课程设计论文-基于fpga的电子密码锁设计

课程设计论文-基于fpga的电子密码锁设计内容摘要：

进入键盘 ， 其变化的顺序为11101101101101111110 周而复始。 扫描信号 0111 代表扫描的为 *、 0、 这一排按键 ，当 *这个按键被按下时 ， 由 kx2kx0 读出的值为 011， 按键位置的数码关 系如表 1 所列。 表 1 按键位置数码表 弹跳消除电路可避免误操作发生 ， 由于设计中采用的矩阵式键盘是机械开关结构 ， 因此在开关切换的瞬间 ， 会在接触点出现信号来回弹跳的现象。 为使电子密码锁可靠工作 ，武汉理工大学《专业课程设计 2》 说明书 7 必须加上弹跳消除电路。 弹跳消除电路采用软件延时的方法消除抖动 ， 其仿真波形如 3 所示。 图 3 消抖电路仿真图 从图 3 中可以看出 ， 若采样信号连续两次或超过两次检测到高电平信号 ， 说明按键状态确实发生了变化 ， 此时电路输出一个时钟周期的按键信号 ， 否则当作抖动处理而不予理会 ， 以此来消除抖动。 对于键盘译码电路 ， 分为数字按键和功 能按键 ， 每一个按键可负责不同的功能 ， 而键盘所产生的输出 (也就是扫描回复信号 ) 却无法直接拿来用作密码锁控制电路的输入 ， 所以必须由键盘译码电路来规划每个按键的输出形式 ， 以便执行相应的动作。 【 4】 键盘存储电路可将每次扫描产生的新按键数据存储下来 ， 因此新数据可能会覆盖前面的数据 ， 所以需要一个按键存储电路 ， 以将整个键盘扫描完毕的结果记录下来。 图 4 密码锁输入模块的仿真波形 图 4 所示是密码锁输入模块的仿真波形 ， 图中 ， 数字键数据 “ 0、 9” 和功能键数据 “ 0100、 0001” 所得到的输出不同 ， 由此可证明密码锁输入模块的正确性。 控制模块 密码锁控制电路是整个电路的控制中心 ， 主要完成对数字键输入和功能键输入的响应和控制 ， 密码锁控制电路的仿真波形如图 5 所示。 武汉理工大学《专业课程设计 2》 说明书 8 图 5 密码锁控制电路的仿真波形 从图 5 可见 ， 其数字键输入的响应控制过程如下 ： (1) 按下数字键 ， 第一个数字会在显示器的最右端显示 ， 随后每按下一个新数字 显示器上已经存在的数字整体会向左移一位 ， 并将以新的数字显示出来。 (2) 若要更改输入数字 ， 则可按 *键清除所有输入的数字 ， 再重新输入数字。 (3) 电子密码锁为 4 位 ， 当输入超过 4 位时电路不予理会 ， 且不显示第 4 个以后的数字。 功能按键的输入响应控制功能如 : (1) 清除功能 ： 按下 *键可清除所有输入的数字 ， 显示为 “ ”。 (2) 更改密码 ： 按下 55键 ， 输入旧密码 (设计中为 “0000”)， 再按 键 ， 即可解除旧密码。 接着输入 4 位数字 ， 再按下 键 ， 就可以将 4 位数字作为新密码。 (3) 密码上锁 ： 输入 4 位新的密码数字之后再按 11键 ， 就可以将密码锁上锁 (4) 密码解锁 ： 按下 99键可输入密码解锁假如输入 “2345”这个密码 ， 然后按下 键 ，系统将比较键盘输入的数码和 寄存器中的数码 ， 如果一致 ， 就会给出一个开锁信号 ， 密码锁开锁 ， 否则密码输入无效。 显示模块 本电子密码锁的显示模块比较简单 ， 其作用是将控制模块的 BCD 码输出转换为 7 段显示编码然后驱动数码管 ， 其仿真波形如图 6 所示 ： 武汉理工大学《专业课程设计 2》 说明书 9 图 6 显示模块仿真波形。