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时间:2019-05-23
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1、多位代码的数字锁1软件简介1.1软件概述Proteus软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计
2、。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。1.2功能特点Proteus软件具有其它EDA工具软件(例:multisim)的功能。这些功能是:(1)原理布图(2)PCB自动或人工布线(3)SPICE电路仿真 革命性的特点(1)互
3、动的电路仿真 用户甚至可以实时采用诸如RAM,ROM,键盘,马达,LED,LCD,AD/DA,部分SPI器件,部分IIC器件。(2)仿真处理器及其外围电路17可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,再配合显示及输出,能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等,Proteus建立了完备的电子设计开发环境。使用Proteus软件进行单片机系统仿真设计,是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用,有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力;在单片机课程
4、设计和全国大学生电子设计竞赛中,我们使用Proteus开发环境对学生进行培训,在不需要硬件投入的条件下,学生普遍反映,对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受,更容易提高。实践证明,在使用Proteus进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作,能极大提高单片机系统设计效率。因此,Proteus有较高的推广利用价值。172电路原理2.1设计思路用与非门设计一个4位或多位代码的数字锁,进行电路的设计与仿真。要求如下:(1)设计一个保险箱用的多位代码数字锁,比如4位代码ABCD四个输入端和一个开锁用的钥匙插孔输入端E,当开箱时(E=1),如果输入代
5、码(例如ABCD=1010)与设定的代码相同,则保险箱被打开,即输出端Z=1,否则电路发出报警信号。(2)进行电路仿真,并说明其工作原理。2.2设计思路根据所学知识,我们想到利用异或进行设计。若设计成四位密码锁,我们利用四个异或电路,对输入密码进行识别。异或电路的特点是输入相同为0,相异为1。我们提前设置好四位密码,后输入的密码同原密码进行比对,相同则输出绿色LED灯亮,不同则红色LED灯亮同时电路发出警报。警报电路我们采用小喇叭。而设计要求用与非门来完成,首先要做的工作就是用与非门设计出异或门等其他的逻辑门,然后来完成电路设计。173门电路
6、设计3.1异或门设计用四个二输入与非门来设计异或门。3.2二输入与门设计用三个二输入与非门来设计与门。173.3三输入与门设计用三个三输入与非门来设计三输入与门。174设计电路4.1功能实现采用四个异或电路进行电路设计。以异或门代替异或门设计电路,以二输入与门代替二输入与门设计电路。设置好四位密码后,输入四位密码,如果分别对应相同的话,异或结果为0,分别取非得1,四个1与非后得0,在钥匙为1的情况下,密码锁被解开。如果密码错误或者钥匙为0时,则密码锁不能解开并发生报警。设计的电路图如下:4.2功能拓展4.2.1功能拓展介绍(1)输入密码限制次
7、数在输入密码时,我们希望电路具有只能限次功能,即连续错误输入3次,则电路被锁定,无法继续输入。这里我们用到计数器和由与非门构成的基本RS触发器。当报警电路产生三次高电平脉冲时,计数器完成计数,输出高电平并由RS触发器锁住,将锁住信号接入到密码解开电路,从而将该电路锁住,所以接下来的输入都将是无效的。(2)报警消除当自己不小心输错密码而发生报警,可以通过按钮消除报警声。174.2.274ls190计时器http://www.dz3w.com/info/logicIC/98482.html图274LS190功能表⑶主要逻辑功能。设计电路入下图:1
8、75仿真175.1绘制电路图的步骤(1)双击打开Proteus软件,点击文件-NewDesign,选择A4。点击OK,进入设计页面。(2)添加元件到元件列表中,本例
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