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1、精选优质文档-倾情为你奉上课程设计(综合实验)报告( 2012 - 2013 年度第 1 学期) 名 称： 电子技术综合实验 题 目： 电子密码锁 院 系： 电气与电子工程学院 班 级： 实验电10 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数： 一周 成 绩： 日 期： 2013年 1 月 13日一、 目的与要求1.目的1.1课程设计是教学中必不可少的重要环节，通过课程设计巩固、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练。1.2注重培养学生正确的设计思想，掌握课程设计的主要内容、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
2、力以及协作工作能力。1.4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、深入钻研课程设计中所遇到的问题，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。 2.5学会撰写课程设计总结报告。 2.6通过课
3、程设计，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在课程设计过程中，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
4、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Multisim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.在Multisim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、 考核方式综合以下指标评定课程设计总成绩：优、良、中、及格和不及
5、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。一、课程设计(综合实验)的目的与要求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、在锁的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。2、从第一个按钮触动之后的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
6、出持续20秒的报警信号。二、设计（实验）正文1电子密码锁的原理框图如图1 图1 电子密码锁的原理框图2.设计思路（1）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。实现这种功能的电路构思有多种。比如：用2片8位数据锁存器或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。（2）在产生开锁信号后，要求输出声、光信号。其中音响的产生可以由开锁信号去触发一个音响电路。其中的光信号可以用开锁信号点亮LED指示灯。（3）用按钮开关的第一个动作信号触发一个5S的定时器，若在5秒内未将锁打开，则电路进入自锁状态，使之无法
7、再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。3.具体方案1)开锁信号产生电路：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。利用74LS194实现置数和存数电路,并比较相对应的四组数的大小,即QA,QB,QC,QD分别与A,B,C,D的大小。当且仅当QA=A,QB=B,QC=C,QD=D时，开锁信号产生。利用74LS85数值比较器实现输入数字与存储密码的比较。构成的开锁信号电路如图。图:置数/储存密码电路电路 置数电路的触发脉冲由方波信号和5秒定时电路的输出端共同控制，以实现电路的自锁功能。当5秒计时到，输入的数字与存储密码不相等，触发脉冲接入端被置零，开
8、锁电路被自动锁定，此时继续输入其他数字，无效。 同时，当输入电路开始工作时，即输入的四位二进制数字不全为零时，5秒定时电路被触发，开始工作。图： 开锁信号电路2）5s定时电路利用74290构成十进制计数器，在数字显示器显示5时，保持。输入端由开锁信号和正弦脉冲共同决定。其中，当在5秒内输入密码正确就停止计时。当5秒定时结束，电路输出为非时，触发20秒定时电路导通。开关key是实现开始输入密码的功能。电路图如图下图： 5s定时器3）20s定时电路原理同上。电路图如图 图： 20s定时电路4）将电路连接起来。按照设计要求，5秒钟内，若锁被打开，则绿灯亮红灯灭；若锁未被打开，则绿灯灭红灯亮，同时报警
9、信号被触发，报警信号由信号灯代替，持续时间20秒。 完整电路图下：三、 课程设计流程即相关说明 74LS194:u1是设置密码片，u2是输入密码片；u1,u2时钟是上升沿时并行置数；u1的时钟是由方波脉冲和5秒定时电路共同决定；当5秒定时电路显示5时密码还不对则u1的时钟就不会再产生上升沿了，此时无论u1输入什么都不会开锁；（自锁功能） 74LS85:u3是比较片；u1的QD,QC,QB,QA分别接入u3的A3,A2,A1,A0;u2的QD, QC , QB,QA分别接入u3的B3,B2,B1,B0;u3输入端AB,A=B,ABIABFAB3 A3B2 A2B1 A1B0 A0B、IAB和IA
10、=B是它们的比较结果。设置低位数比较结果输入端是为了能与其他数值比较器连接，以便组成位数更多的数值比较器。(c) 74LS29074LS290为异步二-五-十进制加法计数器。其引脚排列、逻辑符号如图6-32所示。电路的逻辑功能见表6-10.输入输出ROAROBS9AS9BCP0CP1Q3 Q2 Q1 Q010XX0000X1XX100100CP 0二进制计数000 CP五进制技术00CP Q0十进制计数从逻辑符号以及功能表中可看出；CP0、CP1均为输入计数脉冲输入端，下降沿有效。S9A、S9B为直接置9（1001）端，ROA、ROB为直接清零端，他们均不受时钟脉冲的控制，为异步控制端。当ROA、ROB =1，S9A、S9B =0时，计数器清0.当S9A、S9B =1时，计数器置数为1001，即置“9”。当ROA、ROB = S9A、S9B = CP1 =0 时，计数脉冲在CP0端则构成1位二进制计数器。当ROA、ROB = S9A、S9B = CP0 =0 时，计数脉冲在CP1端则构成五进制计数器。当ROA、ROB = S9A、S9B = 0时，把CP1与Q0连接，计数脉冲加在CP0端构成8421码十进制计数器。显然，74LS290可以实现二-五-十进制计数。通过适当连接，该电路可以扩充功能，组成任意进制计数器。 专心-专注-专业