【正文】 密碼，按下修改鍵，連續(xù)輸入新密碼，按確定鍵即可。這時(shí)，再按下 “ 關(guān)鎖 ” 鍵，數(shù)碼管就出現(xiàn) “ — ” 靜止不動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閉鎖功能，按任一個(gè)鍵都不會(huì)有反應(yīng)，只有按開(kāi)鎖重新開(kāi)始。 2） 輸入密碼時(shí)，只 逐為顯示 “ H” ，以防止泄露密碼。密碼輸入錯(cuò)誤數(shù)碼管顯示出現(xiàn)錯(cuò)誤提示，若密碼 輸入錯(cuò)誤次數(shù)超過(guò) 3 次，蜂鳴器報(bào)警并且鎖定鍵盤(pán)。修改密碼之前必須再次輸入密碼，在輸入新密碼時(shí)候需要二次確認(rèn)，以防止誤操作。 根據(jù)方案擬實(shí)現(xiàn)的具體功能 論文的設(shè)計(jì)要求： 1） 設(shè)置 4 位密碼，密碼通過(guò)鍵盤(pán)輸入，若密碼正確，則將鎖打開(kāi)。 方案二： 采用一種是用 Quartus II 軟件編程，利用 VHDL 描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，行為，功能和接口 ，及其控制的準(zhǔn)確性，來(lái)實(shí)現(xiàn)密碼鎖的設(shè)計(jì)。 電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源 (UPS)，其中設(shè)置 UPS 電源是為了防止因?yàn)橥ｋ娫斐傻拿艽a鎖電路失 效，使用戶(hù)免遭麻煩。 圖 21 數(shù)字密碼鎖電路方案 采用數(shù)字密碼鎖電路的好處就是設(shè) 計(jì)原理比較易懂。 方案一：采用數(shù)字電路控制。第二章 系統(tǒng)方案選擇 2 第二章 系統(tǒng)方案選擇 設(shè)計(jì)方案的選擇 在本次設(shè)計(jì)中提出了兩種方案：一種是用以 74LS112 雙 JK 觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路控制方案，還有一種是用 VHDL 語(yǔ)言編程方案。密碼輸入錯(cuò)誤數(shù)碼管顯示出現(xiàn)錯(cuò) 誤提示，若密碼 輸入錯(cuò)誤次數(shù)超過(guò) 3 次，蜂鳴器報(bào)警并且鎖定鍵盤(pán)。 （ 2）密碼可以由用戶(hù)自己修改設(shè)定（只支持 4 位密碼）， 開(kāi) 鎖 后 才能修改密碼，修改功能為：輸入舊密碼，再 輸入新密碼 并 二次確認(rèn) （ 以防止誤操作 ） 。鑒于目前的技術(shù)與水平與市場(chǎng)的接受程度，電子密碼鎖是這類(lèi)電子防盜產(chǎn)品的主流。而且指紋識(shí)別器若在公共場(chǎng) 所使用存在容易機(jī)械損壞， IC 卡還存在容易丟失、損壞等特點(diǎn)。 隨著人們對(duì)安全的重視和科技的發(fā)展，許多電子智能鎖（指紋識(shí)別、 IC 卡辨認(rèn)）已在國(guó)內(nèi)外相繼面世。 在安全技術(shù)防范領(lǐng)域，具有防盜報(bào)警功能的電子密碼鎖逐漸代替 傳統(tǒng)的機(jī)械式密碼鎖，客服了機(jī)械式密碼鎖密碼量少、安全性能差的缺點(diǎn)，使密碼鎖無(wú)論在技術(shù)上還是在性能上都有大大提高一步。為滿(mǎn)足人們對(duì)鎖的使用要求，增加其安全性，用密碼代替鑰匙的密碼應(yīng)運(yùn)而生。若使用傳統(tǒng)的機(jī)械式鑰匙開(kāi)鎖，人們常需攜帶多把鑰匙，使用既不方便，且鑰匙丟失后安全性就打折扣。 具有確認(rèn)、取消、修改、開(kāi)鎖、閉鎖功能，用 7 段數(shù)碼管組成顯示電路提示信息。本系統(tǒng)由 Quartus II 軟件 、 矩陣鍵盤(pán) 、 LED 顯示和報(bào)警系統(tǒng)組成。摘要 I 摘要 隨著電子產(chǎn)品向智能化和微型化的不斷發(fā)展， EDA 技術(shù)作為現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)最新技術(shù)的結(jié)晶，給電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來(lái)了革命性的變化。本 論 文設(shè)計(jì)一種 基于VHDL 的電子密碼鎖系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有軟硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易于開(kāi)發(fā)、成本低、安全可靠、操作方便等特點(diǎn)，可作為產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)， 應(yīng)用于住宅，辦公室的保險(xiǎn)箱及檔案等需要防盜的場(chǎng)所，有較強(qiáng)的實(shí)用性。 4*4 鍵盤(pán)組成 0~9 數(shù)字鍵， 每按下一個(gè)鍵 ,相關(guān)鍵的值在數(shù)碼管上顯示，并依次左移；能夠清除密碼輸入 ， 并設(shè)置預(yù)置密碼為“ 1234” ；修改密碼時(shí) ， 將當(dāng)前輸入設(shè)為新的密碼；能完成上鎖和開(kāi)鎖功能； 當(dāng)輸入密碼和預(yù)置密碼一樣時(shí)即可開(kāi)鎖。 關(guān)鍵詞： QuartusII VHDL 電子密碼鎖 矩陣鍵盤(pán) 七段數(shù)目錄 II 目 錄 第一章 緒論 ......................................................... 1 選題依據(jù) ..................................................... 1 設(shè)計(jì)功能 ..................................................... 1 第二章 系統(tǒng)方案選擇 ................................................. 2 設(shè)計(jì)方案的選擇 ............................................... 2 根據(jù)方案擬實(shí)現(xiàn)的具體功能 ..................................... 3 第三章 硬件原理及軟件程序設(shè)計(jì) ....................................... 5 軟件設(shè)計(jì)流程 ................................................. 5 各模塊程序設(shè)計(jì) ............................................... 5 鍵盤(pán)輸入部分的源程序 ................................... 5 鍵盤(pán)消抖電路 .......................................... 11 移位寄存電路 .......................................... 12 密碼驗(yàn)證及改密電路 .................................... 14 電鎖控制電路 .......................................... 15 動(dòng)態(tài)掃描電路程序 ...................................... 17 片選信號(hào)電路程序 ...................................... 18 選擇輸出電路程序 ...................................... 19 譯碼輸出電路程序 ...................................... 20 第四章 仿真測(cè)試 .................................................... 23 結(jié)束語(yǔ) ............................................................. 24 參 考 文 獻(xiàn) ........................................................ 26 第一章 緒論 1 第一章 緒論 選題依據(jù) 在日常的生活和工作中，住宅與部門(mén)的安全防范、單位的文件檔案、財(cái)務(wù)報(bào)表以及一些個(gè)人資料的保存多以加鎖的方法來(lái)解決。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)日常生活中的安全保險(xiǎn)器件的要求越來(lái)越高。密碼鎖具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等優(yōu)點(diǎn)。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是 VHDL 的問(wèn)世，出現(xiàn)了帶微處理的智能密碼鎖，它除具有電子密碼鎖的功能外，還引入了智能化管理、專(zhuān)家分析系統(tǒng)等功能，從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性，應(yīng)用日益廣泛。但是這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是針對(duì)特定的指紋和有效卡，只能使用于保密要求的箱、柜、門(mén)等。加上其成本較高，一定程度上限制了這類(lèi)產(chǎn)品的普及和推廣。 設(shè)計(jì)功能 基于以上思路，本次電子密碼鎖的設(shè)計(jì)，主要具有如下功能： （ 1）設(shè)置 4 位密碼，密碼通過(guò)鍵盤(pán)輸入，若密碼正確，則打開(kāi)。 （ 3） 報(bào)警、鎖定鍵盤(pán)功能。 （ 4） 按下清零鍵，錯(cuò)誤計(jì)數(shù)歸零，不再報(bào)警并燈熄滅，恢復(fù)原始狀態(tài)。下面對(duì)這兩種方案做分析。其原理方框圖如圖 21 所示。用以 74LS112 雙 JK 觸發(fā)器構(gòu)成的數(shù)字邏輯電路作為密碼鎖的核心控制，共設(shè)了 9 個(gè)用戶(hù)輸入鍵，其中只有 4 個(gè)是有效的密碼按鍵，其它的都是干擾按鍵，若按下干擾鍵，鍵盤(pán)輸入電路自動(dòng)清零，原先輸入的密碼無(wú)效，需要重新輸入；如果用戶(hù)輸入密碼的時(shí)間超過(guò) 40 秒（一般情況下，用戶(hù)不會(huì)超過(guò) 40 秒，若用戶(hù)覺(jué)得不便，還可以修改）電路將報(bào)警 80 秒，若電路連續(xù)報(bào)警三次，電路將鎖定鍵盤(pán) 5 分鐘，防止他人的非法操作。 密碼修改電路 密碼校驗(yàn)電路 鍵盤(pán)輸入 報(bào)警次數(shù)檢測(cè) 鎖定 5分鐘 開(kāi)鎖電路 執(zhí)行電路 限時(shí)報(bào)警 市電供電電路 電子切換開(kāi)關(guān) 蓄電池 斷電檢測(cè) 充電電路 開(kāi)門(mén) 220V 電 源 VCC 第二章 系統(tǒng)方案選擇 3 密碼鎖