基于Multisim的數(shù)字密碼鎖設計-eda課程設計報告

XX信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計論文.....電子電路設計實驗課程設計報告姓名:專業(yè):11電子信息工程2班學號:日期2013年5月20日——2012年6學院信息科學與工程學院目錄封面---------------------------------------------------------------------------1目錄---------------------------------------------------------------------------2實驗任務書--------------------------------------------------------------------3摘要---------------------------------------------------------------------------4正文---------------------------------------------------------------------------5一、系統(tǒng)設計設計要求系統(tǒng)設計方案2.1、系統(tǒng)整體設計2.2、系統(tǒng)各單元組成與功能-------------------------------------------------6二、系統(tǒng)各單元詳細分析與設計所使用芯片的功能簡介CD45327419474857432、7304、74082、各單元電路分析與設計 2.1、1位密碼輸入及比較單元2.2．開鎖信號輸出單元2.3．控制單元 2.4．顯示單元-------------------------------------------------------------10三、仿真結果演示---------------------------------------------------10總結與心得-------------------------------------------------15五、附錄----------------------------------------------------------------16課程設計任務書課程設計題目基于Multisim的數(shù)字密碼鎖設計姓名學號班級11級電子2班院部信息科學與工程專業(yè)電子信息工程指導教師課程設計目的采用Multsim設計一個數(shù)字密碼鎖；課程設計所需環(huán)境硬件環(huán)境：微型計算機軟件環(huán)境：Windows7Multisim12課程設計任務要求〔1采用Multsim設計一個數(shù)字密碼鎖；〔2設定的密碼為五位,由"0～9"十個數(shù)字組成；〔3輸入密碼正確時,發(fā)出開鎖信號；密碼錯誤時,發(fā)出報警信號；〔4用綠色發(fā)光二極管亮表示開鎖,紅色發(fā)光二極管亮表示報警。課程設計工作進度計劃序號起止日期工作內(nèi)容15.20~5.23查找與數(shù)字密碼鎖相關的資料25.24~5.28設計電路35.28~6.3撰寫課程設計報告指導教師簽字：年月日摘要本次設計目的為使用Multsim設計一個數(shù)字密碼鎖,使其能夠設置5位密碼,每位密碼均由"0～9"十個數(shù)字組成。輸入密碼正確時,發(fā)出開鎖信號,用綠色發(fā)光二極管亮表示；密碼錯誤時,發(fā)出報警信號,用紅色發(fā)光二極管亮表示。本次設計綜合利用編碼器、數(shù)值比較器、移位寄存器等電子器件完成了數(shù)字密碼鎖的基本功能。關鍵詞：數(shù)字密碼鎖Multisim編碼器數(shù)值比較器移位寄存器..系統(tǒng)設計設計要求使用Multsim設計一個數(shù)字密碼鎖,使其能夠設置5位密碼,每位密碼均由"0～9"十個數(shù)字組成。輸入密碼正確時,發(fā)出開鎖信號,用綠色發(fā)光二極管亮表示；密碼錯誤時,發(fā)出報警信號,用紅色發(fā)光二極管亮表示。系統(tǒng)設計方案2.1、系統(tǒng)整體設計 整個系統(tǒng)包括5位密碼輸入及比較單元、開鎖信號輸出單元、控制單元、顯示單元。5位密碼輸入及比較單元完成對預設密碼的存儲及開鎖密碼與預設密碼的比較；開鎖信號輸出單元完成對5位密碼比較結果的線與,若結果為密碼正確則控制綠色探針亮,紅色探針亮；控制單元使用開關對密碼鎖修改密碼、確認輸入等行為進行控制；顯示單元使用Multsim元件庫中提供的譯碼數(shù)碼管對輸入的密碼予以顯示。2.2、系統(tǒng)各單元組成與功能A．5位密碼輸入及比較單元：用于完成對預設密碼的存儲及開鎖密碼與預設密碼的比較。1位密碼輸入及比較單元〔需5個該單元元件作用10位開關1個輸入"0～9"CD4532兩個級聯(lián)構成16線-4線編碼器7432一個與門,用于CD4532級聯(lián)74194移位寄存器1個存儲預設密碼7485比較器1個比較開鎖密碼與預設密碼是否相同1K歐電阻12個限流1位密碼輸入及比較單元流程圖：Fa=Fb端輸出10位開關Fa=Fb端輸出10位開關CD4532編碼74194鎖存開鎖密碼預設密碼CD4532編碼7485比較器 B．開鎖信號輸出單元：完成對5位密碼比較結果的線與,若結果為密碼正確則控制綠色探針亮,紅色探針亮。開鎖信號輸出單元元件作用7408一個與門,對5位密碼比較結果進行線與紅色、綠色探針各1個作為開鎖與報警信號7404一個非門,對7408判斷結果取非10K歐電阻2個用于構成檢測探針電路 C．控制單元：使用開關對密碼鎖修改密碼、確認輸入等行為進行控制。控制單元元件作用預設密碼確定開關開鎖密碼確定開關 D．使用Multsim元件庫中提供的譯碼數(shù)碼管對輸入的密碼予以顯示。系統(tǒng)各單元詳細分析與設計所使用芯片的功能簡介CD4532CD4532的功能是8位輸入〔D7-D03位二進制輸出的優(yōu)先編碼器,8個輸入端的輸入優(yōu)先級次序依次為D7—D0。當片選使能端EI是低電平的時候該優(yōu)先編碼器被禁止工作。當EI時高電平時編碼器工作,即將最高優(yōu)先級的輸入端編為二進制的代碼顯示在輸出端Q2-Q0,同時片選信號端GS為高電平以表示編碼器正處于工作狀態(tài)。當輸入端沒有輸入時〔輸入全部為低電平輸出使能端EO為高電平。如果任何一個輸入端有輸入〔即有輸入端為高電平,EO為低電平同時低于該輸入端優(yōu)先級的任何請求將無效。 將兩片CD4532按如圖方式級聯(lián)可構成16位輸入編碼器。 1.2、74194 74194是4位雙向移位寄存器,其功能表如下： 本設計應用其并行輸入存儲的功能。將開關S3接其CP端,輸入預設密碼后,將S3由低接高,74194就存儲了預設密碼。 1.3、74857485是4位數(shù)值比較器,功能表如下：1.4、7432或門芯片、7408與門電路、7404非門電路 2、各單元電路分析與設計 2.1、1位密碼輸入及比較單元 該單元用于完成對預設密碼的存儲及開鎖密碼與預設密碼的比較。1位密碼輸入及比較單元〔需5個該單元元件作用10位開關1個輸入"0～9"CD4532兩個級聯(lián)構成16線-4線編碼器7432一個與門,用于CD4532級聯(lián)74194移位寄存器1個存儲預設密碼7485比較器1個比較開鎖密碼與預設密碼是否相同1K歐電阻12個限流1位密碼輸入及比較單元流程圖：Fa=Fb端輸出10位開關Fa=Fb端輸出10位開關CD4532編碼74194鎖存開鎖密碼預設密碼CD4532編碼7485比較器2.2．開鎖信號輸出單元該系統(tǒng)完成對5位密碼比較結果的線與,若結果為密碼正確則控制綠色探針亮,紅色探針亮。開鎖信號輸出單元元件作用7408一個與門,對5位密碼比較結果進行線與紅色、綠色探針各1個作為開鎖與報警信號7404一個非門,對7408判斷結果取非10K歐電阻2個用于構成檢測探針電路2.3．控制單元使用開關對密碼鎖修改密碼、確認輸入等行為進行控制?？刂茊卧饔肧3預設密碼確定開關S8開鎖密碼確定開關2.4．顯示單元使用Multsim元件庫中提供的譯碼數(shù)碼管對輸入的密碼予以顯示。仿真結果演示1、電路初始狀態(tài)〔S3斷開,S8接地。如下圖：輸入預設密碼,如：12345,之后按下預設密碼確定開關〔撥動S3到高電平,此時預設密碼被74194存儲下來。如下圖：將密碼輸入開關撥回初始狀態(tài),如圖：輸入開鎖密碼,之后按開鎖密碼確認開關S8,。若輸入錯誤密碼,如11111,則綠燈不亮,紅燈亮,表示鎖未開啟。如下圖：若輸入正確密碼,此為12345,則綠燈亮,紅燈滅,表示成功開鎖。如下圖：總結與心得這次課程設計,是對我這學期EDA實驗課所學知識的一次鞏固與檢驗。在利用Multisim進行設計的過程中,通過資料的查閱,方案的分析匯總,電路的不斷調(diào)試終于成功實現(xiàn)了課設題目的要求,完成了5位數(shù)字密碼鎖的設計。 由于自己所學知識有限,本次設計存在一些未解決的問題。其一,本方案所用芯片數(shù)目過多,其中使用了5個74194分別存儲5位十進制