四位数字的电子锁电路数电课程设计.pdf

武汉理工大学《电工电子综合课设》课程设计说明书

四位数字的电子锁电路设计

1四位数字的电子锁设计

1.1电路原理系统框图

密码检测装置（比储存装置（四位上

较器及储存器）升沿D触发器）

密码移位装置

（移位寄存器）

输入装置（数字

开锁及报警装置

开关及译码器）

图1电路原理框图

1.2方案的比较

1.2.1方案一

总电路图：

图2方案一总电路图

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原理说明：由数字开关与译码器输入密码，按键输入触发接成环形计数器的移位寄

存器，计数器记录密码输入个数来和控制各锁存器时钟端来使显示稳定，四位锁存

器时钟开关按下，74LS175存储密码，之后4个锁存器依次检测四个等于信号的输出，

若依次为一，则正确，否则错误。计数器控制一次输入密码个数最多为四，超过则

错误。密码比较使用74LS85四位数值比较器级联，只能依次输入正确密码触发74ls74

给信号输出正确密匙，输出结果驱动由传输门控制密码子正确是的开锁显示，正确

密码则led灯亮解锁，反之蜂鸣器发出警报.

1.1.2方案二

总原理图：

图3方案二的总电路图

原理说明：如上电路图所示，由数字开关与译码器输入密码，分配器和锁存器分配

数据显示在数码管上，计数器记录密码输入个数来控制数据分配和控制各锁存器时

钟端来使显示稳定，四位锁存器时钟开关按下，74LS175存储当前，密码比较使用

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74LS85四位数值比较器级联，输出结果驱动由传输门控制密码子正确是的开锁显示，

以及密码错误的蜂鸣器报警。

1.3方案的选择

两个方案相同之处：使用了编码器及反相器作为密码输入部分，用与非门进行电路

输入错误信号是的封锁，密码检测部分都用了74ls85比较器用来对二次密码的检测

和比较。两方案制作都需要一定量芯片，制作成本较高；

不同之处：方案一具备完备功能，满足实验全部要求，线路中用了网络标号做线路

连接，使电路图简单美观，输入部分用了移位寄存器对输入信号移位已输入四位密

码；方案二初步功能虽具备，但电路封锁后仍可改变末尾密码，有弊端，且整个电

路图接线复杂，难制作出实物，用的是数据分配器对输入密码进行分配，74ls175对

信号进行多次储存，计算复杂。综合比较两方案，选择方案一为佳。

2整体设计方案的分析

2.1输入单元电路

电路图示：

图4输入单元电路图

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原理说明：信号输入数J1开关，经74ls147编码器及反相器向储存器传输转化为二

进制数，同时有方向加载个八位与非门及74ls194移位寄存器进行封锁及移位，

74ls161计数器计数对数字输入信号进行计数，开关space对寄存器预置数，初始值

为1000，开关w打开