电子技术综合实验课程设计-电子密码锁设计.docx

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1、华先也力小号课程设计（综合实验）报告（20132014年度第1学期）名称：电子技术综合实验题目：电子密码锁设计院系：电气与电子工程学院班级：通信O3学号：210306学生姓名：XX指导教师：XX设计周数：1周成绩：日期：2013年12月30日设计任务书一、综合实验的目的与要求二、设计框图及电路系统概述三、各单元电路的设计方案及原理说明、参数计算四、调试过程及结果分析五、设计、安装及调试中的体会六、参考文献电子技术综合实验任务书一、目的与要求1 .目的1.1 综合实验是教学中必不可少的重要环节，通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训

2、练。12注重培养学生正确的设计思想，掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。1. 3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。2. 4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。2.要求2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。2. 2根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。2. 3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。2. 4学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪

3、器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。3. 5学会撰写综合实验总结报告。1 .6通过综合实验，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。2 .7在综合实验过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。二、主要内容共有8个既有学习价值又有一定的实用性和趣味性的设计课题，学生根据自身情况自由选择其中之一。1 .移位寄存器型彩灯控制器2 .智力竞赛抢答器3 .电子拔河游戏机4 .交通信号灯控制器5 .数字电

4、子钟6 .电子密码锁7 .电子秒表8 .数字电子钟（硬件）三、进度计划序号设计（实验）内容完成时间备注1设计内容讲解、学习资料查找方法半天2发放材料、清点材料、熟悉各种元器件半天3查找资料、设计电路、绘制总体电路草图1天4电路组装并调试或在Mu1tisim上绘制电路图、仿真并调试2天5验收、撰写实验报告1天四、设计（实验）成果要求1学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案；然后对方案中单元电路进行选择和设计计算；最后画出总体电路图。2 .预设计经指导教师审查通过后，学生即可向实验室领取所需元器件等材料，在面包板上组装、调试电路，使之达到设计指标要求。3

5、 .在MU1tiSiII1软件平台上学生可直接设计、仿真和实现，直至达到设计要求。五、考核方式4 合以下指标评定综合实验总成绩：优、良、中、及格和不及格。1 .设计方案的正确性与合理性；2 .实验动手能力（安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力以及创新精神等）；3 .总结报告；4 .答辩情况（课题的论述和回答问题的情况）；5,设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神。学生姓名：指导教师：年月日一、课程设计（综合实验）的目的与要求1 .本题要求用电子器件设计制作一个密码锁，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。1.1 在锁的

6、控制电路中储存一个可修改的4位二进制代码作为密码，当输入代码和锁的密码相等时，进入开锁状态使锁打开。1.2 每组密码输入后要通过确认信号才进入解锁控制器，第一组密码的确认信号之后的5秒内若未将锁打开，则电路进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。二、设计框图及电路系统概述1系统组成系统应包括输入开关电路、输入锁存电路、密码修改电路、密码存储电路、比较电路、定时电路、显示电路、音响电路等。通过所输入的密码与实际密码的比较，进行开锁、亮灯或报警等相关操作。2 .设计思路该题的主要任务是产生一个开锁信号，而开锁信号的形成条件是输入代码和已设置的密码相同。可以用2片8位数据锁

7、存器或2片4位寄存器，一片存入开锁的代码，另一片存入密码，通过比较的方法判断，若二者相等，则形成开锁信号。在产生开锁信号后，要求输出声，光信号。其中声信号可以由开锁信号去触发一个音响电路，光信号可以用开锁信号点亮1ED指示灯。用按钮开关的第一个动作信号触发一个5S的定时器，若在5S内未将锁打开，则电路进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。3 .总体设计原理方框图音响电路密码修改电路输入锁存电路A密码储存电路比较电路输入开关电路显示电路三、各单元电路的设计方案及原理说明、参数计算1密码预置电路预置密码电路采用了741S194寄存器，UI储存的是预置密码。采用四个单刀双

8、掷开关，形成一个可修改的4位二进制密码。当741S194的SO和SI端输入为1时，功能是并行置数。当通过开关X形成一个上升沿时钟信号时，即存入预置密码。为了对设计的正确性进行验证，加入一个七段数码管，可以看出预知的密码是多少。23 .用户输入密码电路与预置密码电路设计方法相同，U2储存的是用户所输入密码。课题中要求用按钮开关的第一个动作信号触发一个5S的定时器，若在5S内未将锁打开，则电路进入自锁状态。因此电路中加入一个时钟信号发生器。45 .密码比较电路采用的741S85为4位二进制数值比较器，当输入A和B相等时，输出端A=B输出为1,此时绿灯亮，红灯灭。不等时输出为0,绿灯灭，红灯亮。67

9、 .五秒计时电路五秒计时电路主要采用了计数器741S161,对5s定时电路来说，当输出为5时，QD、QC、QB、QA为0101,欲使计数器停止，则需将时钟脉冲置为无效，因此可将QC和QA的高电平信号接出经过一个与非门再和时钟脉冲与非，则当输出为5时，芯片的时钟脉冲输入端始终为高电平，不再有脉冲，计数器停止工作。5.二十秒计时电路二十秒定时电路采用了两片计数器741S160oU7A2-1U21514131211741S160NDCD_HEX四、调试过程及结果分析本电子密码锁通过输入四位密码，将输入与预置密码相比较，做出开锁并亮灯或是电路进入自锁状态并报警的相应反应。A=1,B=1C=O,D=0；

10、E=1F=1,G=0,H=O时，用户输入密码与预置密码均为3,输入与预置密码相等显示为绿灯亮，红灯灭。A=1,B=1,C=0,D=0；E=0,F=0,G=1H=O时，预置密码为3,而用户输入密码为4,当闭合确认开关后，因为输入与预置不等，所以红灯亮，绿灯灭，五秒计时器计完后，蜂鸣器响20秒。五、设计、安装及调试中的体会通过此次电子综合实验自己设计电子密码锁电路图，加深了对数电以及相关知识的学习和理解。，这次要设计的是一个整体,即在运用器件设计某部分电路的时候还必须考虑它在整个电路中的作用，和其他局部一起为整个实验服务。这是一种先分解整体，然后分而治之，最终化零为整的思想。这是实验经常使用的思想

11、结构。在细节上，经过构思、电路成型、运行、调试及修改之后，最终电路能达到设计要求完成任务。虽然整体来看，实验做得很成功，但在实验中还是遇到了很多的问题，比如在刚开始的设计的时候,我直接设计整个电路图，但是由于对整体电路的把握不好，出现了很多的错误。后来，在一块块小模块设计中，也有连线上的不确定，以及开关选择等问题。但经过我一次次调试，最终实现了本次实验的设计要求。本次综合实验结果达到设计要求.密码锁的应用也具有实际意义。通过本次试验,深入理解了电路设计中模块化的指导思想,熟练应用各门电路和继承芯片以实现其功能。电路完善、调试过程中出现的问题也引发了对细节的进一步思考。实验激发了设计兴趣，从感性上加深理解，把理论转化为实践，对所学知识的综合应用，使在原有基础上得到提高。附录整体电路图参考文献1李月乔数字电子技术基础中国电力出版社1版2008年2孙淑艳张青电子技术实践教学指导书中国电力出版社3阎石.数字电子技术基础.高等教育出版社，2006年