課程設(shè)計論文-基于fpga的電子密碼鎖設(shè)計-在線瀏覽
2025-01-19 17:28本頁面
【正文】 鎖由于結(jié)構(gòu)上的局限已難以滿足當(dāng)前社會管理和防盜要求， 特別是在人員經(jīng)常變動的公共場所，如辦公室、賓館、倉庫等地方。 本文介紹一種采用現(xiàn)場可編程門陣列（ FPGA）為核心器件的新型電子密碼鎖的設(shè)計方法， 具有現(xiàn)場可編程在系統(tǒng)調(diào)試的功能， 即實現(xiàn) SOPC， 能夠在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、制造過程中對產(chǎn)品中的器件、 電路板甚至整個電子系統(tǒng)的邏輯和功能隨時進行組態(tài)或重組。因此，采用這種器件開發(fā)的數(shù)字系統(tǒng)， 其升級與改進極其方便。 (2) 數(shù)碼清除 ： 當(dāng)按下清除鍵時 ， 清除前面輸入的所有值 ， 并顯示為 “ ”。 (4) 密碼更改 ： 將舊密碼解除之后 ， 可以進行密碼更改 ， 輸入任意四位密碼數(shù)字 ， 再按 號就可以將輸入的數(shù)碼當(dāng)作新的密碼。 (6) 密碼解鎖 ： 按下 99鍵再輸入數(shù)碼 ， 如果輸入與系統(tǒng)儲存密碼一致 ， 密碼鎖就能開啟否則不能解鎖。 密碼鎖的硬件系統(tǒng)示意圖如圖 1 所示。鍵盤采用 4 4 矩陣式鍵盤，有 0～ 9 共 10 個數(shù)字鍵和6 個功能鍵 。鎖未開，該鍵無效。 3） Reset：系統(tǒng)復(fù)位鍵，按下該鍵，系統(tǒng)回到初始狀態(tài)。 5） Close：關(guān)鎖鍵。鍵盤掃描信號由計數(shù)器產(chǎn)生。 【 2】 密碼鎖控制電路 密碼鎖控制電路是整個系統(tǒng)的控制中心，當(dāng)有按鍵按下時，系統(tǒng)根據(jù)譯碼所得數(shù)字，判斷出按下的是功能鍵還是數(shù)字鍵，如果是功能鍵，則執(zhí)行相應(yīng)鍵的功能；如果是數(shù)字鍵，則作為密碼。 【 3】 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計 2》 說明書 6 3系統(tǒng)軟件部分設(shè)計 與仿真 電子密碼鎖的整體結(jié)構(gòu) 電子密碼鎖的整體結(jié)構(gòu)如 2 所示，它包括密碼鎖輸入模塊、控制模塊和顯示模塊等。 時序產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生電路中三種不同頻率的工作脈沖波形 ， 包括系統(tǒng)時鐘信號 、 彈跳消除取樣信號和鍵盤掃描信號 。 該信號由 ky3ky0 進入鍵盤 ， 其變化的順序為11101101101101111110 周而復(fù)始 。 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)計中采用的矩陣式鍵盤是機械開關(guān)結(jié)構(gòu) ， 因此在開關(guān)切換的瞬間 ， 會在接觸點出現(xiàn)信號來回彈跳的現(xiàn)象 。 彈跳消除電路采用軟件延時的方法消除抖動 ， 其仿真波形如 3 所示 。 對于鍵盤譯碼電路 ， 分為數(shù)字按鍵和功 能按鍵 ， 每一個按鍵可負責(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)劃每個按鍵的輸出形式 ， 以便執(zhí)行相應(yīng)的動作。 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 。 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計 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 ， 第一個數(shù)字會在顯示器的最右端顯示 ， 隨后每按下一個新數(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 。 (3) 電子密碼鎖為 4 位 ， 當(dāng)輸入超過 4 位時電路不予理會 ， 且不顯示第 4 個以后的數(shù)字 。 (2) 更改密碼 ： 按下 55鍵 ， 輸入舊密碼 (設(shè)計中為 “0000”)， 再按 鍵 ， 即可解除舊密碼 。 (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
畢業(yè)設(shè)計相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1