eda课程设计报告-电子密码锁

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1、EDA课程设计报告电子密码锁专业：通信工程学号：姓名：**2015-6-26目录一设计目标或任务要求1.1关于电子密码锁1.2设计目标或任务要求二任务分析、设计方案2.1密码锁的组成部分2.2矩阵式键盘的工作原理2.3密码锁输入电路各主要功能模块的设计2.4密码锁控制电路各主要功能模块的设计2.5密码锁显示电路的设计三具体实现过程3.1密码锁的整体组装设计四仿真、验证结果4.1键盘输入去抖电路的VHDL源程序(附仿真图)4.2密码锁输入电路的VHDL源程序（附仿真图）4.3密码锁控制电路的VHDL源程序（附仿真图

2、）4.4密码锁显示电路七段译码器设计源程序（仿真图）4.5实验验证五结束电子密码锁一设计目标或任务要求1.1关于电子密码锁随着电子技术的发展，具有防盗报警等功能的电子密码锁代替密码量少、安全性差的机械式密码锁已是必然趋势。电子密码锁与普通机械锁相比，具有许多独特的优点：保密性好，防盗性强，可以不用钥匙，记住密码即可开锁等。电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。现在应用较广的电子密码锁

3、是以芯片为核心，通过编程来实现的。其性能和安全性已大大超过了机械锁，其特点如下：1．保密性好,编码量多,远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。2．密码可变。用户可以经常更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。3．误码输入保护。当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。4.电子密码锁操作简单易行。1.2设计目标或任务要求1、在锁开的状态下输入密码，设置的密码共4位，用数据开关K1∼K10分别代表数字1、2、…、9、0，输入的密码用数码管显示，最后输入的密码显示在最右边的数码管上，即每输入

4、一位数，密码在数码管上的显示左移一位。可删除输入的数字，删除的是最后输入的数字，每删除一位，密码在数码管的显示右移一位，并在左边空出的位上补充“0”。2、用一位输出电平的状态代表锁的开闭状态，绿色发光管指示。3、为保证密码锁主人能打开密码锁，设置一个万能密码，在主人忘记密码时使用。利用基于所学EDA相关知识设计一个具有较高安全性和较低成本的通用电子密码锁，其具体功能要求如下：(1)数码输入：每按下一个数字键，就输入一个数值，并在显示器上的最右方显示出该数值，同时将先前输入的数据依序左移一个数字位置。(2)数码清除

5、：按下此键可清除前面所有的输入值，清除成为“0000”。(3)密码更改：按下此键时会将目前的数字设定成新的密码。(4)激活电锁：按下此键可将密码锁上锁。(5)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。二任务分析、设计方案2.1密码锁的组成部分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、密码锁控制电路和密码锁显示电路。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，整个电子密码锁系统的总体组成框图如图2.1所示。(1)密码锁输入电路包括时序产生电路、键盘扫

6、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、变更、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。图2.1数字电子密码锁系统总体框图图2.2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3×4矩阵式键盘组成。图2.2电子密码锁的输入电路

7、框图2.2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2.3是一个3×4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”功能按键，#作为“解锁/清除”功能按键。图2.3 . 3×4矩阵式键盘的面板配表2.1.行扫描信号、列按键输入信号与按键位置的关系KY3~KY0111011101110110111011101101110111011011101110111KX2~KX001110111001

8、1101110011101110011101110按键号123456789*0#2.3．密码锁输入电路各主要功能模块的设计2.3.1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源头，且其频率最高)、弹跳消除取样信号、键盘扫描信号。2.3.2键盘扫描电路扫描电路的作用是用来提供键盘扫描信号(表4.1中的KY3～K