基于某VHDL语言地电子密码锁地设计最终定稿子

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1、标准文档实用文案标准文档基于VHDL语言的电子密码锁设计组长：李柳201254080308组员：刘永兴201254080201邝七月201254080209庄美琳201254080303王常汉201154080121实用文案标准文档系统的原理设计（1）数码输入：每按下一个数字键，就输入一个数值，并在显示器的最右方显示该数，同时将先前输入的数依次左移一位。（2）数码清除：按下此键会清除前面所有的输入值，成为“0000”。(3)激活电锁：按下此键可将密码锁上锁。(4)解除电锁：按下此键会检查输入的密码是否正确，密码正确即开锁。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

2、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消除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

3、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，并考虑到实现各项数字密码锁功能的具体要求，密码锁结构框图如图4-1所示。实用文案标准文档图4-1密码锁结构框图键盘：           用户对系统输入密码，采用4×3数字机械式键盘实现显示器：         用来显示输入的密码，采用4个LED数码管实现时钟脉冲器：   用来产生方波信号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、译码等功能整个电子密码锁系统的总体组成框图如图4-2所示。(1)密码锁输入电路包括时序产生电路、键

4、盘扫描电路、键盘弹跳消除电路、键盘译码电路等几个小的功能电路。(2)密码锁控制电路包括按键数据的缓冲存储电路，密码的清除、存储、激活电锁电路(寄存器清除信号发生电路)，密码核对(数值比较电路)，解锁电路(开/关门锁电路)等几个小的功能电路。(3)七段数码管显示电路主要将待显示数据的BCD码转换成数码器的七段显示驱动编码（数据选择电路，BCD对七段显示器译码电路，七段显示器扫描电路）。实用文案标准文档图4-2电子密码锁系统总体框图密码锁输入电路的设计图4-4是电子密码锁的输入电路框图，由键盘扫描电路、弹跳消除电路、键盘译码电路、按键数据缓存器，加上外接的一个4×3矩阵式键盘组成。图4-4

5、密码锁的输入电路框图1．矩阵式键盘的工作原理矩阵式键盘是一种常见的输入装置，在日常的生活中，矩阵式键盘在计算机、电话、手机、微波炉等各式电子产品上已经被广泛应用。图4-5是一个4×3矩阵式键盘的面板配置图，其中数字0～9作为密码数字输入按键，“*”作为“上锁”实用文案标准文档功能按键，“#”作为“解锁/清除”功能按键（输入数字小于4位时按下此键表示清除键，输人数字等于4位时表示解锁键）。123456789*0#KY3..0KX2..0经上拉电阻接VCC1101111010110111011101110图4-54×3矩阵式键盘的面板配置键盘上的每一个按键其实就是一个开关电路，当某键被按下

6、时，该按键的接点回呈现0的状态，反之，未被按下时呈现逻辑1的状态。扫描信号由KY3~KY0进入键盘，变化的顺序依次为1110—1101—1011—0111—1110。每一次扫描一排，依次地周而复始，例如现在的扫描信号为1011，代表目前正在扫描7、8、9这一排的按键，如果这排当中没有按键被按下的话，则由KX2~KX0读出的值为111；反之当7这个按键被按下的话，则由KX2~KX0读出的值为011。根据上面所述原理，我们可得到各按键的位置与数码关系如表4-1所示。表4-1按键位置与数码关系KY3~KY01110111011101101110111011011101110110111011

7、10111KX2~KX0011101110011101110011101110011101110实用文案标准文档按键号123456789*0#若从KX2~KX0读出的值皆为1时，代表该列没有按键被按下，则不进行按键译码的动作，反之，如果有按键被按下时，则应将KX2~KX0读出的值送至译码电路进行编码。2．密码锁输入电路各主要功能模块的设计(1)时序产生电路本时序产生电路中使用了三种不同频率的工作脉冲波形：系统时钟脉冲(它是系统内部所有时钟脉冲的