密码开关数字电子技术设计

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1、目录课程设计任务书…………………………………………………………1一、课程设计的目的及意义………………………………………….2二、设计要求及技术指标……………………………………………...2三、设计报告…………………………………………………………...31、题目分析及设计思路…………………………………..32、电路图及电路原理分析…………………………………43、电路参数确定……………………………………………..74、电路的功能或性能验证：…………………………………..85、设计成果……………………

2、………………………………..9四、心得体会…………………………………………………………..10五、参考文献…………………………………………………………...1113一、课程设计的目的及意义当前世界处于一个信息高度、高速发展的时代，信息化成为时代最具代表性的一个主题，信息的发展关系一个国家一个民族的发展，电子设备的普及化与市场化使得电子设备及电子系统的安全也备受人们的关注，电子密码控制具有更高的灵敏度、更高的智能度、更高的安全度和更高的可控度，密码开关的设计，使得我们把所学与所需相结合，在提高专业

3、技能的同时锻炼了我们的实际动手能力和逻辑分析开发能力。在巩固所学的基础上，使得我们在动手、动脑、软件使用、错误分析、原理分析、问题解决的能力都得到了很好的提升。密码开关课程设计强化了我们运用课堂所学的理论分析、解决具体的实际问题，课程设计从题目分析、电路的工作原理的分析确立、电路的仿真，报告的撰写，让我们在实际的设计中搞清电路设计中元器件的功能作用，学会了电路设计的基本分析方法，学会了基本、常用芯片、电子元件的使用，更重要的是锻炼了我们组合逻辑和时序逻辑的设计方法，巩固率我们的课堂专业知识。同时

4、设计还让我们学会如何根据实际需要更加有效的查阅所需资料，学会理论联系实际，合理选用逻辑器件，掌握了数字电路设计的基本方法和步骤，学会更加熟练的用计算机仿真验证所设计的电路。二、设计要求及技术指标用不超过4个13的开关输入密码，输入方式自定但不得与其他人的方式相同，且可设的密码数不少于15。密码输入正确后，控制一个LED指示灯点亮。三、设计报告1、题目分析及设计思路据题意，要实现不超过四个开关控制密码输入且控制灯在密码正确的时候亮，所以电路至少由密码预设、密码输入、密码处理及led驱动电路四部分组

5、成，其中密码输入由不超过4个开关控制，而密码要求个数不少于15个，在使用最多开关输入个数的情况下，仅设定开关有高低电平两种输入，可以输入的密码有16个，可以满足设计要求。密码预设可以设计可调密码或不可调密码两种，本设计为可调密码，加大了用户对密码的自主选择控制性，密码处理可用与门将输入密码与预设密码做与运算后输入高低电平来实现，led的驱动只需根据输出地高低电平控制即可。13基本设计思路如下，在以上实现基本电路功能的基础上，使用两个开关控制密码的输入（可根据具体设计需要加减密码控制的开关，原理相

6、同），但在输入密码时未解决密码强度过低的问题将密码由高低电平的二进制输入通过计数器扩充到十进制，密码输入后通过一个十进制数码管进行显示。密码预设时通过四个单刀双掷开关选择性控制计数器的输出端进行对应与运算来设定。为避免仿真设计的复杂性，设计只使用4个开关，允许用户输入密码数被确定，如以后实际需要可更具原理进行扩展。密码处理用与门将输入密码与预设密码进行了与运算，最后将几种可能存在的运算结果通过或运算最终输出以用于驱动下一部分电路。led灯的驱动根据输入密码与预设密码的处理结果来实现，当比较输出电

7、平为高电平时绿色开锁灯亮，对应实际即为解锁，相反就通过一个非门驱动风铃器发声同时驱动红色报警灯发光。电路实现中使用5v电源提供仿真，74163芯片实现密码输入、预设的计数，4081芯片实现与运算，4072实现可能输出结果的或运算。2、电路图及电路原理分析电路初步原理图如下图示：电路原理分析13（1）密码预设由开关1、2、3、4控制，当开关打到高电平（上端）时表示此时此处密码预设为1，反之为0，如图此时密码为1010；（2）密码输入由开关A、B、C、D控制，当开关处于高电平时表示此时此处输入为1，

8、反之为0，如图此时输入密码为1010；（3）密码处理由图中三个与门组成，当A、B、C、D输入与1、2、3、4预设一直时输出为高电平，此时灯亮，反之报警器发声且报警灯发光。电路设计框架图如下：电路设计最终成图如下：电路工作原理分析：（1）切换开关A、B、C可以13实现密码的输入，当开关在高低电平间切换时产生的脉冲信号使74163计数器实现从0~9的计数，计数结果即为当前输入密码，密码通过数码管显示；（2）开关1、2、3、4的切换可实现电路前两位密码的预设，开关1、3实现计数器QA、QB间的选择，2