电子密码锁的设计
电子密码锁的设计[20200128190800]
【摘要】
随着人们生活水平的提高,密码锁作为家庭防盗卫士的作用日趋重要,它与普通机械锁相比有一些独特的优势,尤其是其保密性强、防盗性能好,可以不用钥匙,只要记住密码即可开锁。本文以Maxplus II作为软件平台,用VHDL硬件语言进行设计描述,基于可编程逻辑器件，并结合EDA技术的各项优势，使得高可靠性、高保密性的电子锁的设计变得简单易行
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:电子密码锁；EDA；VHDL
目 录
前言 1
一、绪 论 2
（一）EDA技术简介 2
（二）电子密码锁的系统简介 2
（三）系统设计要求 2
二、 总体框图 3
（一）密码锁的组成 3
（二）硬件的选择 3
（三）总体框图 3
三、功能模块 4
（一）输入模块 4
（1）功能介绍 4
（2）输入模块与仿真图形 5
（二）控制模块 6
（1）功能介绍 6
（2）控制模块与仿真图形 6
（三）显示模块 9
（1）功能介绍 9
四、电子密码锁的程序设计 10
（一）Maxplus II软件介绍 10
（二）VHDL语言介绍 10
（三）VHDL语言的特征 11
（四）VHDL语言的优点 11
（五）电路的VHDL描述 11
五、顶层电路原理图 19
（一）总电路图 19
（二）波形仿真 20
结束语 22
致谢 23
参考文献 23
附录：程序清单 24
一、绪 论
（一）EDA技术简介
EDA即电子设计自动化，是近几年来迅速发展起来的计算机软件、硬件、微电子技术交叉运用的现代电子学科，是20世纪90年代从CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAT(计算机辅助翻译)和CAE(计算机辅助工程)的概念发展而来。EDA技术就是以计算机为工作平台，以EDA软件工具为开发环境，以硬件描述语言为设计语言，以ASIC为实现载体的电子产品自动化过程。典型的EDA工具中必须包含两个特殊的软件包，即综合器和适配器。综合器的功能就是将设计者在EDA平台上完成的针对某个系统项目的HDL、原理图或状态图形描述，针对给定的硬件系统组件。适配器的功能是将由综合器产生的王表文件配置与指定的目标器件中，产生最终的下载文件，如JED文件。适配所选定的目标器件（FPGA/CPLD芯片）必须属于在综合器中已指定的目标器件系列。在EDA软件平台上，根据硬件描述语言HDL完成的设计文件，自动地完成逻辑编辑编译、化简、分隔、综合及优化，布局布线、仿真、目标芯片的适配编译，逻辑映射和编程下载等工作。
（二）电子密码锁的系统简介
通用的电子密码锁主要由三个部分组成：数字密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。
（1） 密码锁输入电路包括时序产生电路、键盘扫描电路、键盘弹跳消除电路、键盘译码电路等几个小的功能电路。
（2）密码锁控制电路包括按键数据的缓冲存储电路，密码的清除、变更、存储、激活电锁电路，密码核对（数值比较电路），解锁电路（开/关门锁电路）等几个小的功能电路。
（3）密码显示电路主要将显示数据的BCD码转换成相对应的编码。如，若选用七段数码管显示电路，主要将待显示数据的BCD码转换成数码器的七段显示驱动编码。
（三）系统设计要求
本文所设计的密码锁具有较高安全性和较低成本等特点，功能如下：
（1）数码输入：每按下一个数字键，就输入一个数值，并在显示器上的显示出该数值，同时将先前输入的数据依序左移一个数字位置。
（2）数码清除：按下此键可清除前面所有的输入值，清除为“0000”。
（3）密码更改：按下此键时会将目前的数字设定成新的密码。
（4）激活电锁：按下此键可将密码锁上锁。
（5）解除电锁：按下此键会检查输入的密码是否正确，密码正确即开锁。
二、 总体框图
（一）密码锁的组成
电子密码锁，主要由三部分组成：密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。
（二）硬件的选择
作为电子密码锁的输入电路，可选用的方案有拨码与按键来控制输入和触摸式键盘输入等多种。拨码与按键和触摸式3*4键盘相比简单方便而且成本低，构成的电路简单，本设计中采用拨码与按键来作为该设计的输入设备。
数字电子密码锁的显示信息电路可采用LED数码显示管和液晶屏显示两种。液晶显示具有高速显示、可靠性高、易于扩展和升级的特点，但是普通的液晶存在亮度低、对复杂环境适应能力差的特点，综合考虑，但是在本设计中任然使用LED数码管。
（三）总体框图
根据以上选定的输入设备与与显示器件，并考虑到现实各项密码锁功能的具体要求，与系统的设计要求，系统设计采用自顶向下的设计方案。整个密码锁系统的总体框图如图1所示。
【摘要】
随着人们生活水平的提高,密码锁作为家庭防盗卫士的作用日趋重要,它与普通机械锁相比有一些独特的优势,尤其是其保密性强、防盗性能好,可以不用钥匙,只要记住密码即可开锁。本文以Maxplus II作为软件平台,用VHDL硬件语言进行设计描述,基于可编程逻辑器件，并结合EDA技术的各项优势，使得高可靠性、高保密性的电子锁的设计变得简单易行
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:电子密码锁；EDA；VHDL
目 录
前言 1
一、绪 论 2
（一）EDA技术简介 2
（二）电子密码锁的系统简介 2
（三）系统设计要求 2
二、 总体框图 3
（一）密码锁的组成 3
（二）硬件的选择 3
（三）总体框图 3
三、功能模块 4
（一）输入模块 4
（1）功能介绍 4
（2）输入模块与仿真图形 5
（二）控制模块 6
（1）功能介绍 6
（2）控制模块与仿真图形 6
（三）显示模块 9
（1）功能介绍 9
四、电子密码锁的程序设计 10
（一）Maxplus II软件介绍 10
（二）VHDL语言介绍 10
（三）VHDL语言的特征 11
（四）VHDL语言的优点 11
（五）电路的VHDL描述 11
五、顶层电路原理图 19
（一）总电路图 19
（二）波形仿真 20
结束语 22
致谢 23
参考文献 23
附录：程序清单 24
一、绪 论
（一）EDA技术简介
EDA即电子设计自动化，是近几年来迅速发展起来的计算机软件、硬件、微电子技术交叉运用的现代电子学科，是20世纪90年代从CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAT(计算机辅助翻译)和CAE(计算机辅助工程)的概念发展而来。EDA技术就是以计算机为工作平台，以EDA软件工具为开发环境，以硬件描述语言为设计语言，以ASIC为实现载体的电子产品自动化过程。典型的EDA工具中必须包含两个特殊的软件包，即综合器和适配器。综合器的功能就是将设计者在EDA平台上完成的针对某个系统项目的HDL、原理图或状态图形描述，针对给定的硬件系统组件。适配器的功能是将由综合器产生的王表文件配置与指定的目标器件中，产生最终的下载文件，如JED文件。适配所选定的目标器件（FPGA/CPLD芯片）必须属于在综合器中已指定的目标器件系列。在EDA软件平台上，根据硬件描述语言HDL完成的设计文件，自动地完成逻辑编辑编译、化简、分隔、综合及优化，布局布线、仿真、目标芯片的适配编译，逻辑映射和编程下载等工作。
（二）电子密码锁的系统简介
通用的电子密码锁主要由三个部分组成：数字密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。
（1） 密码锁输入电路包括时序产生电路、键盘扫描电路、键盘弹跳消除电路、键盘译码电路等几个小的功能电路。
（2）密码锁控制电路包括按键数据的缓冲存储电路，密码的清除、变更、存储、激活电锁电路，密码核对（数值比较电路），解锁电路（开/关门锁电路）等几个小的功能电路。
（3）密码显示电路主要将显示数据的BCD码转换成相对应的编码。如，若选用七段数码管显示电路，主要将待显示数据的BCD码转换成数码器的七段显示驱动编码。
（三）系统设计要求
本文所设计的密码锁具有较高安全性和较低成本等特点，功能如下：
（1）数码输入：每按下一个数字键，就输入一个数值，并在显示器上的显示出该数值，同时将先前输入的数据依序左移一个数字位置。
（2）数码清除：按下此键可清除前面所有的输入值，清除为“0000”。
（3）密码更改：按下此键时会将目前的数字设定成新的密码。
（4）激活电锁：按下此键可将密码锁上锁。
（5）解除电锁：按下此键会检查输入的密码是否正确，密码正确即开锁。
二、 总体框图
（一）密码锁的组成
电子密码锁，主要由三部分组成：密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路。
（二）硬件的选择
作为电子密码锁的输入电路，可选用的方案有拨码与按键来控制输入和触摸式键盘输入等多种。拨码与按键和触摸式3*4键盘相比简单方便而且成本低，构成的电路简单，本设计中采用拨码与按键来作为该设计的输入设备。
数字电子密码锁的显示信息电路可采用LED数码显示管和液晶屏显示两种。液晶显示具有高速显示、可靠性高、易于扩展和升级的特点，但是普通的液晶存在亮度低、对复杂环境适应能力差的特点，综合考虑，但是在本设计中任然使用LED数码管。
（三）总体框图
根据以上选定的输入设备与与显示器件，并考虑到现实各项密码锁功能的具体要求，与系统的设计要求，系统设计采用自顶向下的设计方案。整个密码锁系统的总体框图如图1所示。
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