EDA电子密码锁_原创精品文档.pdf

EDA电子密码锁

电子密码锁

设计要求

1)设计一个密码锁的控制电路，当输入正确代码时，输出开锁信号以推动执行

机构工作，用红灯亮、绿灯熄灭表示关锁，用绿灯亮、红灯熄灭表示开锁；

2)在锁的控制电路中储存一个可以修改的4位代码，当开锁按钮开关（可设置

成6位至8位，其中实际有效为4位，其余为虚设）的输入代码等于储存代码

时，开锁；

3)从第一个按钮触动后的5秒内若未将锁打开，则电路自动复位并进入自锁状

态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。

1、方案论证与对比

1.1方案一

方案一是用以AT89C2051为核心的单片机控制方案。共设了9个用户输

入键，其中只有4个是有效的密码按键，其它的都是干扰按键，若按下干扰键，

键盘输入电路自动清零，原先输入的密码无效，需要重新输入；如果用户输入

密码的时间超过40秒（一般情况下，用户不会超过40秒，若用户觉得不便，

还可以修改）电路将报警80秒，若电路连续报警三次，电路将锁定键盘5分钟，

防止他人的非法操作。设计方框图如图1所示。

密码修

键盘密码校开锁执行

报限

警时

报警锁定五

1

.2方案二

1

方案二是用本学期所学的EDA技术中的VHDL语言来实现方案。设计方

框图如图2所示。

1.3比较

由于单片机方案原理复杂，而且调试较为繁琐，并且是用C语言或者汇

编语言实现功能，构成的是软件，容易受到外界影响；而有EDA技术中VHDL

（硬件描述语言），构成的是硬件本身，不容易受到外界的干扰，所以本文采用

后一种方案。方案一是基于软件的编程语言，对硬件和软件的要求都很高，方

案二则是基于硬件设计的语言，很容易对硬件电路实现编程下载；

2.总体模块设计

本设计采用EDA技术和VHDL语言设计了一种按键输入密码并数码管回

显，当输入正确密码时轰动绿灯亮、红灯熄灭表示开锁，而当输入错误密码时，

红灯亮、绿灯熄灭表示关锁。

根据系统设计要求，系统设计采用自顶向下的设计方法。顶层设计采用原理

图设计方

式，系统的

整体组装设绿灯灭开

计原理图如

图2-1所

示。它由时红灯灭关

钟电路按键密校

控制输入模码对5S延20延20S报

块、密码锁

控制模块、图3系统整体组装设计原

数码管与LED显示模块和报警电路等四部分组成。

程序下载后系统进入原始状态（原始密码000000），按下键8发光二极管8

2

（绿灯）亮、法官二极管7（红灯）灭。当要重新设置密码时，直接输入自己想

要设置的密码并按下键8，持续5S，数码管8由0变为1，此时7段数码管1、

2、3、4、5、6对应显示新设置的密码。当要输入密码时，按下键7，先将密码

清零，再随机输入一组6位密码，假如密码正确，发光二极管8（绿灯）立即亮；

反之如不正确，等待5S，发光二极管7（红灯）亮并由蜂鸣器发出20S的报警

信号。

3.单元模块设计

3.1顶层模块设计

该电子密码锁顶层文件使用原