1、总体方案设计
设计本课题时构思了两种方案：一种是用以AT89C2051为核心的单片机控制方案；另一种是用CMOS数字集成电路控制方案。考虑到单片机方案原理复杂，而且调试较为繁琐，所以本文采用后一种方案。 1：采用数字电路控制。其原理方框图如图
输入按钮开关组 5秒定时电路 20秒定时电路 指示电路 输入锁存电路 开锁控制电路 开锁指示灯 密码存储电路
数字电路控制方案
采用数字密码锁电路的好处就是设计简单。用以CMOS构成的数字逻辑电路作为密码锁的核心控制，共设了8个用户输入键；如果用户输入密码的时间超过5秒（一般情况下，用户不会超过5秒，若用户觉得不便，还可以修改）电路将报警20秒。
通过比较以上两种方案，单片机方案有较大的活动空间，但是成本昂贵；采用数字密码锁电路只要设计合理，仍然能够满足保密性要求。所以我们采用后一种方案。 2.1设计说明
要求用电子器件设计制作密码锁的控制电路，使之在输入正确的代码时输出信号，以启动执行机构动作，并用红，绿LED灯指示开锁、关锁状态。
设计完成的要求：
（1）密码锁控制器中存储一个八位代码（二进制），当开锁按钮开关（共设置了11位，其中只有8位有效密码键，其余三位为干扰位和密码更改位）的输入代码等于存储代码时启动开锁控制电路，并且绿灯亮，红灯灭表示开锁状态。
（2）从第一个按钮触动后的5秒内若未能将锁打开，则电路自动复位并有扬声器发出报警信号，报警信号持续时间20秒，同时绿灯灭，红灯亮表示关锁状态。
（3）本设计完成了发挥部分的要求即密码修改电路，通过按钮开关（space 键）控制，用户可以自行修改八位密码，修改后的密码将进入电路锁存。 2.2设计思路
根据题目要求，我们设计了这款实用稳定的数字电子密码锁，由密码按钮键、预置密码锁存器、密码比较识别电路、5s计时电路和20s计时电路等组成。整机采用CMOS数字集成电路，电路新颖，线路简单，保密性强，性能可靠，误码报警等特点。 2.3总体方框图
输入按钮开关组 5秒定时电路 20秒定时电路 指示电路 输入锁存电路 开锁控制电路 开锁指示灯 密码存储电路
3 、设计原理分析
电路组成：键盘输入、密码修改、密码检测、开锁电路、执行电路、报警电路、键盘输入锁定电路
3.1 密码输入和修改电路：
电路总共设计了11个用户输入键，其中有8位是有效的密码按键，其余的分别是M键（仿真电路中采用此按键表示开始输入密码，但是实际电路中可以用灵敏度较高的端口来代替，当人走近门时，触摸了敏感端，由于人自身带电，端口变成高电平，黄色指示灯亮表示电子锁处于待命状态，当然这在仿真电路中通过按键也可以实现），L键（输入密码结束，按下确认键即L键），space键（这个按键装在电路内部，是密码修改键，修改前后分别按space 按键表示修改密码和密码修改结束）
3.2报警电路：
报警电路实现的功能是：当输入密码的时间超过5s（一般情况下用户输入不会超过）或者密码输入错误，电路报警20s，防止他人恶意开锁。
电路包括三部分：5s定时电路、20s定时电路和若干门电路。其工作原理是当用户按下输密码按键（M）并开始输入密码时，电路开始5s钟计时，超出5s或者密码输入不正确，电路开始20s报警，红色指示灯亮。
3.3开锁电路：
开锁电路由定时电路和门电路组成，即只有在5s时间内输入密码准确无误并按下确认键（L），绿色指示灯亮，门锁打开。
4、使用说明：
预置密码是八位二进制密码（高低电平控制），按下键为1，未按键为0，平时（输入端）均处于0状态。预置密码时，按下space按键，开始输入密码，如按下ACDEF按键，则密码为10111100，这时密码加载到双四位锁存器CD4508的Q0～Q7端口，再次按下space按键，预置密码锁存完毕。
开锁时，先按下M键即开始输入密码，然后开始按密码键（按下为高电平\"1\低电平默认为不用按下，比如密码是00110011时，只需按下CDGH四个按键即可。）接着按下L确认键表示密码输入结束。此过程必须在5s内完成，门锁打开，否则报警电路启动，红色指示灯亮并进行20s报警。
multisim10仿真电路
X8J102.5 V Key = MXFG2VCC5VJ1J2Key = A J3Key = B J4Key = C J5Key = D Key = E J6114J8Key = G VCCVDD1Q01Q11Q21Q32Q02Q12Q22Q3VCCVCC05VVCCVCC5VU919~CLR~LOADENTENPCLKABCDQAQBQCQD14131211RCO15U8VCC034X62.5 V 1026723DCD_HEXU14585BD_5V15013COMPX12.5 V 456373536U6A74LS04N152710465141911A3A2A1A0AGTBAEQBALTBB3B2B1B0A&OAGTBOAEQBOALTBB1331218U7A74LS11NVCCJ120Key = LR1192.5 V 161k¦¸J11VCC0&U4A74LS08D=1U20A74LS86D3174LS160D25VCC5VVCCU13204027U17A19~CLR~LOADRCO152349101211228152710465U24585BD_5VCOMPVCCX25V2.5 V U1219103272QAQBQCQD141312113~CLR~LOADENTENPCLKABCDQAQBQCQD14131211RCO15A3A2A1A0AGTBAEQBALTBB3B2B1B074LS08D21U3A&U10A2474LS04NU16A33&>=1A10ENT7ENP2CLKABCDKey = F J7752928OAGTBOAEQBOALTBB13312U11A74LS04NVCC5V17X738314191174LS08D74LS32N45650456Key = H 74LS160DU154274LS160DU1443444546DCD_HEXU54508BP_5VKey = Space4849471D01D11D21D3~1OE1LE1RSTVCC5V6500¦¸VEEVEER2R3R5R9R7R4R8500¦500¦¸500¦¸500¦¸500¦¸100k¦¸500¦¸¸0VR62D02D12D22D3~2OE2LE2RSTVSSDCD_HEX0
实物图
5、总结与体会：
以上是我们课程设计时间所作的数字电子密码锁电路，它经过多次修改和整理，是一个实用的设计。基于电路的可实现性和实用性，我们在完成老师基本要求的基础之上将密码位扩展到8位，这样更符合电路的保密性原则；除此之外我们完成了发挥部分的密码修改电路的要求，使用双四位锁存器ＣＤ４５０８和两个四位比较器ＣＤ４５８５实现密码输入和修改电路（使用同一输入键盘）。我们的电路全部数字化，采用５Ｖ高电平和有耗电省和电路稳定的特点。这些设计在实际应用中是很合理的，应该说这是一款经济实用的电子数字密码锁。
8、材料清单：
CD4585，CD4508，74LS160，74LS02，74LS08，74LS00，导线若干，按键若干（电路板上），指示灯若干
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