电子密码锁的课程设计

课程设计任务书

2008——2009学年 第2学期

学院： 班级： 专业：电气 学生姓名 （学号） 设计 题目 完成 期限 设 计 依 据 设 计 要 求 及 主 要 内 容 参 考 文 献 课程名称 数字电子技术课程设计 密码电子锁 自2009年6月22日至2009年6月28日 共1周 锁是人们生活中的常用物品，本题要求用电子器件设计制作一个密码锁的控制电路，使之在输入正确的代码时，输出开锁信号以推动执行机构动作，并用红灯亮、绿灯灭表示关锁，而绿灯亮、红灯灭表示开锁 1、 在锁的控制电路中存储一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于存储代码时，进入开锁状态从而使锁打开。 2、 从第一个按钮触动以后的5s内若未将锁打开，则电路自动复位进入自锁状态，使之无法打开，并由扬声器发出持续20s的报警信号。 3、 电源采用市电供电。 要求设计出电路，并撰写成果说明书。 1、彭介华主编 《电子技术课程设计指导》第一版 北京：高等教育出版社，1997 2、张玉璞编著 《电子技术课程设计》 北京，北京理工大学出版社，1994 日期 指导老 师签字

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关于密码电子锁的课程设计

【摘要】：生活中人们常常为了忘带钥匙而苦恼，办公室门、防盗门、房门、楼道门，车锁等等，本设

计研究如何实现密码锁控制电路，期望可以解决忘带钥匙的烦恼。密码电子锁由逻辑电路、小键盘、LED显示和报警系统组成。系统能完成开锁、超时自锁并报警的基本密码锁的功能。一般是用预先设定的密码，用每个码位去控制触发器翻转，若码位按错则码位触发器不能翻转，一般还兼有电子门铃的功能。本系统成本低廉，功能实用，能给人们带来极大方便。

【关键词】：电子密码锁 D触发器 逻辑门 LED灯

【目录】：

第一章、元器件的介绍

第一节、D触发器的介绍

第二章：密码电子锁的设计

第一节：密码电子锁的运行

第二节：密码电子锁电路工作原理

第三节：实验设备与器材

第三章：设计总结心得及参考文献

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第一章、 元器件的介绍

第一节、D触发器简介

1、D触发器的逻辑符号

左图为D触发器的逻辑符号。输入端由时钟信号端CP、数据信号端D、反相复位端Rd和反相置位端Sd组成，Rd、Sd控制信号分别从方框小圆圈处输人，表示低电平控制信号有效。D触发器输出端由两个互为反相的Q端和Q非端组成。

2、D触发器逻辑功能表

右表为D触发器逻辑功能表。表中X表示信号电平高低任意，符号↑表示时钟脉冲信号由低电平上升为高电平的时刻，即时钟脉冲信号上跳沿到来之时。当CP端和D端输人信号任意时，若Sd=0、Rd=1，则Q=1，触发器处于置位状态；若Sd=1、Rd=0，则Q=0，触发器为复位状态；若Sd=Rd=0，则Q=1，Q非也为1，触发器处于不定态。只有当Sd=Rd=1、

CP端输入时钟脉冲信号上跳沿到来之时，触发器才处于工作状态，若D=1，触发器便翻转到Q=1的高电平状态，若D=0，则Q=0，也就是时钟脉冲上跳沿到来之时，触发器便翻转到与D端在那一时刻电平相同的状态。当时钟信号处于下降沿或低电平状态时，触发器保持上一个时钟脉冲信号上跳沿到来之时触发器所翻转的状态，与D端控制信号电平无关。

3、D触发器工作波形图

右中图为D触发器工作波形图。在时钟端CP第1个时钟脉冲信号上跳沿到来之时，触发器会发生翻转，其翻转的状态由D端信号电平高低来决定，此时D端为低电平，触发器还翻转在Q端为低电平、Q为高电平的状态。在t2时刻，虽然D端所施加的数据信号由低电平跃升到高电平，但并不能使触发器发生翻转，直到t3时刻，也就是CP端第2个时钟脉冲信号上跳沿到来之时，触发器才发生翻转，由于上跳沿时

刻之前D端为高电平，Q端翻转到高电平。在t3～t4时刻之间，尽管数据端D的信号已由高电平下跌到低电平，在t5时刻CP脉冲信号由高电平跌至低电平，但是D触发器始终处于保持状态，直到t6时刻第3个脉冲信号上跳沿到来之时，触发器才发生翻转，由于D端为低电平，D触发器翻转到低电平状态。

4、D触发器逻辑功能

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右下图为D触发器逻辑功能实验电路。接通电源开关SB1，D触发器各输入端开关都断开，触发器处于高电平状态，Q为高电平，红色发光二极管点亮。按下SB3，Rd端为低电平，D触发器被复位，输出端Q为低电平，红色发光二极管熄灭，Q端为高电平，绿色发光二极管点亮，松开SB3不影响触发器复位状态。按下SB4，Sd端为低电平，D

触发器被置位，红色发光二极管点亮，绿色发光二极管熄灭，松开SB4不影响触发器置位状态。同时按下SB3和SB4，红色、绿色发光二极管一齐点亮，D触发器处于不定态，再按下或松开SB2或SB5控制开关，不影响D触发器不定态。当SB3、SB4断开，Sd=Rd=1，D触发器处于保持状态，这时发光二极管可以是红色亮、绿色灭，也可以是红色熄灭、绿色点亮两个稳态。当SB3、SB4断开，SB2闭合时，CP端接通VCC，CP端由低电平上升为高电平，产生一个上跳沿时钟脉冲信号，触发D触发器翻转，翻转后的状态由数据端D的电平来决定，若先前松开SB5，D=1，D触发器翻转后Q=1，红色发光二极管点亮；若先按下SB5，D=0，D触发器翻转后Q=1，绿色发光二极管点亮。

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1.原理电路图：

第一节、密码电子锁的运行

一、密码电子锁的电路运行原理图

第二章、密码电子锁的设计

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