電子密碼鎖畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　實(shí)訓(xùn)(實(shí)踐)報(bào)告</b></p><p>　　2010－2011學(xué)年度第二學(xué)期</p><p>　　信息工程 　系 電子信息技術(shù) 專業(yè)</p><p>　　班級(jí) 09電信(2) 學(xué)號(hào) 43093216 </p><p>　　課題名稱 電子密碼鎖的設(shè)計(jì)與制作 </p>

2、<p>　　2011年6月24日</p><p>　　電子密碼鎖的設(shè)計(jì)與制作</p><p><b>　　方案論證</b></p><p>　　1設(shè)計(jì)本課題時(shí)構(gòu)思了兩種方案：一種是用以為PIC16F84核心的單片機(jī)控制方案；另一種是用以NE555、雙移位寄存器以及反相器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路控制方案。</p><p

3、>　　開(kāi)關(guān)K1~K8可將IC3輸出端信號(hào)直接或反相送到三極管基極，以此來(lái)設(shè)定電子鎖的開(kāi)鎖密碼。</p><p><b>　　2電子鎖工作原理</b></p><p>　　密碼鎖的開(kāi)鎖信號(hào)有一系列寬脈沖和窄脈沖組成。IC1a、IC1b組成雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器；IC2、IC3為NE555雙時(shí)基集成電路，組成兩組單穩(wěn)態(tài)電路；IC4為CC4015雙四位串入一并處移位寄存器，在電

4、路中將兩組寄存器串接擴(kuò)展成8位移位寄存。CC4015的輸出端Q1A~Q4A，Q1B~Q4B分別經(jīng)反相器F3~F10、單刀雙擲開(kāi)關(guān)K1~K8及與非門(mén)74LS30控制三極管的基極，只有與非門(mén)輸入為低電平時(shí)，LED二極管綠燈亮，經(jīng)過(guò)反相器變成高電平，三極管導(dǎo)通，使得繼電器J吸合，電磁鐵D通電，把鎖打開(kāi)；反之，只要與非門(mén)輸出為高電平，經(jīng)過(guò)反相器LED二極管紅燈亮，但三極管為低電平，三極管截止，J不能吸合。開(kāi)關(guān)K1~K8與反相器的輸入輸出端相接，

5、可將IC3輸出端信號(hào)直接或反相后將高電平送到與非門(mén)，與非門(mén)輸出為低電平，經(jīng)反相器為高電平到三極管基極，所以可以改變開(kāi)關(guān)與反相器的連接方式的不同來(lái)改變密碼。</p><p>　　當(dāng)按下復(fù)合按鈕SB時(shí)，其常斷接點(diǎn)接通，常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，IC1a輸入端變成高電平，輸出低電平，使IC2的2腳和IC3的2腳得到低電平觸發(fā)，單穩(wěn)電路IC2、IC3輸出端3、3變成高電位，反相器F1輸出低電平，使CC4015的復(fù)位端RA、RB變?yōu)榈?/p>

6、電平，允許輸入并寄存數(shù)據(jù)。IC3輸出端3的高電平時(shí)間由R5、C4決定，按圖中數(shù)據(jù)其單穩(wěn)時(shí)間為1.0秒，松開(kāi)按鈕SB。IC1b輸入端變成高電平，輸出變成低電平，使反相器F2輸出上升沿作用在CC4015的觸發(fā)端9、1腳上，CC4015讀入數(shù)據(jù)，若在1.0秒之內(nèi)松開(kāi)SB，IC3的3腳輸出的高電平輸入到IC4的DA端，使IC4讀入“1”，且LED綠燈亮；如在1.0秒之后松開(kāi)SB，由于單穩(wěn)已復(fù)位，3腳低電平輸入到IC4的DA端，使IC4讀入“0”

7、，并且LED紅燈亮。這樣，通過(guò)控制SB按下的時(shí)間長(zhǎng)短即可實(shí)現(xiàn)密碼輸入（在1.0秒之內(nèi)松開(kāi)SB，密碼為1，綠燈亮，紅燈滅；在1.0秒之后松開(kāi)SB，密碼為0，紅燈亮，綠燈滅），全部8個(gè)密碼的輸入完成后，這8個(gè)密碼即出現(xiàn)在IC4的8個(gè)輸出端。IC2單穩(wěn)時(shí)間為30秒，30秒后，IC2輸出端3變?yōu)榈碗娖?。F1輸出高電平，使CC4</p><p><b>　　硬件電路設(shè)計(jì)</b></p>

8、<p>　　1.555基本工作模式</p><p>　　555時(shí)基電路應(yīng)用十分廣泛，用它可以很容易地組成各式性能穩(wěn)定的高、低頻振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、雙穩(wěn)態(tài)RS觸發(fā)器及各種電子開(kāi)關(guān)電路等，但無(wú)論其電路如何變化，其基本工作模式不外乎于單穩(wěn)態(tài)、雙穩(wěn)態(tài)、無(wú)穩(wěn)態(tài)3種基本工作模式。</p><p><b>　　單穩(wěn)態(tài)工作模式</b></p><p&g

9、t;　　單穩(wěn)態(tài)工作模式是指電路只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，555時(shí)基電路處于復(fù)位狀態(tài)，即輸出端3腳輸出低電平。當(dāng)電路受到低電平觸發(fā)時(shí)，555電路翻轉(zhuǎn)置位進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間內(nèi)，3腳輸出高電平，經(jīng)過(guò)一段延遲（或稱定時(shí)）后，電路能自動(dòng)返回暫穩(wěn)態(tài)，暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間通常簡(jiǎn)稱為暫態(tài)時(shí)間。</p><p>　　單穩(wěn)態(tài)工作模式電路如圖5所示。圖中，定時(shí)電阻Rt、定時(shí)電容Ct決定電路的暫態(tài)時(shí)間。平時(shí)電路處于穩(wěn)定態(tài) ，555時(shí)基

10、電路復(fù)位，輸出端3腳輸出低電此時(shí)7腳也為低電平，所以定時(shí)電容Ct無(wú)法通過(guò)定時(shí)電阻Rt充電。</p><p><b>　　圖 (1)</b></p><p><b>　　功能表：</b></p><p>　　圖（3 ） CC4015功能圖</p><p>　　CD4015為雙四位串入一并輸出移位寄存器

11、，在本電路中將兩組寄存器串接擴(kuò)展成8位移位寄存器。輸入脈沖作用在CD4015的觸發(fā)端9、1腳上，CD4015讀入數(shù)據(jù)，待8個(gè)密碼輸完后，8個(gè)密碼出現(xiàn)在CD4015的8個(gè)輸出端。IC2單穩(wěn)態(tài)時(shí)間為30秒，30秒后CD4015復(fù)位端RA、RB變?yōu)楦唠娖?，CD4015復(fù)位不再接收輸入輸出端全部變?yōu)榈碗娖健?lt;/p><p>　　3.或非門(mén)CD4001</p><p>　　CD4001 是2輸入正向

12、或非門(mén)。它有四組相同的或非門(mén)電路，為系統(tǒng)使用提供了直接的或非門(mén)，所有輸入和輸出經(jīng)過(guò)緩沖，改善了輸入輸出傳輸特性，使得由于負(fù)載容量的增加而引起的傳輸時(shí)間的變化維持到最小。電源電壓、輸入電壓和輸入電流與CD4001相同。</p><p>　　圖（4 ） CD4001 2輸入四或非門(mén)</p><p><b>　　· </b></p><p&g

13、t;<b>　　元 器 件 清 單</b></p><p>　　表3-1 元器件列表</p><p><b>　　總 電 路 圖</b></p><p><b>　　安裝與調(diào)試</b></p><p>　　按原理圖所示的電路結(jié)構(gòu)及元器件實(shí)際尺寸，設(shè)計(jì)合適的通用電路板，并插接元器

14、件。本次設(shè)計(jì)的電路看似一般，但實(shí)際上涉及到的內(nèi)容非常多，由于沒(méi)有合適的單刀雙擲開(kāi)關(guān)。所以選用導(dǎo)線來(lái)替代。這樣就增大了電路的難度。</p><p>　　不過(guò)之前有多次實(shí)訓(xùn)的鍛煉，還是很快就把電路連接完成。當(dāng)時(shí)并沒(méi)有出現(xiàn)象。</p><p>　　在老師的悉心指導(dǎo)下，重新分析并檢查電路，這是一個(gè)艱難漫長(zhǎng)的過(guò)程，也是一個(gè)很好的鍛煉過(guò)程，提高了我的查找問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

15、 數(shù)據(jù)</p><p>　　555 ：3腳的輸出電壓為0.02V</p><p>　　三級(jí)管輸出電壓為5.04V.</p><p>　　74LS30 8號(hào)腳輸出電壓4.03V</p><p><b>　　第四章 心得體會(huì)</b></p><p>　　剛拿到任務(wù)書(shū)時(shí)，便沖向了圖書(shū)館，開(kāi)始找

16、跟自己主題相關(guān)的資料。認(rèn)真分析課題的主要內(nèi)容以及研究思路。對(duì)每一個(gè)方案都進(jìn)行分析，有的可以但是不能改密碼，有的適合主題但是沒(méi)有實(shí)際意義。最終不負(fù)有心人，找到了適合我任務(wù)書(shū)的方案。</p><p>　　在此次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我覺(jué)得既鍛煉了我的實(shí)際動(dòng)手能力，也再一次復(fù)習(xí)了上學(xué)期學(xué)習(xí)的數(shù)電知識(shí)，對(duì)邏輯門(mén)邏輯電路，各種基本集成芯片都有了進(jìn)一步的理解。由簡(jiǎn)單的抽象理解到實(shí)際認(rèn)知。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我覺(jué)得學(xué)習(xí)像數(shù)電這樣實(shí)用

17、的知識(shí)，不僅要掌握書(shū)本上的基本內(nèi)容，還要靈活思考，善于變換，這樣才能找到最優(yōu)設(shè)計(jì)，達(dá)到事半功倍的效果。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)使我更加懂得了自己所學(xué)知識(shí)是多么的有限，自己的在各個(gè)方面都需要再加強(qiáng)。而我們是要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐，通過(guò)這些不斷的改正自己。這樣才能使自己不被社會(huì)淘汰。總之，在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我既學(xué)習(xí)到了數(shù)電知識(shí)，又學(xué)到了許多