1、簡易密碼控制裝置電子技術開放實驗題 目： 簡易密碼控制裝置 姓 名： 專業班級： 學 號： 院 （系）： 指導教師： 完成時間： I簡易密碼控制裝置摘 要 簡易密碼控制裝置的設計包括密碼輸入電路、整形電路、控制電路、計數顯示電路、組成。在密碼輸入電路中輸入正確密碼后輸出一個高頻信號，信號輸入兩個整形電路中，經過整形，一方面通過震蕩使發過二極管閃爍，一方面輸出一個方波，方波進入計數器，計數器對其計數，并通過反饋控制計數時間，同時信號傳入譯碼器，使其顯示在數碼管上，進入譯碼器的同時進入邏輯電路，使繼電器吸合。LED上計數顯示，顯示方式是7位十進制。關鍵詞：密碼控制 反饋控制 計數顯示II目 錄1

2、設計方案選擇11.1 單片機內部控制11.2 數字芯片12 密碼控制裝置的基本原理1 2.1 邏輯門與計數器結合12.2 整體方框圖及原理23 單元電路設計33.1密碼輸入電路33.2 整形電路43.3 計數器63.4 譯碼顯示器74 芯片功能介紹84.1 NE555的引腳及功能圖94.2 74LS192的引腳及功能表94.3 CD4511的引腳及功能表105 結論136 個人總結13參考文獻15附錄1 簡易密碼控制裝置原理圖16附錄2 元器件參數列表171 設計方案選擇1.1 單片機內部控制利用單片機內部對密碼進行控制，用單片機內部計數器進行計數，經過運算后送到數碼管進行動態顯示測量結果。此

3、方案穩定，精度高，成本很小。但由于本次為個人開放實驗，應用單片機沒有意義，故排除次方法。1.2 數字芯片 輸入密碼后用邏輯門電路和計數器74LS192進行篩選，從而在輸入正確密碼后輸出一個信號，信號輸入NE555并被整形，利用計數器計數，并送至譯碼顯示器顯示出來，輸入譯碼器的同時輸入繼電器電路，實現繼電器的吸合。本次開放實驗將采用此種方法進行設計。2 簡易密碼控制裝置的基本原理2.1 邏輯門與計數器結合 簡易密碼的控制是通過結合邏輯門和計數器來實現的。按鍵之后輸入高電平，從而使計數器加一個計數，并以BCD碼的形式傳遞下去（例如：0001為加一個計數）。之后，各個鍵位可以輸入不同次數的高電平，從

4、而計數器會加不同次數的計數，都會以BCD碼的形式傳輸下去。各個信號會通過接下來不同的邏輯門電路進行篩選，只有正確的輸入信號才會在最后邏輯門之后輸入高電平，傳至整形電路之中。圖為一部分密碼輸入部分電路，S1為按鍵，當所有按鍵均輸入正確密碼時，信號輸入即可通過最后的門電路從而對作用于后續電路。2.2 整體方框圖及原理如圖顯示的是簡易密碼控制裝置的主體電路由密碼輸入部分電路、整形電路、計數器電路、譯碼顯示器電路和反饋線路組成。它的工作過程是由密碼輸入部分電路輸入正確密碼從而發出一個可以通過密碼輸入部分電路的信號，通過整形，輸入一個方波，并使計數器對其進行計數。當計數完畢，計數器將計數結果輸入譯碼器，

5、從而顯示在數碼管上顯示。圖為方波信號，由NE555發出，通過74LS192計數器，CD4511譯碼器最終將計數部分顯示在LED數碼管中。3 單元電路設計 3.1密碼輸入部分電路 密碼輸入部分電路是篩選正確密碼的電路。電路采用邏輯門線路與計數器相結合所構成。當密碼正確時，就可輸入相應的高電平進入邏輯門與計數器相結合的線路從而輸入需要的信號以連通之后的電路。如圖所示： 圖 密碼輸入部分電路3.2 整形電路 整形電路是將待測信號整形變成計數器所要求的脈沖信號。電路形式采用由555所構成的施密特觸發器。當輸入被測波形后，經過整形電路后，輸出可以被計數器計數的矩形波。從而達到整形目的，其圖示如圖所示：

6、圖 整形電路3.3 計數器電路中的計數電路中采用的是74LS192計數器。74LS192是可預置的十進制同步加減計數器，計數器狀態與減法還是加法無關。計數器有清零引腳CLR，清零后無論加減狀態，計數器輸出均為零。不進行清零和加載操作，計數器一直循環計數，無所謂從哪里開始。圖 計數3.4 譯碼顯示器 譯碼顯示器是為了將計數器所計數的部分直觀的顯示出來的工具，由譯碼器和數碼管組成。本電路中采用的是7段譯碼器CD4511和7段數碼管。譯碼器接收來自計數器的計數信號后，傳輸給數碼管并顯示。LED數碼管顯示為十進制。如圖所示： 圖 譯碼顯示器4 芯片功能介紹4.1 NE555的引腳及功能圖 NE555是

7、用內部的定時器來構成時基電路，給其他的電路提供時序脈沖的集成電路。                            圖 NE555引腳圖及功能圖4.2 74LS192的引腳及功能圖 74LS19274LS192是同步十進制可逆計數器，它具有雙時鐘輸入，并具有清除和置數等功能。PL為置數端，CPU為加計數端，CPD為減計數端

8、，TCU為非同步進位輸出端，TCD為非同步借位輸出端，P0、P1、P2、P3為計數器輸入端，MR為清除端，Q1、Q2、Q3、Q4為數據輸出端。4.3 CD4511的引腳及功能表CD4511具有鎖存、譯碼、消隱功能，通常以反相器作輸出級，通常用以驅動LED。左邊的引腳表示輸入，右邊表示輸出，還有兩個引腳8、16分別表示的是VDD、VSS。5 結論密碼控制，就是要求在輸入正確的密碼的條件下，連通電路，實現后續電路的過程。在短短幾天的開放實驗中，完成了此次對于簡易密碼控制裝置的設計的技術要求。本次開放實驗中密碼輸入部分電路是一大難點，設計這部分電路也花費了很多時間和精力。為了提高效率以及不影響總體的

9、進度和通順程度，我選擇最后設計連接這部分電路，從而完成對整個電路圖的設計。除了密碼輸入部分電路，計數器反饋控制時間也是設計中出現的一個問題，在分區分析后才得以較好的解決，反饋回路影響到了7秒后的暫停，是很重要的一個部分。6 個人總結 經過為期一周的開放實驗，我獲益匪淺。很多很多曾經只出現在書本上的東西一下子出現在面前，例如一些平時很常見的電子設備的電路圖設計，豐富了我的見識的同時，還較大程度上的鍛煉了我的邏輯思維能力、動手能力和電路設計能力。同時也暴漏了我在親手做電路時出現的一些問題，例如設計部周全導致線路混亂不堪，對于邏輯門電路的不熟悉等等。對此，我以后也要多加練習，多動手，使理論和生活相結

10、合，在實踐中獲取知識。 當我設計完整個電路的最后一點線路時，成就感是不言而喻的，看著出自自己手中的電路圖順利連通，滿足感油然而生。從一開始的了解元器件，到研究原理，再到一點一點的設計出電路圖，最后到實品的誕生，一步步走來也是很不容易。從這過程中我也學到了很多平時學不到的東西。在此次對于簡易密碼控制裝置的設計中，我了解了很多元器件的結構和使用方法以及工作原理，也對元器件之間線路的排布有了新的心得體會，同時還鍛煉了獨自完成設計的工作能力和查閱大量資料來獲取最正確方式的習慣，這無疑對于我今后的學習和生活都是巨大的幫助。雖然這僅僅是一次短暫的開放實驗，但其中所包含的東西卻是對于我們今后的成長都是極其有

11、意義的，無形中鍛煉了我們對于日后道路和前途選擇的態度和能力。因小見大，有時候我們覺得這個器件這個設計多么簡單，其實當你親自動手去做時才發現，一切都和自己想的不一樣，一切都是那么畏首畏尾。無論做什么事情都是這樣，只有靜下心來一點一點做，一步步走，才能獲得最后的收益。在這一段時間，我發現了自己動手能力差，獨立思考問題能力不強的問題，經常一個人動手時就會舉步維艱，遇到問題都不會大膽的去嘗試、去尋求答案，而是懷疑自己的想法。今后我也會逐漸克服自己的不足，經常鍛煉自己獨立動手獨立思考獨立做事情的能力，培養一種大膽嘗試、從實踐中獲得收益的生活態度，只有這樣才能掌控生活，掌控人生的道路。一周的開放實驗已經結

12、束，不過我們的人生之路才剛剛開始，其實這都是相同的，都是在相熟中前進，在已知與未知之間探索，在前人的道路上挖掘，但愿我們都可以收獲不一樣的自己，不一樣的人生。參考文獻1康華光，電子技術基礎，高教出版社，2003。2李銀華，電子線路設計指導，北京航空航天大學出版社，2005年6月。3. 于曉平，數字電子技術，北京科學出版社，2004。4何小艇，電子系統設計，浙江大學出版社，2001年6月。5姚福安，電子電路設計與實踐，山東科學技術出版社，2001年10月。6王澄非，電路與數字邏輯設計實踐，東南大學出版社，1999年10月。7. 陳爾紹， 電子控制電路控制，電子工業出版社，2004年11月8. 高吉祥，電子技術基礎實驗與開放實驗，北京電子工業出版社，2005。 9程勇，實例講解Multisim10電路仿真，人民郵電出版社，2010。10. 郭振民，電子設計自動化EDA，中國水利水電出版社，2008。11石磊，Altium Designer 8.0中文版電路設計標準教程，清華大學出版社，2009。12邱關源，電路