电子课程设计报告(完结)

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1、信息科学与技术学院本科二年级电子技术课程设计报告专业：自动化（交通信息工程及工程）班级：二班姓名：刘帅赵银辉王晓斌学号：2012250002012248320122500指导教师：缪英武实习时间：2014年7月10日——2014年7月23日21一、背景社会的不断发展，使得安全问题日显重要，安全的锁能使人们感到安心。随着人们对锁的要求越来越高，既要求安全可靠的防盗，又要使用方便。子弹锁由于结构上的局限，已难以满足当前社会管理和防盗要求。特别是在人员需要经常变动的场所，如办公室、宾馆等地方。电子锁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

2、码锁，克服了机械式密码锁密码减少、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高一步。本课题要求设计一个用verilog语言编写的数字电子密码锁系统，利用EDA技术和verilog语言完成系统设计描述，经过编译、综合和下载，给出了仿真测试结果，选定元器件、安装、调试硬件电路。本文采用先进的EDA技术，和verilog语言，设计了一种新型的智能密码锁。该锁有密码设置、修改密码和错误报警等功能，用一片FPGA芯片实现，从而大大的简化了系统的结构，降低了成本，提高了系统的保密性和可靠性，采用这种器件开发的数字系统，其升级和改进极其方便。二、数字密码锁设

3、计1、设计任务：用FPGA设计并制作一个数字密码锁控制电路2、设计要求：（1）基本功能电路具有初始密码，密码为4为十进制数。开锁时，先按“开锁“键，然后输入数字，当按下“确定”键时，如果与预先设定的密码相符，则给出开锁指示信息；当密码不符是，给出不开锁指示信息。用户需要修改密码锁，应先开锁，再按“设密码”键，然后通过键盘输入新的密码，最后按“确定”键完成。（2）扩展功能如果输入的面貌不符次数达到3次，则给出报警指示（例如声光报警），持续一段时间过后停止报警。（3）也可以自行设计其他扩展功能。3、方案设计：FPGA主要实现以下功能:分频处理21、输入数字译码、

4、密码比较。移位处理、密码设置、显示状态输出、报警等控制功能，本设计共三个模块，包括：分频模块、输入处理控制模块、显示模块、共有15个按键，包括0到9,10个数字输入键和5个功能键（分别为开锁常识check、回删back键、状态消零close键、密码设置sdt键、电源键）。按动电源键可使密码锁进入或退出可输入状态，进入可输入状态后，每按一次数字键就可输入以为数字，并可左移显示在数码管中，按back键可对输入的数字进行回删。输入四位数字后按check键可使输入数字与初始密码进行比较，若比较正确给出开锁成功信号（绿色发光二极管亮），若不正确则给出开锁失败信号（红色

5、发光二极管亮）。当在开锁成功的状态下，输入任意数字并按set键即可使当前输入显示的数字设置成为新的密码，再按close键即可关锁。而当连续输入三次错误密码，蜂鸣器就会发出警报声，只有按电源键才可使警报声停止，当电源再次开启是，蜂鸣器仍会继续报警，提示主人密码锁被别人多次尝试打开，以提高主人的警惕。密码锁内置有一万能密码，防止多次修改密码后忘记新的密码后不得开锁。万能密码固定在芯片程序中，对芯片重新修改也可修改万能密码。键入FPGA报警密码修改译码显示三、程序设计整体程序的RTL级图如下，自左到右分别为密码设置模块、比较模块，输入输出模块、分频模块、显示模块。

6、21整体可生成如下器件：以下是各个小模块：1、分频模块：FPGA内有自带的50MHZ的时钟信号，引脚好为P17。对它进行分频，本模块分出了isge频率可供挑选使用，发现时钟clk_d4可分为符合按键输入及显示和报警使用。输入端ce作为使能端，可控制分频模块是否工作，若进行工作则输输出端t为高电平，t接信号灯（黄色发光二极管）显示ce的状态。如下图：2输入输出模块：接受分频模块送来的时钟信号，同时可接受来自数字键的输入，并进行译码处理，转化为输出变量outdata提供给显示模块再进行译码显示。主控模块还实现了数字回删，密码比较，设置密码，错误计数，蜂鸣报警

7、等功能，并给出相应的状态信号输出，可从下图对端口的命名看粗其功能。如下图：213、密码设置模块4、显示模块：主要功能是接收主控模块送来的outdata数据，进行译码显示，本模块需要的时钟是clk_d2.。如下图：5、比较模块21对以上各模块，可以参看入炉的verilog代码对应解读，即可了解其实现的机制本代码思路较为清晰易懂。下面是密码锁的流程图：接通电源上锁？Y上锁状态START?输入密码Check?YN出错指示Set输入新密码并保存确定？NNYNNYY待锁状态NN正确?计数>=3报警四、电路设计1、FPGA介绍FPGA（Field---Programma

8、bleGateArray）,即现场可编程门阵列，它是