基于FPGA的电子密码锁的实现

《基于FPGA的电子密码锁的实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第9卷第1期正德学院学报Vol.9No.12011年6月JournalofZhengdeCollegeJun2011基于FPGA的电子密码锁的实现李倩正德职业技术学院江苏省南京市211106【摘要】由于电子密码锁具有安全性高、功耗低、易操作等优势,使得其越来越受到人们的青睐。本设计利用QuartusII软件平台和大规模可编程逻辑器件FPGA,完成了电子密码锁的功能设计与仿真,简化了密码锁的结构，提高了密码锁的保密性和可靠性。【关键词】密码锁FPGAQuartusII仿真一、引言4．输入密码的第一个动作触发一个8秒定时密码锁的主要功能是

2、用来对某些操作进行加器，若8秒内无确认开锁信号产生，则扬声器发密保护，目的是避免无权人员使用某些设施或者出警告声音，并使得LED灯不断闪烁。进行越权操作。它的实际应用十分广泛，例如门三、系统电路的硬件实现卡系统、自动售货机、银行自动柜员机或者保险一个基本的密码锁是由密码锁控制器以及附柜中都含有这种密码锁。早期的机械式密码锁存加的外围电路组成的。其中密码锁控制器的主要在密码量少、安全性差的缺点，在电子技术飞速作用是用来接收输入密码并进行密码的验证操发展的今天，由具有防盗报警等功能的电子密码作，外围指示电路的主要作用是用来输入密码、锁代替

3、机械式密码锁已是必然趋势。电子密码锁显示输入的密码和根据密码验证的结果给出不同具有机械锁无可比拟的优越性，它不但可以完成的信号显示或者启动报警装置，其中报警装置通锁本身的功能，还可以有其他多种功能，如识别、常用扬声器。电子密码锁的组成框图如图1所示。报警等。由于电子密码锁具有的安全性高、功耗它是以EP1C3T144C8芯片为核心，配以相应硬件低、易操作等优点，使得它受到越来越多人的欢电路，完成密码的设置、存贮、识别和显示、接迎。本设计利用QuartusII软件平台和大规模可编收传感器送来的报警信号、发送数据等功能。程逻辑器件FPGA，

4、完成了电子密码锁的功能设计与仿真，简化了密码锁的结构，提高了密码锁的保密性和可靠性。二、密码锁的各项功能指标1．本设计实现的密码锁，当密码输入正确时，输出开锁信号。此状态用LED指示灯模拟，其中用绿灯亮、红灯灭表示开锁；红灯亮、绿灯灭表示关锁。2．在密码锁控制器实现中储存一个可以修改的6位密码，当开锁按钮开关按下并且输入密码图1密码锁系统框图等于存储器存储值时，实现开锁，否则一直关锁，1．核心FPGA电路并会导致报警。本设计FPGA芯片选用Cyclone系列3．如连续三次输入错误密码，电路自动处于EP1C3T144C8，它是Alter

5、a公司的Cyclone系列比自锁状态，使其无法再打开，并由扬声器发出持较低端的FPGA芯片，大约3000个LE（约24000续20秒的报警信号。门），引脚数144，内部门延迟时间8ns，另外还52第9卷第1期正德学院学报Vol.9No.12011年6月JournalofZhengdeCollegeJun2011有一个数字锁相环。包括7部分电路：电源电路的使用，数码管动态扫描显示就成了设计者的选部分、FPGA芯片部分、外部时钟、滤波电容、择。数码管动态扫描显示其实主要是靠人眼的视下载配置部分和用户扩展接口部分。觉停留原理。数码管其实是一

6、个一个亮过去的，2．外围电路设计每个数码管显示它该显示的数字，中间只间隔十外围扩展电路主要为矩阵键盘输入部分、数毫秒，由于断电的那几毫秒数码管有余辉，人眼码管动态扫描显示部分以及LED状态显示部分。看过去好像整排数码管一直都是亮着的。LED电路比较简单，在此不再详细描述，下面详四、软件部分的实现细介绍下其它两个部分。QuartusⅡ软件包是MAX+plusⅡ的升级版（1）矩阵键盘输入本，Altera公司的第四代开放软件。它为我们提本设计采用矩阵式键盘，同时也能减少键盘供了一个完整高效的设计环境，非常适应具体的与FPGA芯片接口时所占用

7、的I/O线的数目，在设计需要。QuartusⅡ软件包的编程器是系统的核按键比较多的时候，通常采用这样方法。其原理心，它具有功能强大的设计处理能力，我们还可图如图2所示：以通过添加特定的约束条件来提高芯片的利用率。在设计流程的每一步，QuartusⅡ软件能够引导设计者将注意力放在设计上，而不是软件的使用上。同时，自动的错误定位、完备的错误和警告信息，使设计修改变得简单容易。根据功能需要,密码锁程序主要包括密码预置模块、使能电路模块、输入消抖模块、编码模块、比较器模块、计数器选择模块、七段译码动态显示模块和控制器模块8个部分。下面给出了图

8、2按键电路图密码识别程序流程图（图4）和部分密码修改程每一条水平（行线）与垂直线（列线）的交序，实现密码输入时正确与否的判断和修改密码叉处不相通，而是通过一个按键来连通，利用这的功能。种行列式矩阵结构只需要4条行线和4条