文档介绍：滁州学院
课程设计报告
学院名称: 计算机与信息工程
班级名称: 网络工程1班
学生姓名: 范健力
学号: 2013211510
题目: 电子密码锁
指导教师
姓名: 刘国秀
起止日期: -
第一部分:正文部分
选题背景
目前,和西方发达国家相比,我国的电子密码锁技术还相对落后。在西方发达国家,电子密码锁的种类已经很齐全,技术也比较先进,且在各个领域得到了广泛应用。在我国,电子密码锁技术却才相当于国际上七十年代的水平,相对来说还很落后。20世纪80年代以来,随着各种电子集成电路的出现,特别是单片机的面世,电子密码锁得到了很大的发展。相对于笨重而构造简单的传统机械锁来说,电子密码锁具有体积小,可靠性高的优势。但是就目前而言,电子密码锁的价格相对较高且需要有电源提供能量,使得其使用还局限在一定范围,特别是在国内,各种条件的制约使得电子密码锁暂时难以普及。 
  尽管电子密码锁还存在着一些缺陷,但是其安全性高、方便易用、能够智能报警的优势却是传统钥匙锁取代不了的,而且随着电子信息技术的发展和各种电子器件的价格的不断降低,电子密码锁也将往低成本、多功能的方向发展。
方案论证(或设计理念)
方案:
用74LS147译码器来把按键输入的数字翻译成四位二进制数。然后通过8片74LS194计数器来分别储存新的密码和旧的密码。用四个双D触发器来组成一个位移控制器来控制74LS194的依次存储密码,当键盘有输入时双D触发器组成的位移寄存器的输出就会往右位移一位。计时间用555定时器组成的单稳态发生电路来实现5秒计时间的功能。当输入密码的时候,键盘有按键输入就开始计时,单稳态电路输出一个5秒钟的脉冲,等脉冲过后判断密码是否正确,如果密码错误,则电路发生报警铃声,并且亮红灯灭绿灯。当输入的密码错误3次后就封锁了密码输入的功能,避免有人恶意破解密码,需要解锁后才能再次输入密码。通过四片74LS85芯片判断原始密码和输入密码的每一位十进制数是否相同,如果输入的密码与原来的密码完全一样,就两绿灯,灭红灯,不发生报警。每一次输入密码都是在5秒中内完成的,5秒钟后就不能再输入密码了,并且电路进入自锁状态,要重新按下输入键输入密码。
设计流程如下图2-1所示:
图2-1设计流程图
三、过程论述
:
如下图3-1所示,该电路有十个按键J0-J9,用来控制密码的输入,当按下一个按键的时候就会产生一个低电平,低电平通过74hc147进行编码,74HC147编码后通过四个反相器,把十进制码转为二进制码,就会输出一个四位的二进制数,由于74ls147为有限编码器,所以如果同时按下两个按键或者是两个按键以上的,都会输出最大的那个,在密码输入有效的时间内,如果十个按键中有按键按下,则CLK产生一个脉冲,用于控制密码的输入,。J11用于密码输入,按下后开始输入密码,有效时间为5秒。J12用于产生修改密码所需的脉冲,修改密码是按下输入密码键输入新密码然后点击修改密码,则密码会重置为自己修改的密码。J10用于解锁,当输入的密码超过3次后,输入密码功能被封锁了,就要按下J10解锁。或者输入的时间5s已经过去则电路进入自锁状态
。
图3-1密码输入功能

密码存储电路:
如下图3-2,电路左边4个74LS194用于存储输入的新密码密码,右边4个74LS194用于存储旧密码,当前面有按键按下的时候左边的四个计数器的置数端就有对应的一个四位二进制数,当有脉冲和置数端有效的时候密码就保存下来。密码的输入通过脉冲CLK控制,置数端由E1-E4控制,E1-E4任何时候有且只有一个为高电平,也就是说E1-E4只能是1000-0100-0010-0001这四个数中循环的。每一次按键都向右移动一位,通过四个D触发器组成的四位移位寄存器来控制
。

图3-2密码存储功能
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如下图3-3所示,当按下J11开始输入密码的时候,四个D触发器都清零,以保证每次输入密码都是从最低位开始输入的。当有一个按键按下的时候四个D触发器就会接到一个时钟脉冲,E1-E4从1000变成0100,如此类推。就会使得图3-2的左边的四个计数器依次执行置数的功能,从而保存了密码。如果这个时候按下J12,右边的四个计数器就得到了一个时钟脉冲,使得左边的计数器储存的密码转移到了右边的四个计数器上了。
图3-3 密码输入控制电路
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如下图3-4所示,电路采用四个四位二进制比较器74LS85,当输入密码与原始密码相同,则输出高电平,四位密码都相同则都输出高电平,四个输出通过四输入的与非门,都为1时,输出为低电平,此时红色发光二极管灭,绿色的发光二级管