简易密码控制装置.docx

电子技术开放实验
题目: 简易密码控制装置
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简易密码控制装置
摘要
简易密码控制装置的设计包括密码输入电路、整形电路、控制电路、计数显示电路、组成。在密码输入电路中输入正确密码后输出一个高频信号,信号输入两个整形电路中,经过整形,一方面通过震荡使发过二极管闪烁,一方面输出一个方波,方波进入计数器,计数器对其计数,并通过反馈控制计数时间,同时信号传入译码器,使其显示在数码管上,进入译码器的同时进入逻辑电路,使继电器吸合。LED上计数显示,显示方式是7位十进制。
关键词:密码控制反馈控制计数显示
目录
1 设计方案选择 1
单片机内部控制 1
数字芯片 1
2 密码控制装置的基本原理 1
逻辑门与计数器结合 1
整体方框图及原理 2
3 单元电路设计 3
3
整形电路 4
计数器 6
译码显示器 7
4 芯片功能介绍 8
NE555的引脚及功能图 9
74LS192的引脚及功能表 9
CD4511的引脚及功能表 10
5 结论 13
6 个人总结 13
参考文献 15
附录1 简易密码控制装置原理图 16
附录2 元器件参数列表 17
1 设计方案选择
单片机内部控制
利用单片机内部对密码进行控制,用单片机内部计数器进行计数,经过运算后送到数码管进行动态显示测量结果。此方案稳定,精度高,成本很小。但由于本次为个人开放实验,应用单片机没有意义,故排除次方法。
数字芯片
输入密码后用逻辑门电路和计数器74LS192进行筛选,从而在输入正确密码后输出一个信号,信号输入NE555并被整形,利用计数器计数,并送至译码显示器显示出来,输入译码器的同时输入继电器电路,实现继电器的吸合。本次开放实验将采用此种方法进行设计。
2 简易密码控制装置的基本原理
逻辑门与计数器结合
简易密码的控制是通过结合逻辑门和计数器来实现的。按键之后输入高电平,从而使计数器加一个计数,并以BCD码的形式传递下去(例如:0001为加一个计数)。之后,各个键位可以输入不同次数的高电平,从而计数器会加不同次数的计数,都会以BCD码的形式传输下去。各个信号会通过接下来不同的逻辑门电路进行筛选,只有正确的输入信号才会在最后逻辑门之后输入高电平,传至整形电路之中。
图为一部分密码输入部分电路,S1为按键,当所有按键均输入正确密码时,信号输入即可通过最后的门电路从而对作用于后续电路。
整体方框图及原理
如图显示的是简易密码控制装置的主体电路由密码输入部分电路、整形电路、计数器电路、译码显示器电路和反馈线路组成。
它的工作过程是由密码输入部分电路输入正确密码从而发出一个可以通过密码输入部分电路的信号,通过整形,输入一个方波,并使计数器对其进行计数。当计数完毕,计数器将计数结果输入译码器,从而显示在数码管上显示。
图为方波信号,由NE555发出,通过74LS192计数器,CD4511译码器最终将计数部分显示在LED数码管中。
3 单元电路设计

密码输入部分电路是筛选正确密码的电路。电路采用逻辑门线路与计数器相结合所构成。当密码正确时,就可输入相应的高电平进入逻辑门与计数器相结合的线路从而输入需要的信号以连通之后的电路。如图所示:

图密码输入部分电路
整形电路
整形电路是将待测信号整形变成计数器所要求的脉冲信号。电路形式采用由555所构成的施密特触发器。当输入被测波形后,经过整形电路后,输出可以被计数器计数的矩形波。从而达到整形目的,其图示如图所示:
图整形电路
计数器
电路中的计数电路中采用的是74LS192计数器。74LS192是可预置的十进制同步加减计数器,计数器状态与减法还是加法无关。计数器有清零引脚CLR,清零后无论加减状态,计数器输出均为零。不进行清零和加载操作,计数器一直循环计数,无所谓从哪里开始。
图计数
译码显示器
译码显示器是为了将计数器所计数的部分直观的显示出来的工具,由译码器和数码管组成。本电路中采用的是7段译码器CD4511和7段数码管。译码器接收来自计数器的计数信号后,传输给数码管并显示。LED数码管显示为十进制。
如图所示:
图译码显示器
4 芯片功能介绍
NE555的引脚及功能图
NE555是用内部的定时器来构成时基电路,给其他的电路提供时序脉冲的集成电路。
                           
图 NE555引脚图及功能图
74L