【正文】 35 密碼鎖系統(tǒng)未來發(fā)展 ................................................................................................ 35 總結(jié) ............................................................................................................................ 36 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 37 致謝 .......................................................................................................................................... 38 附錄 .......................................................................................................................................... 39 附錄 A VHDL 源代碼 ....................................................................................................... 39 A1 編碼器 ................................................................................................................. 39 A2 比較器 ................................................................................................................ 41 A3 比較計(jì)數(shù)器 ........................................................................................................ 41 A4 密碼預(yù)置 ............................................................................................................ 42 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 III 頁 A5 報(bào)警計(jì)數(shù)器 ........................................................................................................ 43 A6 觸發(fā)器 ................................................................................................................ 44 A7 輸入 .................................................................................................................... 45 附錄 B 控制器邏輯圖 ...................................................................................................... 47 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 IV 頁 基于 VHDL 的電子密碼鎖設(shè)計(jì)與仿真 中文 摘要 隨著社會(huì)物質(zhì)財(cái)富的不斷積累，安全防盜以成為社會(huì)問題。而鎖自古以來就是人們防盜的首選。要既能防盜又要實(shí)用方便。在當(dāng)下技術(shù)環(huán)境下數(shù)字鎖成為一種趨勢(shì)。本設(shè)計(jì)采用 EDA 技術(shù) 設(shè)計(jì)一個(gè)防盜數(shù)字密碼鎖，欲解決此問題。在 Quartus II 環(huán)境下采用VHDL 硬件描述語言設(shè)計(jì)電子密碼鎖，闡述了其工作原理，給出了具體的電路圖和仿真波形。該密碼鎖具有體積小、功耗低、保密性強(qiáng)、錯(cuò)誤累積報(bào)警等功能?？蓱?yīng)用于住宅、保險(xiǎn)箱等需要防盜的場(chǎng)所，實(shí)用性較強(qiáng)。 采用 VHDL 描述，產(chǎn)品的擴(kuò)展性強(qiáng)，很容易于最新技術(shù)結(jié)合形成功能更加強(qiáng)大的系統(tǒng)。本系統(tǒng) 采用矩陣鍵盤輸入。密碼由 8 位十進(jìn)制數(shù)組成，密碼多一位少一位都算錯(cuò)誤，安全性有足夠保障。并且當(dāng)錯(cuò)誤開鎖次數(shù)達(dá)到 3次報(bào)警器將鳴叫，形成一個(gè)連鎖防盜系統(tǒng)。在錯(cuò)誤尚未發(fā)生時(shí)，可通過復(fù)位回到密碼輸入狀態(tài)，體現(xiàn)人性化的設(shè)計(jì)。在報(bào)警時(shí)，警報(bào)的切斷只能由保安室或?qū)嵱谜卟荒芙佑|的地方控制，為無關(guān)操作人員增加了心理威懾作用。 關(guān)鍵詞 ： Quartus II， VHDL，密碼鎖，電路仿真 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 V 頁 Design and simulation of digital coded lock based on VHDL Abstract With the accumulation of social material wealth, the prevention of thieves has bee a social problem. Lock is always the first choice when people deal with thieves. It requires lock not only to be against with theft, but also practical and convenient. Under the circumstance of current technology, numbers padlock is being a trend among locks. This design makes use of EDA technology to design a burglar digital bination lock to prevent from thieves. This design will use VHDL (Hardware Description Language) under the circumstance of Quartus II to expound its working principle and provide circuit diagram and simulation waveform. This coded lock has the characteristic of small size, low consumption, high security and the function of error accumulation alarm etc. This kind of lock is practical because it can be used in residence, proof box and other places where have the need of prevent from thieves. The lock use matrix keyboard to input. It’s has enough s because its password constitutes of 8 decimal numbers and it would be wrong if the number is more than 8 or less than 8. It’s humanization because there will be alarm if there are 3 times errors when input the password. The alarm can only be cut by public security or where beyond thieves touch, which will make thieves more afeard. Keywords:Quartus II,VHDL,coded lock,circuit simulation 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 1 頁 第一章 引言 隨著社會(huì)物質(zhì)財(cái)富的日益增長 ,安全防盜已成為社會(huì)問題。而鎖自古以來就是把守門戶的鐵將軍 ,人們對(duì)它要求甚高 ,既要安全可靠地防盜 ,又要使用方便 ,這也是制鎖者長期以來研制的主題。數(shù)字 密碼鎖是實(shí)際生活中運(yùn)用廣泛的一種數(shù)字電路 ,主要功能是對(duì)某些操作進(jìn)行加密保護(hù) ,目的是避免無權(quán)人員使用某些設(shè)施或者進(jìn)行越權(quán)操作。 本章首先介紹本設(shè)計(jì)的目的、設(shè)計(jì)意義以及設(shè)計(jì)要求。然后簡(jiǎn)述相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。 設(shè)計(jì)目的 硬件描述 VHDL 語言 ， 描述能力強(qiáng) 、 覆蓋面廣 、 抽象能力強(qiáng) ， 采用 VHDL 建立硬件模型 可以 從繁瑣的元件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向功能設(shè)計(jì) 。 用 VHDL 可以快速方便地設(shè)計(jì)出符合各種要求的數(shù)字 密碼鎖，而且操作簡(jiǎn)單，密碼的位數(shù) 可適當(dāng)增該 ，增強(qiáng)其安全性，且很容易做成 ASIC 芯片，設(shè)計(jì)過程達(dá)到高度自動(dòng)化， 設(shè)計(jì)完成后 可 在 Quartus II 環(huán)境下進(jìn)行電路的模擬仿真。 使設(shè)計(jì)成本盡可能降低。 本次設(shè)計(jì)為開發(fā)一款體積小，功耗低，操作簡(jiǎn)易便于修改維護(hù)，具有良好 應(yīng)用前景的 數(shù)字 密碼鎖。 設(shè)計(jì)意義 在日常生活中和工作中，住宅的安全 ,單位的文件 ,和一些個(gè)人資料的保存。人們往往采用上鎖的方法來解決。如果采用傳統(tǒng)的機(jī)械鎖 ,人們往往需要攜帶很多鑰匙 ,既不方便 ,鑰匙的丟失還會(huì)使安全性大打折扣。隨著物質(zhì)財(cái)富的積累和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ,人們對(duì)鎖的要求越來越高。密碼鎖代替機(jī)械鎖成為一種趨勢(shì)。密碼鎖具有安全性高、低成本、低功耗、易于操作 ,等等優(yōu)點(diǎn)。 在安保領(lǐng)域 ,有防盜報(bào)警功能的電子密碼鎖逐漸取代了傳統(tǒng)機(jī)械密碼鎖。機(jī)械密碼鎖結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度和密碼位數(shù)成正比成本高且安全性能差。而電子密碼鎖無論在技術(shù)上還是性能上都優(yōu)于機(jī)械密碼鎖。當(dāng)然，特定的使用環(huán)境除外。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù) 的發(fā) 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 2 頁 展 ,特別是硬件描述語言 (VHDL),出現(xiàn)了用微型智能密碼鎖 ,它是除了具有電子密碼鎖的功能外 ,還擁有了智能化管理 ,專家分析系統(tǒng) ,從而使密碼鎖的作用 ,比如高安全性、可靠性 ,應(yīng)用日益廣泛的應(yīng)用。 人們對(duì)安全的重視和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ,許多電子智能鎖如，指紋識(shí)別、 IC 識(shí)別等已經(jīng)出現(xiàn)在國內(nèi)外。但是這些產(chǎn)品的特點(diǎn)需要一個(gè)特別的指紋或有效卡 ,成本相對(duì)較高不益于普及使用。針對(duì)當(dāng)前技術(shù)和水平、市場(chǎng)接納、電子密碼鎖是這類電子防盜產(chǎn)品的主流。 設(shè)計(jì)要求 根據(jù)實(shí)際需求數(shù)字密碼鎖應(yīng)具有以下功能： 1） 采用 8 位十進(jìn)制數(shù)字作為內(nèi)置密碼，修改密碼必須重構(gòu)邏輯。 2） 系統(tǒng)通電后必須給密碼鎖上鎖，即按上鎖鍵 SETUP，表示密碼鎖準(zhǔn)備就緒，可以接受外部輸入的密碼數(shù)字，這時(shí)用來指示密碼鎖工作情況的指示燈和揚(yáng)聲器處于不工作狀態(tài)，系統(tǒng)處于上鎖等待密碼輸入狀態(tài)。 3） 開鎖。開鎖操作過程如下： I 按下復(fù)位鍵 START，此時(shí)系統(tǒng)各部分處于初始狀態(tài)。 II 輸入密碼，一次鍵入 8 個(gè)十進(jìn)制數(shù)字。 III 按下開鎖鍵 OPEN，若密碼正確，鎖被打開（用綠燈 LD 點(diǎn)亮表示）；若密碼不正確，鎖不被打開（綠燈 LD 不亮）不 提示錯(cuò)誤（用紅燈 HD 表示）。 IV 使用者按錯(cuò)號(hào)碼，可在按開鎖鍵 OPEN 以前按復(fù)位鍵 START 消除輸入，重新輸入密碼。 V 開門成功事物處理完畢后，必須按下上鎖鍵 SETUP，是系統(tǒng)進(jìn)入就緒狀態(tài)。 VI 所有輸入采用鍵盤輸入。 4） 報(bào)警功能。系統(tǒng)允許錯(cuò)誤開門 2 次，當(dāng)?shù)?3 次錯(cuò)誤開門將報(bào)警。在報(bào)警狀態(tài)，上鎖鍵 SETUP、復(fù)位鍵 START、開門鍵 OPEN、數(shù)字鍵 0～ 9 應(yīng)不起作用，需用另一內(nèi)部設(shè)置鍵解除鎖定（ ISETUP），該按鍵在實(shí)際應(yīng)用中可放置在保安室或其他使用者不能接觸的地方。在本設(shè)計(jì)中為描述方便，將內(nèi)置與鍵盤中。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 3 頁 相關(guān)領(lǐng)域 概述