密码正确的话,显示器灭,电子密码锁被打开。

1.1.6 报警部分设计调试

报警部分由单片机连接蜂鸣器完成,蜂鸣器通过P3.4口和单片机相连。当连续三次输入错误则置P3.4引脚为低电平,蜂鸣器一直响且系统死机,必须复位。利用proteus软件仿真调试。如图2所示。

2 设计目标及各功能实现调试

2.1 设计目标

本设计主要的功能包括关锁,需要时输入正确的密码开锁,另外用户可以根据自己的需求设置密码。当不知道密码的人员试图开锁时,若连续三次均输入错误则系统死机,这样就保证了密码锁有较高的安全可靠性。另外,在用户输入过程中,若超过十秒仍无任何输入则系统自动返回初始态,以前的操作无效。用户修改了密码忘记按键返回,系统在十秒钟后可以自动返回。

2.2 功能实现调试

密码锁初始密码为000000

2.2.1 开锁调试

需要开锁时,首先选择键盘上的“开锁”键,显示器显示“INPUT”提示可以输入六位密码。每输入一位,显示“H”(为安全起见,不显示输入的数值,以H代替显示)。输入完毕按“确定”键。若输入正确自动开锁(红灯亮),否则显示器显示“ERROR”提示密码输入错误,按“确定/输入”键,重新输入,此时也可以“退出”,若十秒内不做任何反应则系统自动退出。若连续三次输入错误,则一直报警并死机,需要复位。另外,系统设置了时钟装置,在输入过程中,间隔不能超过10秒,否则系统自动返回。

2.2.2 关锁调试

关锁比较简单,直接按“关锁”键,即可关锁。系统返回初始态。

2.2.3 修改密码调试

选择“修改密码”键,显示器显示“INPUT”提先示可以输入原密码。输入完毕按“确定”键。若密码错误,显示“ERROR”,此时选择“确定/输入”键再一次输入密码也可以选择“退出”退出程序。若连续三次输入错误则持续报警并死机。

若原密码输入正确,黄灯亮,显示器显示“INPUT”提示可以输入新的六位密码。输入完按“确定”键后,显示器重新显示“IN-PUT”提示再输入一次新的密码。若两次输入的密码不一样则密码修改不成功,显示“ERROR”提示错误,按任意键使系统自动进入初始状态。若要重新修改,需重新选择“修改密码”键。若两次输入的新的密码一样,则显示YES提示密码修改成功,按任意键使系统自动进入初始状态。下次需要开锁或选择其他功能需输入新的密码。

2.2.4 注意事项

在开锁或修改密码过程中若发现输入错误,则可以按“取消”键取消最近一位的输入,在开锁或修改密码过程中,若突然改变主意不想继续执行,可以按“退出”键退出。密码输入完必须按“确定”键表示输入完毕。每次输入时间间隔不能超过十秒,否则系统自动退出。在修改密码过程中,无论密码修改成功(以YES提示)还是不成功(以ERROR提示)都需要按任意键返回。若10秒内没有按键返回,则系统自动返回。

3 出现的故障及其解决方法

3.1 开锁部分出现的故障及其解决方法

开锁时密码锁不工作,造成的原因:晶振不起振,单片机不能正常工作。可以在XTAL1、XTAL2引脚上接上示波器,观察输出的波形,以确定是否振荡。

开锁时显示器显示“ERROR”,可能出现的故障:1)不首先按“开锁”键;2)输入密码的位数不足六位;3)密码输入完毕后不按“确定”键。

解决方法:1)可以直接按“退出”键;2)可以等十秒;3)在软件程序中设置了密码修改等程序;4)系统中设置了时钟装置。

3.2 显示部分出现的故障及其解决方法

显示器不显示,显示部分是用P0、P2连在LED数码管上;造成故障的原因是P0口无上拉电路。可以用万用表测试P0连接的数码管上是否有电流通过,以确定设计中电阻是否存在或者是否虚焊。

当输入密码正确时,显示器也不灭,可以用万用表测试一下“确定”按键是否完整接地,即是否被按下。

3.3 报警部分出现的故障及其解决方法

无报警,可能的原因:蜂鸣器未导通。用万用表测试一下P3.4引脚的电平,如果始终是高电平,则说明软件中P3.4未清零,或者是单片机的P3.4引脚坏了。

4 结束语

通过对电子密码锁开锁、显示、报警等硬件电路的设计和软件程序的调试,使得密码锁可靠性得以提高。经proteus仿真实验证明,该密码锁具有设计方法合理,简单易行,成本低,设计新颖,操作方便,安全实用等特点,符合住宅、办公室用锁要求,具有推广价值。

摘要：该文从经济实用的角度出发,利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口,及其控制的准确性通过软件程序来控制调试整个系统实现电子密码锁的基本功能。调试整个系统以实现密码的输入、清除、显示,输入的密码正确就可以开锁,超过一定的时间没有输入会自动返回,密码错误次数超过三次会报警且系统死机。系统设定初始密码,用户可以修改密码。系统功能实用,成本较低,具有一定的实用价值。经仿真实验证明,该密码锁具有设计方法合理,简单易行,成本低,设计新颖,操作方便,安全实用等特点,符合住宅、办公室用锁要求,具有推广价值。

关键词：密码锁,单片机,AT89C51,调试

参考文献

[1]石文轩,宋薇.基于单片机MCS-51的智能密码锁设计[J].武汉工程职业技术学院学报,2004,16(4).

[2]祖龙起,刘仁杰.一种新型可编程密码锁[J].大连轻工业学院学报,2002(1).

[3]叶启明.单片机制作的新型安全密码锁[J].家庭电子,2005(10).

[4]郭海英.基于单片机的电子安全密码锁的设计[J].现代电子技术,2005(13).

[5]李明喜.新型电子密码锁的设计[J].机电产品开发与创新,2004(3).

篇4：电子密码锁设计原理分析

关键词:电子密码锁 555单稳态电路 JK触发器

一、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得尤为突出。传统的机械锁由于其构造简单,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。

本课题是以74LS112双JK触发器构成的数字逻辑电路控制方案。

二、设计原理分析

电路组成包括密码锁电路和备用电源,笔者主要就密码锁电路进行分析设计。

密码锁电路包含:键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路。

1.密码锁电路分析

键盘输入、密码修改、密码检测、开锁及执行电路如图1所示。

图1 键盘输入、密码修改电路

开关K1~K9是用户的输入密码的键盘,用户可以通过开关输入密码,开关两端的电容是为了提高开关速度,电路先自动将IC1~IC4清零,由报警电路送来的清零信号经C25送到T11基极,使T11导通,其集电极输出低电平,送往IC1~IC4,实现清零。

密码修改电路由双刀双掷开关S1~S4组成,它利用开关切换的原理实现密码的修改。例如要设定密码为1458,可以拨动开关S1向左,S2向右,S3向左,S4向右,即可实现密码的修改,由于输入的密码要经过S1~S4的选择,也就实现了密码的校验。该电路有16组的密码可供修改。

由两块74LS112(包含IC1~IC4)组成密码检测电路。由于IC1处于计数状态,当用户按下第一个正确的密码后,CLK端出现了一个负的下降沿,IC1计数,Q端输出为高电平,用户依次按下有效的密码,IC2~IC3也依次输出高电平,送入与门IC5,使其输出开锁的高电平信号送往555的2脚,执行电路动作,实现开锁。

密码检测电路如图2所示。

图2

执行电路是由一块555单稳态电路,以及由T10、T11组成的达林顿管构成。若555的2脚输入一高电平,则3脚输出高电平,使T10导通,T11导通,电磁阀开启,实现开门,同时T10集电极上接的DS(绿色发光二极管)发亮,表示开门,20秒后,555电路状态翻转,电磁阀停止工作,以节电。其中电磁阀并联的电容C24是为了提高电磁阀的力矩。开锁及执行电路如图3所示。

图3

2.报警电路

报警电路实现的功能是:当输入密码的时间超过40秒,电路报警80秒,防止他人恶意开锁。电路包含两大部分,2分钟延时和40秒延时电路。其工作原理是当用户开始输入密码时,电路开始2分钟计时,超出40秒,电路开始80秒的报警。当达到了80秒的报警时间,停止报警。

3.报警次数检测及锁定电路

若用户操作连续失误超过3次,电路将锁定5分钟。当电路报警的次数超过3次, 74161构成的3位计数器产生进位,使74161重新计数。将信号送往由555组成的锁定电路的第二引脚,将键盘电路锁定。

4.备用电源电路

为了防止停电情况的发生,该电路可后备UPS电源,它包括市电供电电路,停电检测电路,电子开关切换电路,蓄电池充电电路和蓄电池组成。220V市电通过变压器降压成12V的交流电,再经过整流桥整流,7805稳压到5V送往电子切换电路。

三、总结与体会

以上所介绍的电子密码锁电路,经过多次修改和整理,已是一个比较满意的设计,可以满足人们的基本要求。笔者主要就电子密码锁的键盘输入、密码修改、密码检测、开锁及执行电路做了详细说明。报警电路、报警次数检测及锁定电路、备用电源电路只是做了简单的介绍。电子密码锁电路中也存在一些问题,譬如:电路的密码不能遗忘,一旦遗忘,就很难打开,这一问题可以通过增加电路解决,但由于过于复杂,该设计未涉及;用开关作74LS112的CLK脉冲,不是很稳定,可以调换其他高速开关或计数脉冲;电路密码只有16种可供修改,但由于他人不知道密码的位数,而且还要求在规定的时间内按一定的顺序开锁,所以他人开锁的概率很小;电路中未加显示电路,但可通过其他数字模块实现这一功能。

参考文献:

[1]康华光.电子技术基础(第四版)[M].北京:高等教育出版社,1998.

[2]梁宗善.新型集成块应用[M].武汉:华中理工大出版社,2004.

篇5：电子密码锁设计任务书

对象：08电子12 设计题目1：电子钟系统设计

一、设计内容及要求

利用普中科技51单片机实验箱实现电子钟系统设计，其硬件原理框图如图1所示，其中显示采用液晶LCD1602，温度测量采用DS18B20，系统要求实现以下功能：

1、基本功能：

1)需要在LCD上显示以下参数信息：日期、时间、温度； 2)实现日期和时间可用键盘进行设置调整； 3)能显示室内的温度。

2、扩展功能：

1)日期能区分闰年与非闰年，月份与天数的关系； 2)具有闹钟功能，开启闹钟时LCD上应有标志； 3)具有秒表功能，要求精确到0.1s；

4)能够设置显示的模式：①只显示时间和温度；②只显示日期和温度；③全部显示所有参数。

5)利用DS1302实现万年历查询。

DS18B201-wire busAT89S52LCD1602键盘

图1 系统原理框图

二、设计任务

1、根据设计内容与要求，查找相关芯片与模块DS18B20、LCD1602数据手册，弄清个模块硬件接口原理。

2、根据设计内容与要求，弄清系统及各个模块的工作流程，完成系统的软件设计，包括系统主程序、显示子程序、键盘设置子程序、时间调整子程序等，可使用汇编语言或是C语言编写，建议使用C语言编写。

3、完成系统的仿真与调试，使得系统在脱机情况下，能稳定可靠的工作。

4、编写课程设计报告。

三、预备知识 1、51单片机原理与接口技术；

2、详细了解DS18B20、LCD1602数据手册，特别是单片机与DS18B20单总线接口通信时序。

四、设计报告要求

设计完成后，必须撰写课程设计报告。设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字（不含图形、程序）不少于3000字，图形绘制规范。设计报告的格式如下：

1、封面

2、任务书

3、内容提要（摘要）

4、目录

5、正文

（1）课题的意义、本人所做的工作、系统的主要功能及工作流程；

（2）硬件电路原理描述；（请详细说明电路原理并给出相应的原理图）

（3）软件设计流程及描述；（请详细说明软件设计思路并给出相应的流程图）

（4）系统测试；

（5）结论。

6、心得体会

7、参考文献

8、附录

（1）系统总硬件电路原理图；（2）系统源程序代码（要有注释）。

五、考核方式

单片机课程设计的考核方式为考查，考核结果为优秀、良好、中等、及格和不及格五等，分数在90-100之间为优秀，80-89分之间为良好，70-79分之间为中等，60-69分之间为及格，60分以下为不及格。

考核分三个方面进行：日常表现20%；设计制作 40%；设计报告 30%；设计答辩 10%。

学生：

指导教师： 日期：

篇6：西安电子科技大学毕业设计任务书

毕业设计（论文）任务书

学生姓名学号指导教师职称

学院专业

题目名称

任务与要求

开始日期完成日期

院长（签字）年月日

篇7：电子密码锁设计任务书

一、课程设计的目的

《电力电子技术》课程是一门专业技术基础课，电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后的一个实践教学环节。其目的是训练学生综合运用学过的变流电路原理的基础知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告，进一步加深对变流电路基本理论的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。

《电力电子技术》课程设计是配合变流电路理论教学，为电气工程及其自动化专业开设的专业基础技术技能设计，课程设计对电气工程及其自动化专业的学生是一个非常重要的实践教学环节。通过设计，使学生巩固、加深对变流电路基本理论的理解，提高学生运用电路基本理论分析和处理实际问题的能力，培养学生的创新精神和创新能力。

二、课程设计的题目

题目方向1：单相可控整流技术的工程应用； 题目方向2：三相可控整流技术的工程应用； 题目方向3：有源逆变技术的工程应用； 题目方向4：无源逆变技术的工程应用； 题目方向5：交流调压技术的工程应用； 题目方向6：交流调功技术的工程应用； 题目方向7：交流开关的工程应用； 题目方向8：变频技术的工程应用； 题目方向9：降压斩波变换技术的工程应用； 题目方向10：升压斩波变换技术的工程应用；

三、课程设计的基本要求（1）熟悉整流和触发电路的基本原理，能够运用所学的理论知识分析设计任务。

（2）掌握基本电路的数据分析、处理；描绘波形并加以判断。（3）能正确设计电路，画出电路图，分析电路原理。（4）按时参加课程设计指导，定期汇报课程设计进展情况。（5）广泛收集相关技术资料。

（6）独立思考，刻苦钻研，严禁抄袭。

（7）按时完成课程设计任务，认真、正确地书写课程设计报告。（8）培养实事求是、严谨的工作态度和认真的工作作风。

四、课程设计的内容

（1）明确设计任务，对所要设计的任务进行具体分析，充分了解系统性能、指标内容及要求。

（2）制定设计方案。

（3）迸行具体设计：单元电路的设计；参数计算；器件选择；绘制电路原理图。

（4）撰写课程设计报告（说明书）：课程设计报告是对设计全过程的系统总结，也是培养综合科研素质的一个重要环节。

课程设计报告的主要内容如下：（1）课题名称。

（2）设计的任务、指标内容及要求，应完成的任务。（3）设计方案选择及论证。

（4）总体电路的功能框图及其说明。（5）功能块及单元电路的设计、计算与说明。（6）总体电路原理图及其说明。（7）所用的全部元器件型号参数等。（8）收获、体会及改进想法等。（9）主要参考文献。

三、课程设计报告基本格式

（见西昌学院工程技术学院课程设计规定。全部为电子文档书写，所有电路图必须是学生自己计算机绘图，不能扫描或其它形式，数学公式必须用mathtype公式编辑器编写）。严禁抄袭，交用档案袋装的打印文档和电子文档，以组为单位由各组组长统一收齐上交。

封面：严格按照西昌学院工程技术学院课程设计封面填写。目录内容：

1.设计的基本要求（给出所要设计的装置的主要技术数据和设计装置要达到的要求（包括性能指标），最好简述所设计装置的主要用途）。

2.总体方案的确定 原则：达到性能要求

经济性好（一次投资和二次投资）

追求高性能价格比

高可靠性

维护维修方便

3.具体电路设计（主电路设计、控制电路设计等）4.附录（电路图和元器件明细表等）5.参考文献

四、课程设计效果评价与考核

（1）课程设计成绩主要根据以下几方面来评定：

设计方案的正确性、先进性与创新性。关键电路设计与计算的正确性。分析问题和解决问题的能力。课题的完成情况。

课程设计报告的撰写水平。

课程设计过程中的学习态度与工作精神。

（2）设计成绩按学生在课程设计中的表现、对知识的掌握程度、分析问题和解决问题的能力及创新能力、完成任务的质量、课程设计成果等综合评定，共分五级评定。成绩综合后按优秀（90－100分），良好（80－90分），中等（70一79），及格（60—69分），不及格（60分以下）五级计分制评定。成绩由指导教师根据学生的设计说明书及其设计期间的表现来评定。

五、课程设计学时分配

篇8：基于VHDL的电子密码锁设计

关键词：EDA,MAXPLUSⅡ,VHDL,密码锁

0 引言

随着电子技术的发展,具有防盗报警等功能的电子密码锁代替密码量少、安全性差的机械式密码锁已是必然趋势。电子密码锁与普通机械锁相比,具有许多独特的优点:保密性好、防盗性强、可以不用钥匙记住密码即可开锁等。用FPGA器件构造系统,所有算法完全由硬件电路来实现,使得系统的工作可靠性大为提高。由于FPGA具有现场可编程功能,当设计需要更改时,只需更改FPGA中的控制和接口电路,利用EDA工具将更新后的设计下载到FP-GA中即可,无需更改外部电路的设计,大大提高了设计效率。

1 电子密码锁的设计方案

作为通用电子密码锁,主要由三个部分组成:数字密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。

作为电子密码锁的输入电路,可供选择的方案有数字机械式键盘和触摸式数字键盘等多种。虽然机械式键盘存在一些诸如机械产生的弹跳问题和机械部分的接触等问题,但是和触摸式的4*3键盘相比,机械式键盘具有低成本、可靠性高、构成电路简单、技术成熟和应用广泛等特点,因此将其应用到通用数字电子密码锁中还是比较适宜的。本设计中采用一个4*3的通用数字机械式键盘作为该设计的输入设备。

数字电子密码锁的显示信息电路可采用LED数码管显示和液晶屏幕显示两种。液晶屏幕显示具有高速显示、高可靠性、易于扩展和升级等优点,但是普通液晶显示屏幕存在亮度低、对复杂环境的适应能力差等缺点,在低亮度的环境下还需要加入其他辅助的照明设备,驱动电路设计相对复杂,因此本设计的显示电路仍使用通用的LED数码管。根据以上选定的输入设备和显示器件,并考虑到现实各项数字密码锁功能的具体要求,其密码锁结构如图一所示。

键盘:用户对系统输入密码,采用4*3数字式键盘实现;显示器:用来显示输入密码,采用4个LED数码管实现;CPLD控制部分:核心部分,实现分频、内部逻辑、数字比较、数据存储、译码等功能。在设计过程中以控制电路设计为核心,键盘、显示器,和其他的电路相同。

2 电子密码锁控制电路的设计

在输入电路完成之后,接下来进行电子密码锁的控制电路设计,如图二所示包括输入数字寄存部分、预存密码部分和比较部分。

其中输入数字寄存器部分是一个16位的寄存器,负责保存输入的4位数字,在按下解锁信号后其全部数据送入比较器。解锁后,如果按下更改密码按键,则把所有数据送入预存密码寄存器。预存密码寄存器也是一个16位的寄存器,负责保存密码。比较器的功能是比较输入的数字和预存密码是否相等,相等则解锁。

密码锁的控制电路是整个电路的控制中心,主要完成对数字按键的输入和功能按键输入的响应控制。

2.1 数字按键输入的响应控制

如果按下数字键,第一个数字会从显示器的最右端开始显示,此后每新按下一个数字时,显示器上的数字必须左移一格,以便将新的数字显示出来。假如要更改输入的数字,可以按倒退按键来清除前一个输入的数字,或者按清除键清除所有输入的数字,再重新输入四位数字。由于这里设计的是一个四位的电子密码锁,所以当输入的数字超过四个时,电路不予理会,而且不再显示第四个以后的数字。

2.2 功能按键输入的相应控制

(1)退格键:只清除前一个输入的数字。

(2)清除键:清除所有的输入数字,即做归零动作。

(3)激活电锁键:按下此键时可将密码锁的门上锁。

(4)解除电锁键:按下此键会检查输入的密码是否正确,若密码正确则开锁。

(5)密码核对:在密码更改、开锁之前必须先核对密码。

(6)密码变更:按下此键将目前输入的数字设定为新的密码。使用电子密码锁的时候,只会用到三种工作模式(见图三),其中输入文字模式用的是数字按键,只有上锁和开锁两个模式必须占用功能按键。但是在实际操作中,难免会有按错键的情况发生,使得“清除输入”功能使用的机率很高。所以本设计中共设置了两个功能按键,其中“解除电锁”和“清除输入”共用一个功能按键,另一个功能按键是“激活电锁”。

2.3 密码锁显示电路的设计

该设计的输出电路由显示缓存器、多路选通器、时钟发生器、扫描信号发生器、七段译码器组成,其结构和模块划分如图四所示。

其中显示缓存器是一个存储量为16位的寄存器,它用于存储LED显示的内容,所以4个数码管就需要16位的存储器。多路选通器用于从显示缓存器中选择出某一个LED的内容用于显示。扫描信号用于选择片选信号,片选信号依次并循环地选通各个LED管时钟发生器,通过对全局时钟的分频得到扫描模块所需的时钟,七段译码模块把4位BCD码译成便于显示的七段码。该显示电路的工作过程如下:寄存器所存储的数据经由数据选择器送到译码电路,将其转换成七段显示器的显示码,转送到七段显示器,数据选择与显示管选择必须同步。由于涉及的是4位数的数字密码锁,1位十进制数需要4个二进制位表示,所以寄存器必须是16位的。因为是以扫描的方式轮流被点亮的,因此寄存器上的数据必须一组一组地分开传送,每次送4个位。由于密码锁显示电路的设计比较简单,这里直接采用四个4-7译码器来实现。

3 结束语

通过软件设计可以得到仿真结果图,如图五所示。

可以看出当使用时,输入4位密码,然后按上锁键“*”,如果这个键是开的,那么用户刚输入的4位密码就是预存密码,等下一次开锁时输入这4位密码,按解锁键“#”,就可开锁;如果锁这时是锁的,输入的4位密码按解锁键“#”后就和原来预存密码进行比较,正确的话,锁自动打开,错误的话,刚输入的4位密码被清零,重新输入4位密码。其中#号键即为开锁键又为清零键。输入4位万能密码时,锁自动开。当用户不小心按错数字时,按“#”键,可作清零处理,显示器显示为“0000”,重新输入4位密码。当需要修改密码时,先开锁,然后输入四位新密码,并按下密码修改键(“*”号键)完成密码修改。可以看出系统符合设计要求。

参考文献

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