電工電子綜合課程設(shè)計(jì)說明書簡易數(shù)碼鎖的課程設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-24 17:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 56。將四個(gè)移位寄存器的輸出端Q0Q3分別接到四個(gè)數(shù)值比較器的B0B3輸入端,就可將某個(gè)時(shí)刻的輸入密碼與正確密碼進(jìn)行比較。當(dāng)密碼完全相符時(shí)，四個(gè)數(shù)值比較器的Q(A＝B)端就會(huì)全1輸出。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)輸入端存儲(chǔ)數(shù)據(jù)輸入端存儲(chǔ)數(shù)據(jù)輸入端存儲(chǔ)數(shù)據(jù)輸入端密碼比較結(jié)果圖33 密碼比較電路開鎖電路如圖34所示。當(dāng)輸入密碼正確時(shí)，密碼比較結(jié)果為1，此時(shí)必須按確認(rèn)鍵，與門的兩個(gè)輸入端均為1，開鎖信號(hào)燈才亮，開鎖。密碼比較結(jié)果圖34 開鎖電路復(fù)位電路如圖35所示。當(dāng)按復(fù)位鍵或者密碼輸入正確開鎖時(shí)，寄存器的清零端都會(huì)得到高電平清零信號(hào)，對(duì)電路清零。開鎖信號(hào)接寄存器清零端圖35復(fù)位電路4調(diào)試與檢測經(jīng)過小組之間的多次假設(shè)和查閱資料，我們終于理清了頭緒，初步確定了設(shè)計(jì)方案，也有了設(shè)計(jì)出稿。但是通過proteus仿真軟件仿真之后，出現(xiàn)了許多問題，通過不斷調(diào)試和修改，以及小組成員集體努力，電路得到改善，并最終實(shí)現(xiàn)了方案所要求得到的結(jié)果。電子電路的調(diào)試方法有兩種：分塊調(diào)試和整體調(diào)試。1）為了明確各模塊是否工作正常，首先進(jìn)行分塊調(diào)試。分塊調(diào)試是指把總體電路按功能分成幾個(gè)模塊后分別進(jìn)行調(diào)試。例如密碼輸入和編碼模塊電路中，根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)測，當(dāng)按下某個(gè)數(shù)字鍵時(shí)，二進(jìn)制編碼輸出端應(yīng)該出現(xiàn)相應(yīng)的低電平。我們可以單獨(dú)對(duì)該部分進(jìn)行仿真，在二進(jìn)制碼輸出端分別接4個(gè)低電平點(diǎn)亮的發(fā)光二極管，如果按下數(shù)字鍵相應(yīng)的發(fā)光二極管能被點(diǎn)亮，并且發(fā)光的二極管得到的是該輸入數(shù)字二進(jìn)制編碼的原碼逐位取反所得到的編碼，則說明該部分電路設(shè)計(jì)正確。再例如開鎖電路模塊中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，當(dāng)密碼比較結(jié)果為1時(shí)，按下確認(rèn)鍵之后，指示燈亮。我們可以將0或者1輸入開鎖電路中，當(dāng)按下確認(rèn)鍵之后，指示燈暗或者亮，則說明該部分電路正確，可以進(jìn)行下一模塊的設(shè)計(jì)和仿真。2）各模塊電路調(diào)試功能符合設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行整體調(diào)試，即把總體電路完全組裝好以后，進(jìn)行總調(diào)試。本方案是先檢查導(dǎo)線是否接錯(cuò)線腳或漏接、多接，檢查高低電平是否連接正確等。確保連接無誤后，先按復(fù)位鍵對(duì)電路進(jìn)行清零，再輸入密碼并按確認(rèn)鍵，根據(jù)初始設(shè)置密碼若開鎖信號(hào)燈相應(yīng)正確的亮滅，則說明總電路也符合要求。對(duì)方案一進(jìn)行仿真時(shí)，遇到的問題及解決方法為：1）根據(jù)現(xiàn)實(shí)所見，密碼一般是09共十個(gè)十進(jìn)制數(shù)，需要104線編碼器，如果用兩片83線級(jí)聯(lián)比較麻煩，但是找不到合適的104線或單片的164線編碼器，最后我選擇了74LS147芯片（104線編碼器，但是實(shí)際只有9個(gè)數(shù)據(jù)輸入端），數(shù)字按鍵設(shè)置為為19。2）當(dāng)密碼輸入完畢之后，并且輸入的是正確的密碼，但是還未按下確認(rèn)鍵，指示燈就亮了，確認(rèn)鍵起不到任何作用。仿真時(shí)，觀察確認(rèn)開關(guān)所對(duì)應(yīng)的電阻兩端的電平信號(hào)，發(fā)現(xiàn)電阻的右側(cè)為灰色，即不起作用。通過網(wǎng)上查閱資料和與小組同學(xué)討論發(fā)現(xiàn)，該端直接接地上，而上拉電阻是10k，負(fù)載多就容易產(chǎn)生高阻態(tài)，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)減小電阻的阻值。當(dāng)設(shè)置該電阻的阻值為1k后再進(jìn)行仿真，電路工作正常。3）將二進(jìn)制編碼輸出端相與后作為移位寄存器的觸發(fā)信號(hào)，輸入密碼時(shí)發(fā)現(xiàn)移位寄存器沒有被觸發(fā)，經(jīng)調(diào)試分析發(fā)現(xiàn)，4035移位寄存器為上升沿觸發(fā)，因此需要一個(gè)01的信號(hào)，而在與門輸出信號(hào)之后，信號(hào)的變化則是10，起不到效果。因此與門后再加一個(gè)非門，解決了該問題。對(duì)方案二即小組方案進(jìn)行測試時(shí)，遇到的問題及解決方法為：1）小組最先的設(shè)計(jì)方案并未加入由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，按照設(shè)計(jì)的電路連接實(shí)物之后，將密碼設(shè)置為1111，但是輸入密碼之后發(fā)現(xiàn)有時(shí)按三下開關(guān)燈就亮了，但有時(shí)需要按五次甚至更多次開關(guān)燈才亮。根據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，機(jī)械開關(guān)存在抖動(dòng)，當(dāng)按下開關(guān)輸入密碼的時(shí)候，由于編碼器輸出的信號(hào)不是一個(gè)穩(wěn)定的脈沖信號(hào)，所以導(dǎo)致按下開關(guān)之后的抖動(dòng)產(chǎn)生不穩(wěn)定的信號(hào)，干擾移位寄存器的右移功能。于是我們?cè)?0線4線優(yōu)先編碼器的輸出端接入一個(gè)由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，并將其電阻設(shè)置為5k，電容設(shè)置為100u，并且在這段時(shí)間內(nèi)，只允許輸入一位密碼，輸入其他的密碼則會(huì)被判定為無效，有效防止了因開關(guān)抖動(dòng)而產(chǎn)生的信號(hào)不穩(wěn)定的情況。2）小組最先設(shè)計(jì)的方案的復(fù)位端是當(dāng)按復(fù)位鍵或者密碼輸入正確開鎖時(shí)，寄存器的清零端都會(huì)得到高電平清零信號(hào)，對(duì)電路清零。但是在實(shí)物電路中，這一方案比較難實(shí)現(xiàn)，基本不起作用。因此我們?nèi)サ袅溯斎胝_密碼并進(jìn)行復(fù)位的這一功能，改為手動(dòng)清零。這樣問題就得以解決。方案一仿真調(diào)試結(jié)果：當(dāng)輸入正確密碼3456并按下確認(rèn)鍵后，開鎖信號(hào)燈閃亮，執(zhí)行開鎖操作。當(dāng)輸入密碼為8883456并按下確認(rèn)鍵時(shí)，開鎖信號(hào)燈閃亮，開鎖；當(dāng)輸入密碼為5634566并按下確認(rèn)鍵時(shí)，開鎖信號(hào)燈不亮，說明實(shí)現(xiàn)了認(rèn)可輸入密碼后四位功能。
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