課程設(shè)計(jì)論文-基于fpga的電子密碼鎖設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-22 17:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 進(jìn)入鍵盤 ， 其變化的順序?yàn)?1101101101101111110 周而復(fù)始 。 掃描信號 0111 代表掃描的為 *、 0、 這一排按鍵 ，當(dāng) *這個(gè)按鍵被按下時(shí) ， 由 kx2kx0 讀出的值為 011， 按鍵位置的數(shù)碼關(guān) 系如表 1 所列 。 表 1 按鍵位置數(shù)碼表 彈跳消除電路可避免誤操作發(fā)生 ， 由于設(shè)計(jì)中采用的矩陣式鍵盤是機(jī)械開關(guān)結(jié)構(gòu) ， 因此在開關(guān)切換的瞬間 ， 會在接觸點(diǎn)出現(xiàn)信號來回彈跳的現(xiàn)象 。 為使電子密碼鎖可靠工作 ，武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì) 2》 說明書 7 必須加上彈跳消除電路 。 彈跳消除電路采用軟件延時(shí)的方法消除抖動(dòng) ， 其仿真波形如 3 所示 。 圖 3 消抖電路仿真圖 從圖 3 中可以看出 ， 若采樣信號連續(xù)兩次或超過兩次檢測到高電平信號 ， 說明按鍵狀態(tài)確實(shí)發(fā)生了變化 ， 此時(shí)電路輸出一個(gè)時(shí)鐘周期的按鍵信號 ， 否則當(dāng)作抖動(dòng)處理而不予理會 ， 以此來消除抖動(dòng) 。 對于鍵盤譯碼電路 ， 分為數(shù)字按鍵和功 能按鍵 ， 每一個(gè)按鍵可負(fù)責(zé)不同的功能 ， 而鍵盤所產(chǎn)生的輸出 (也就是掃描回復(fù)信號 ) 卻無法直接拿來用作密碼鎖控制電路的輸入 ， 所以必須由鍵盤譯碼電路來規(guī)劃每個(gè)按鍵的輸出形式 ， 以便執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。 【 4】 鍵盤存儲電路可將每次掃描產(chǎn)生的新按鍵數(shù)據(jù)存儲下來 ， 因此新數(shù)據(jù)可能會覆蓋前面的數(shù)據(jù) ， 所以需要一個(gè)按鍵存儲電路 ， 以將整個(gè)鍵盤掃描完畢的結(jié)果記錄下來 。 圖 4 密碼鎖輸入模塊的仿真波形 圖 4 所示是密碼鎖輸入模塊的仿真波形 ， 圖中 ， 數(shù)字鍵數(shù)據(jù) “ 0、 9” 和功能鍵數(shù)據(jù) “ 0100、 0001” 所得到的輸出不同 ， 由此可證明密碼鎖輸入模塊的正確性 。 控制模塊 密碼鎖控制電路是整個(gè)電路的控制中心 ， 主要完成對數(shù)字鍵輸入和功能鍵輸入的響應(yīng)和控制 ， 密碼鎖控制電路的仿真波形如圖 5 所示 。 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì) 2》 說明書 8 圖 5 密碼鎖控制電路的仿真波形 從圖 5 可見 ， 其數(shù)字鍵輸入的響應(yīng)控制過程如下 ： (1) 按下數(shù)字鍵 ， 第一個(gè)數(shù)字會在顯示器的最右端顯示 ， 隨后每按下一個(gè)新數(shù)字 顯示器上已經(jīng)存在的數(shù)字整體會向左移一位 ， 并將以新的數(shù)字顯示出來 。 (2) 若要更改輸入數(shù)字 ， 則可按 *鍵清除所有輸入的數(shù)字 ， 再重新輸入數(shù)字 。 (3) 電子密碼鎖為 4 位 ， 當(dāng)輸入超過 4 位時(shí)電路不予理會 ， 且不顯示第 4 個(gè)以后的數(shù)字 。 功能按鍵的輸入響應(yīng)控制功能如 : (1) 清除功能 ： 按下 *鍵可清除所有輸入的數(shù)字 ， 顯示為 “ ”。 (2) 更改密碼 ： 按下 55鍵 ， 輸入舊密碼 (設(shè)計(jì)中為 “0000”)， 再按 鍵 ， 即可解除舊密碼 。 接著輸入 4 位數(shù)字 ， 再按下 鍵 ， 就可以將 4 位數(shù)字作為新密碼 。 (3) 密碼上鎖 ： 輸入 4 位新的密碼數(shù)字之后再按 11鍵 ， 就可以將密碼鎖上鎖 (4) 密碼解鎖 ： 按下 99鍵可輸入密碼解鎖假如輸入 “2345”這個(gè)密碼 ， 然后按下 鍵 ，系統(tǒng)將比較鍵盤輸入的數(shù)碼和 寄存器中的數(shù)碼 ， 如果一致 ， 就會給出一個(gè)開鎖信號 ， 密碼鎖開鎖 ， 否則密碼輸入無效 。 顯示模塊 本電子密碼鎖的顯示模塊比較簡單 ， 其作用是將控制模塊的 BCD 碼輸出轉(zhuǎn)換為 7 段顯示編碼然后驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管 ， 其仿真波形如圖 6 所示 ： 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計(jì) 2》 說明書 9 圖 6 顯示模塊仿真波形
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