单片机课程设计
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沈阳理工大学 2016年6月13日1
----EDA电子密码锁
目录
1. 概述.................................................1 2.设计要求...........................................1 3.总体框图...........................................2 3.1设计方案.......................................2 4.电子密码锁波形仿真...............................3 5.功能模块............................................4 5.1功能模块........................................4 5.1.1功能介绍...................................4 5.1.2输入模块与仿真图形.....................4 5.2控制模块........................................7 5.2.1功能介绍...................................7 5.2.2输入模块与仿真图形.....................7 5.3 显示模块......................................15 5.3.1 功能介绍.................................15 5.3.2 输入模块与仿真图形....................15 6.总体设计电路图...................................17 7.设计心得体会.....................................19
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1.概述
电子密码锁在生活中十分常见，在这我将设计一个具有较低成本的电子密码锁，本文讲述了我整个设计过程及收获。讲述了电子密码锁的的工作原理以及各个模块的功能，并讲述了所有部分的设计思路，对各部分电路方案的选择、元器件的筛选、以及对它们的调试、对波形图的分析，到最后的总体图的分析。
2.设计要求
本设计名称为电子密码锁，用四个模块，分别为输入模块、控制模块、扫描器模块、显示模块，来控制密码的输入、验证与显示。 设计所要实现的功能为：
1 数码输入：手动用3个拨码开关与3个按键设计三位密码的输入，并在显示器显示出该数值。
2 数码验证：开锁时输入密码后,拨动 RT键使其为高电平，而CHANGE为低电平检测，密码正确时开锁，输出LOCKOPEN灯灭，LOCKCLOSE灯亮，表示开锁成功。 3 错误显示：当密码输入错误时，LOCKOPEN灯亮，LOCKCLOSE灯灭，表示开锁失败。
4 更改密码：当改变密码时，按下CHANGE键使其为高电平，而RT为低电平时，可改变密码。
5 密码清除：按下REST可清除前面的输入值，清除为“888”。
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3.总体框图
1）设计方案：
电子密码锁，主要由三部分组成：密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。
作为电子密码锁的输入电路，可选用的方案有拨码与按键来控制输入和触摸式键盘输入等多种。拨码与按键和触摸式4*4键盘相比简单方便而且成本低，构成的电路简单，本设计中采用拨码与按键来作为该设计的输入设备。
数字电子密码锁的显示信息电路可采用LED数码显示管和液晶屏显示两种。液晶显示具有高速显示、可靠性高、易于扩展和升级的特点，但是普通的液晶存在亮度低、对复杂环境适应能力差的特点，但是在本设计中任然使用LED数码管。
根据以上选定的输入设备与与显示器件，并考虑到现实各项密码锁功能的具体要求，与系统的设计要求，系统设计采用自顶向下的设计方案。整个密码锁系统的总体总体框图如图3.1所示。
输入模块控 制模 块 拨码与按键 单脉冲控制 输入译码 寄存器与清零信号发生电路 LED灯 开/关锁电路 数值比较器 扫描电路 三选一选择器 2
显示模块BCD七段译码显示电路
图3.1电子密码锁系统总体框图
4.电子密码锁的波形仿真
使用QuartusⅡ进行电子密码锁设计的流程为 1.编写VHDL程序(使用Text Editor)（见附录）； 2.编译VHDL程序(使用Compiler)；
3.仿真验证VHDL程序(使用Waveform Editor， Simulator)； 4.进行芯片的时序分析(使用Timing Analyzer)； 5.安排芯片管脚位置(使用Floorplan Editor)； 6.下载程序至芯片(使用Programmer)。
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