1.開鎖代碼為8位二進制數(shù),當(dāng)輸入代碼的位數(shù)和位值與鎖內(nèi)給定的密碼一致,且按規(guī)定程序開鎖時,方可開鎖,并點亮開鎖指示燈LT。否則,系統(tǒng)進入“錯誤”狀態(tài),并發(fā)出報警信號。
2.開鎖程序由設(shè)計者確定,并要求鎖內(nèi)給定的密碼是可調(diào)的,且預(yù)置方便,保密性好。
3.串行數(shù)字鎖的報警方式是點亮77指示燈LF,并使喇叭鳴叫來報警,報警動作響1分鐘,停10秒鐘后再重復(fù)出現(xiàn),直到按下復(fù)位開關(guān),報警才停止。此時,數(shù)字鎖自動進入等待下一次開鎖的狀態(tài)。
4.報警器可以兼作門鈴用,門鈴響的時間通常為7~10秒。
2 設(shè)計分析及系統(tǒng)方案設(shè)計
系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示:
本實驗要求串行輸入八位密碼,密碼可以隨意設(shè)置,可以任意更改, 并且能夠存儲.而且能夠顯示出當(dāng)前已經(jīng)輸入或者設(shè)置的位數(shù),待輸入八位后通過比較電路與預(yù)先設(shè)置的密碼進行比較.如果輸入的密碼與存儲的密碼相同鎖體打開 如果輸入的密碼與存儲的密碼不同則報警系統(tǒng)打開發(fā)出警報.由于還要求有門鈴功能所以增加一個門鈴輸入當(dāng)門鈴按下后 門鈴響十秒鐘。
對于密碼存儲以及密碼輸入比較部分主要由load 控制。
Load | 0 | 1 |
li | 0 | 1 |
La | 1 | 0 |
系統(tǒng)功能 | 設(shè)置密碼 | 輸入密碼 |
load為0時系統(tǒng)功能為設(shè)置密碼,此時只需要順序串行輸入八位0/1密碼即可,系統(tǒng)將輸入的密碼自動保存在存儲器內(nèi)以便于輸入的密碼進行比較,當(dāng)load為1時系統(tǒng)功能為輸入密碼,此時只需要順序串行輸入八位0/1即可,待輸入八位后系統(tǒng)自動將剛輸入的密碼與存儲器內(nèi)的密碼進行比較如果密碼正確則開鎖信號lt為1,否則警報信號lf 和響鈴信號alm為1 lt為0
對于門鈴部分 當(dāng)檢測到press信號的下降沿時門鈴開始響,計數(shù)器開始計數(shù),此時始終脈沖頻率為50MHz/16MHz=3.125Hz ,此時當(dāng)計數(shù)器為30時既時間為30/3.125=9.6秒時門鈴自動關(guān)閉。
3系統(tǒng)以及模塊硬件電路設(shè)計
系統(tǒng)電路圖
系統(tǒng)電路圖如上如所示 其中clk1腳接入50MHz的方波,load有兩種狀態(tài)----高電平和低電平狀態(tài)。k0 k1 press clr 分別接到四個去抖開關(guān)上開關(guān)按下去為低電平 lt alm2 lf alm分別接到四個發(fā)光二級管上,當(dāng)輸出為1時二極管發(fā)光。y0[0~6]分別接到HEX7對應(yīng)的引腳上實現(xiàn)數(shù)碼管顯示功能。Y1[0~6]分別接到HEX5對應(yīng)的引腳上實現(xiàn)數(shù)碼管顯示功能。其余各種邏輯功能由芯片內(nèi)部計算執(zhí)行來實現(xiàn)。芯片內(nèi)部程序通過對clk、load、k0、k1、press、clr輸入信號的處理通過lt、alm2、lf、alm、y0[0~6]、y1[0~6]進行輸出來達到系統(tǒng)所需要的功能。
DE2開發(fā)板上使用的元件要給出使用管腳編號。
接口 名稱 | 類型 (輸入/輸出) | 符號 | 引腳號 | 說明 |
CLK | 輸入 | CLOCK_50 | PIN_N2 | 輸入50MHz的時鐘頻率 |
LOAD | 輸入 | SW[17] | PIN_V2 | 修改(0)/設(shè)置(1)密碼 |
K0 | 輸入 | KEY[0] | PIN_G26 | 輸入密碼0(低電平有效) |
K1 | 輸入 | KEY[1] | PIN_N23 | 輸入密碼1(低電平有效) |
Press | 輸入 | KEY[2] | PIN_P23 | 門鈴按鈕(低電平有效) |
CLR | 輸入 | KEY[3] | PIN_W26 | 復(fù)位開關(guān)(低電平有效) |
lt | 輸出 | LEDR[0] | PIN_AE23 | 開鎖成功指示燈 |
alm2 | 輸出 | LEDR[12] | PIN_AD15 | 門鈴(小燈) |
lf | 輸出 | LEDR[16] | PIN_AE12 | 開鎖失敗指示燈 |
alm | 輸出 | LEDR[17] | PIN_AD12 | 開鎖失敗報警器(小燈) |
y0[0] | 輸出 | HEX7[0] | PIN_L3 | 輸入密碼七段碼顯示 |
y0[1] | 輸出 | HEX7[1] | PIN_L2 | 輸入密碼七段碼顯示 |
y0[2] | 輸出 | HEX7[2] | PIN_L9 | 輸入密碼七段碼顯示 |
y0[3] | 輸出 | HEX7[3] | PIN_L6 | 輸入密碼七段碼顯示 |
y0[4] | 輸出 | HEX7[4] | PIN_L7 | 輸入密碼七段碼顯示 |
y0[5] | 輸出 | HEX7[5] | PIN_P9 | 輸入密碼七段碼顯示 |
y0[6] | 輸出 | HEX7[6] | PIN_N9 | 輸入密碼七段碼顯示 |
y1[0] | 輸出 | HEX5[0] | PIN_T2 | 修改密碼七段碼顯示 |
y1[1] | 輸出 | HEX5[1] | PIN_P6 | 修改密碼七段碼顯示 |
y1[2] | 輸出 | HEX5[2] | PIN_P7 | 修改密碼七段碼顯示 |
y1[3] | 輸出 | HEX5[3] | PIN_T9 | 修改密碼七段碼顯示 |
y14] | 輸出 | HEX5[4] | PIN_R5 | 修改密碼七段碼顯示 |
y1[5] | 輸出 | HEX5[5] | PIN_R4 | 修改密碼七段碼顯示 |
y1[6] | 輸出 | HEX5[6] | PIN_R3 | 修改密碼七段碼顯示 |
4 系統(tǒng)的VHDL設(shè)計
系統(tǒng)的主要功能是通過VHDL語言來實現(xiàn)的。語言代碼如下。
本系統(tǒng)運行在聯(lián)想計算機平臺和Altera DE2平臺,用的是quartus60軟件調(diào)試環(huán)境,系統(tǒng)的參數(shù)選取均按照要求適當(dāng)選取。
對密碼模塊:開始時,先給系統(tǒng)清零,即使clr為0(按下KEY[3]),若設(shè)置密碼則SW[17]開關(guān)撥下使load為低電平,此時通過按去抖開關(guān)KEY[0],KEY[1]進行密碼設(shè)置0和1,每輸入一位密碼則數(shù)目管顯示的數(shù)字加1直到輸入第8位
設(shè)置密碼:仿真圖如下如所示。設(shè)置密碼時將SW[17]撥下使load為低電平并且clr為高電平此時可以設(shè)置密碼,由圖可以看出設(shè)置的密碼為00000111每設(shè)置一位密碼數(shù)碼管HEX5的七個引腳都隨著y1[0~6]的變化而變化,進而顯示出當(dāng)前的位數(shù)。
設(shè)置密碼仿真圖
當(dāng)輸入密碼時,SW[17]開關(guān)撥上使load為高電平輸入密碼開始,此時通過按去抖開關(guān)KEY[0],KEY[1]進行密碼設(shè)置0和1,每輸入一位密碼則數(shù)目管顯示的數(shù)字加1直到輸入第8位。系統(tǒng)自動將輸入的密碼與預(yù)設(shè)的密碼進行比較如果相同則開鎖。開鎖成功仿真圖如下如所示,此時設(shè)置的密碼為00001111輸入的密碼為00001111,由圖可以看每設(shè)置一位密碼數(shù)碼管HEX5的七個引腳都隨著y1[0~6]的變化而變化,進而顯示出當(dāng)前的位數(shù)。此時clr為高電平load為低電平當(dāng)密碼輸入完畢后將load變?yōu)楦唠娖竭M行密碼輸入輸入方法與設(shè)置密碼相同沒設(shè)置一位密碼數(shù)碼管HEX7的七個引腳都隨著y0[0~6]的變化而變化,進而顯示出當(dāng)前的位數(shù)。當(dāng)輸完八位密碼后系統(tǒng)將其與預(yù)先設(shè)置的密碼進行對比,由于設(shè)置與輸入的密碼相同所以lt為高電平開鎖,lf、alm為低電平?jīng)]有反應(yīng)。
密碼正確開鎖成功仿真圖
開鎖不成功仿真圖如下如所示,此時設(shè)置的密碼為00000111輸入的密碼為00000011,由圖可以看每設(shè)置一位密碼數(shù)碼管HEX5的七個引腳都隨著y1[0~6]的變化而變化,進而顯示出當(dāng)前的位數(shù)。此時clr為高電平load為低電平當(dāng)密碼輸入完畢后將load變?yōu)楦唠娖竭M行密碼輸入輸入方法與設(shè)置密碼相同沒設(shè)置一位密碼數(shù)碼管HEX7的七個引腳都隨著y0[0~6]的變化而變化,進而顯示出當(dāng)前的位數(shù)。當(dāng)輸完八位密碼后系統(tǒng)將其與預(yù)先設(shè)置的密碼進行對比,由于設(shè)置與輸入的密碼不同所以lt為低電平不開鎖,lf、alm為高電平,警報響起,警報燈亮起
密碼錯誤開鎖不成功仿真圖
門鈴功能仿真圖
完整的Word格式文檔51黑下載地址:
文檔.doc
(881 KB, 下載次數(shù): 35)
歡迎光臨 (http://www.torrancerestoration.com/bbs/) | Powered by Discuz! X3.1 |