张平六位十进制密码锁自动保存的.docx

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张平六位十进制密码锁自动保存的

张平（六位十进制密码锁）-（自动保存的）

电子初级技能培训2论文

论文题目：

电子密码锁

指导老师：

盛磊钟伟

学生姓名：

张平

学号:

201412021715

专业：

　　电子信息工程技术　

2015年12月01日

摘要

锁，是一种保护隐私和秘密的重要工具。

如今大到国家机关，小到居民住宅，锁无处不在。

密码锁是锁的一种，开启时用的是一系列的数字或符号组成的密码。

而电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。

它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。

现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现锁的功能的，而我用数字电路来实现电子密码锁的功能。

在本次技能培训中，我组设计了一个六位十进制密码锁。

主要分为如下几个部分：

1.用户密码输入单元：

位于密码锁外部，为用户提供拨码开关式输入密码的方式。

2.密码显示单元：

用拨码开关对数码管输入一组固定的值来代替密码防止密码被盗窃。

3.真实密码存储单元：

位于密码锁内部，用拨码开关存储真实密码，且该密码可以被用户修改。

4.密码正误判定单元：

位于密码锁内部，用数值比较器来判断用户密码是否输入正确。

5.连续计次报警单元：

位于密码锁内部，计时器配合一个蜂鸣器和红绿灯，当输入密码三次结束后还没有正确的密码输入，则蜂鸣器报警三秒且红灯亮，输入正确则绿灯亮且开锁。

关键词：

计数器，计时器，锁存器，数值比较器。

Abstract

itisakindofimportantmeansofprotectingprivacyandsecret.Nowthebigtothestateorgans,smalltoresidential,lockiseverywhere.Acombinationlockisalock,openusethepasswordiscomposedofaseriesofNumbersorsymbols.Andelectroniccombinationlockisapasswordortocontrolcircuit,soastocontrolmechanicalswitchesclosed,lock,locktaskofelectronicproducts.It'salotofmorephyletic,hassimplecircuitproducts,alsohasahighcostperformanceproductsbasedonthechip.Widelyusedonelectroniccombinationlockisnowchipasthecore,throughtheprogrammingtorealizethefunctionofthelock,andIusedigitalcircuitstorealizethefunctionofelectroniccombinationlock.

Inthistraining,mygrouphasdesignedasixdecimalcodedlock.Mainlydividedintothefollowingseveralparts:

1.Userpasswordinputunit:

locatedinthecombinationlockexternal,toprovideuserswithdialthecodeswitchtypeapassword.

2.Passworddisplayunit:

dialthecodeswitchtodigitaltubeafixedsetofinputvaluesinsteadofapasswordtopreventpasswordtheft.

3.Therealpasswordstorageunit:

inthecombinationlock,withdialthecodeswitchstorerealpassword,thepasswordcanbemodifiedbytheuser.

4.Thepasswordisrightandwrongdecisionunit:

inthecombinationlock,usenumericalcomparatortodeterminewhethertheuserpasswordinputiscorrect.

5.Continuouswouldalarmunit:

thecombinationlock,internaltimerwithabuzzerandtrafficlights,whentheendoftheinputpasswordthreetimesisnotthecorrectpasswordinput,thebuzzeralarmthreesecondsandturnsred,inputthecorrectgreenlightandthenopenthelock.

Keywords:

counters,timers,latch,numericalcomparator.

第1章绪言

锁，是一种保护隐私和秘密的重要工具。

如今大到国家机关，小到居民住宅，锁无处不在。

密码锁是锁的一种，开启时用的是一系列的数字或符号组成的密码。

而电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁任务的电子产品。

它的种类很多，有简易的电路产品，也有基于芯片的性价比较高的产品。

现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心，通过编程来实现锁的功能的，我采用数字电路来实现电子密码锁的基本功能。

　　其性能和安全性已大大超过了机械锁，其特点如下：

　　1．保密性好，编码量多，远远大于弹子锁。

随机开锁成功率很小。

　　2．密码可变。

用户可以经常更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。

　　3．误码输入保护。

当输入密码三次错误时，报警系统自动启动。

　　4.电子密码锁的操作简单易行，一学即会。

5.干扰码功能。

在输入正确密码前可输入任意码。

本次设计，制作的是简易的电子密码锁，密码由六位0~9的数字构成，而且密码锁会设有一个任意初始密码，可以用拨码开关随意修改密码，在输入密码正确并开锁后，重新输入密码又可重新设定密码。

正常使用时，想要开锁的时候，输入六位密码，如果输入正确，密码锁开锁，绿灯亮起；如果输入错误，则红灯亮，并且在输入三次后无正确输入，系统报警。

第2章课程设计任务及要求

2.1设计任务

设计、制作一个数字电子密码锁电路，其功能如下：

1.其密码为六位十进制数字。

2.开锁输入码与密码一致时，锁被打开。

3.输入密码错误三次后，则报警。

4.设置指示灯，红灯亮表示密码不正确，绿灯亮表示密码正确以及已经开锁

5.可以对密码进行修改

6.掉电密码不丢失

2.2课题选择原则

（1）必须符合对本专业学生所学知识和技能的中和训练要求

（2）在满足综合训练要求的前提下，尽可能选择与本专业和本地区实际需要相结合的设计或调研课题。

（3）选题要有利于深化所学的专业知识和拓展所学的知识面，但选题不宜过深，要求也不宜过高。

（4）课题任务要有一定的设计、工程量，以保证能有明确的分工和具体的

（5）课题中必须用到数码管做显示。

（6）课题必须包含有声光报警指示。

（7）课题必须包含555定时器。

（8）要用到与非电路中的一种。

综合课题原则，我组选择了数字电子密码锁作为本次技能培训的课题。

1.理论设计部分

（1）小组独立完成系统的原理设计。

说明系统实现的功能，应达到技术指标，进行方案论证，确定设计方案。

（2）确定设计要实现的功能并查找资料，说明各部分电路的工作原理，初步选定所使用的各种器件的主要参数及型号，列出元器件清单。

2.模拟仿真

（1）根据理论设计用proteus8在计算机上进行仿真。

验证所设计方案的正确性，并进行优化。

（2）分析电路的工作原理，根据要求对电路进行修改完善功能。

3.安装调试部分

（1）对课题设计的电路进行布局，对芯片等元件进行排版布局做好安装前的准备工作。

（2）按照设计电路进行安装，注意焊接工艺。

（3）对电路检查是否正确。

（4）安装芯片进行调试。

第3章系统设计

3.1方案论证

在本文中，我组设计了一个电子密码锁。

主要分为如下几个部分：

1.用户密码输入单元

方案一：

放置一个拨码开关，配合六个LED显示管（显示固定的数值），采用六位密码连续输入的方式进行密码输入，结果存入六个锁存器中。

此方案密码输入方便，但是一旦用户输错一位，用户需先将这次的密码六位全输满，并得到报警后才能进行下一次输入。

方案二：

放置六个拨码开关，连接计数器，配合六个LED显示管，通过拨码开关来调节每一位数字的大小。

此方案密码输入也很方便，且无须担心用户输错一位，要将这次的密码六位全输满，并得到报警后才能进行下一次输入的问题，这四位密码可以以任意的顺序通过拨码开关来调节出来，且通过计数器输出到锁存器的功能，以计数的方式，存住了用户输入的密码。

比较以上两种方案的优缺点，方案二简洁、灵活、方便，能完全达到设计要求，故采用第二种方案。

2.真实密码存储单元

方案一：

利用六个锁存器分别存储六位密码中的一位，组成密码存储单元。

此方案会根据锁存器的特性，在一上电的时候自己设定了一个初始密码000000，用户首次使用时需先输入000000这个初始密码，然后再对密码进行修改，修改时只需再输入一个六位十进制的密码即可。

密码存储在芯片中，即使拆卸密码锁，也不会让对方获取密码，而且密码锁可以在外部进行密码修改，无需拆开密码锁。

方案二：

放置六个四位拨码开关分别存储六位密码中的一位，组成密码存储单元。

此方案用四位拨码开关以二进制的形式一位一位的存储密码，这样想要修改密码的时候可以任意修改密码，找到这六个拨码开关，并手动拨动开关，把要设定的密码的每一位转换成二进制，以二进制的形式设定每一位密码。

比较以上两种方案的优缺点，方案二安全、灵活、方便，能完全达到设计要求，故采用第二种方案。

3.密码正误判定单元

方案一：

在每一位密码的电路中放置一个数值比较器（高电平输出），使输入的密码与真实密码存储单元中的密码进行比较，六个比较器同时比较，然后结果相与，根据高低电平判断密码是否正确。

此方案逻辑简单，每一位输入的密码正确则总的输入密码正确。

方案二：

使用六个数值比较器（高电平输出）联级比较，当第一位密码不正确的时候，后三位密码无论是什么，都不能开锁；若第一位密码正确，则看第二位密码，当第二位密码不正确的时候，后四位密码无论是什么，都不能开锁；若前两位密码正确，则看第三位密码，当第三位密码不正确的时候，最后一位密码无论是什么，都不能开锁；若前三位密码正确，则看后三位密码，当后三位密码不正确的时候，不能开锁，当第后三位密码正确的时候，可以开锁。

此方案在把密码的六位输入看作是有先后顺序的时候使用，但是本系统中的密码输入是无顺序可言的