课程设计-电子密码锁

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1、SOPC/EDA综合课程设计―电子密码锁目录第1章系统设计要求1第2章系统设计方案22.1电子密码锁输入电路的设计22.1.1矩阵式键盘的工作原理32.1.2密码锁输入电路各主要功能模块的设计32.2　密码锁控制电路的设计42.2.1数字按键输入的响应控制42.2.2功能按键输入的响应控制42.3密码锁显示电路的设计42.4电子密码锁的三种模式关系4第3章模块分析63.1密码锁输入模块63.1.1密码锁输入模块的VHDL源程序63.1.2密码锁输入模块的原理图83.1.3密码锁输入模块的仿真83.2密码锁控制模块83.2.1密码锁控制

2、模块的VHDL源程序83.2.2密码锁控制模块的原理图103.2.3密码锁控制模块的仿真103.3密码锁译码模块113.3.1密码锁译码模块的VHDL源程序113.3.2密码锁译码模块的原理图113.4密码锁系统123.4.1系统整体组装设计原理图12第4章设计总结14参考文献1515SOPC/EDA综合课程设计―电子密码锁第1章系统设计要求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

3、.数码清除：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。15SOPC/EDA综合课程设计―电子密码锁第2章系统设计方案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。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。图2-1电子密码锁系统总体框图2.1电子密码锁输入电

4、路的设计图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。15SOPC/EDA综合课程设计―电子密码锁图2-2密码锁的输入电路框图2.1.1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2-33×4矩阵式键盘的面板配置2.1.2密

5、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源头，且其频率最高)、弹跳消除取样信号、键盘扫描信号。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～KY0)的，扫描信号变化的顺序依次为1110－1101－1011－0111－1110......依序地周而复始。15SOPC/EDA综合课程设计―电子密码锁3.键盘译码电路上述键盘中的按键分为数字按键和文字按键，每一个按键可能负责不同的功能，例如清除键、上锁键和解除键等。数

6、字按键主要用来输入数字的，但是键盘所产生的输出是无法直接拿来用作密码锁控制电路的输入的；另外，不同的按键具有不同的功能，所以必须有按键译码电路来规划每个按键的输出形式，以便执行相应的动作。4.按键存储电路因为每次扫描会产生新的按键数据，可能会覆盖前面的数据，所以需要一个按键存储电路，将整个键盘扫描完毕后的结果记录下来。各按键的位置与数码关系如表2.1所示。表2.1按键位置与数码关系按键位置000000010101输出信号001101010110001101010110按键号123456按键位置010101111111输出信号00110

7、1010110001101010110按键号789*0#2.2　密码锁控制电路的设计密码锁的控制电路是整个电路的控制中心，主要完成对数字按键输入和功能按键输入的响应控制。2.2.１　数字按键输入的响应控制1.如果按下数字键，第一个数字会从显示器的最右端开始显示，此后每新按一个数字时，显示器上的数字必须左移一格，以便将新的数字显示出来。2.假如要更改输入的数字，可以按倒退按键来清除前一个输入的数字，或者按清除键清除所有输入的数字，再重新输入四位数。3.由于这里设计的是一个四位的电子密码锁，所以当输入的数字键超过四个时，电路不予理会，而且

8、不再显示第四个以后的数字。２.２.２功能按键输入的响应控制1.清除键：清除所有的输入数字，即做归零动作。2.激活电锁键：按下此键时可将密码锁的门上锁。(上锁前必须预先设定一个四位的数字密码。)3.解除电锁键：按下此键会检