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電子密碼鎖的EDA技術(shù)設計方案

作者: 時(shí)間:2010-05-11 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
基于技術(shù)設計的,以其價(jià)格便宜、安全可靠、使用方便,受到了人們的普遍關(guān)注。而以現場(chǎng)可編程邏輯器件(FPGA)為設計載體,以硬件描述語(yǔ)言(VHDE)為主要表達方式,以QuartusⅡ開(kāi)發(fā)軟件和GW48開(kāi)發(fā)系統為設計工具設計的,由于其能夠實(shí)現數碼輸入、數碼清除、密碼解除、密碼更改、密碼上鎖和密碼解除等功能,因此,能夠滿(mǎn)足社會(huì )對安全防盜的要求。

1 的基本功能

電子密碼鎖主要實(shí)現的功能包括:

(1)數碼輸入:按下一個(gè)數字鍵,其對應的數字就顯示在最右邊的數碼管上,同時(shí)將先前輸入的所有數字向左移動(dòng)一位。設計密碼為4位,系統只能顯示前4位輸人的數碼。

(2)數碼清除:當按下清除鍵時(shí),清除前面輸入的所有值,并顯示為“----”。

(3)密碼解除:按下55#鍵,可以將電子密碼鎖的舊密碼解除。

(4)密碼更改:將舊密碼解除之后,可以進(jìn)行密碼更改。輸入任意四位密碼數字,再按#號就可以將輸入的數碼當作新的密碼。

(5)密碼上鎖:輸入新的密碼之后,按下11#鍵,可以進(jìn)行密碼上鎖操作。

(6)密碼解鎖:按下99#鍵,再輸入數碼;如果輸入與系統儲存密碼一致,密碼鎖就能開(kāi)啟;否則不能解鎖。

2 電子密碼鎖的結構原理

2.1 電子密碼鎖的整體結構

電子密碼鎖的整體結構如圖1所示,它包括密碼鎖輸入模塊、控制模塊和顯示模塊等。



2.2 密碼鎖輸入模塊

密碼鎖輸入模塊的電路框圖如圖2所示,它由時(shí)序產(chǎn)生電路、鍵盤(pán)掃描電路、彈跳消除電路、鍵盤(pán)譯碼電路和按鍵存儲電路組成。



時(shí)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,包括系統時(shí)鐘信號、彈跳消除取樣信號和鍵盤(pán)掃描信號。

鍵盤(pán)電路可提供鍵盤(pán)掃描信號。該信號由ky3~ky0進(jìn)入鍵盤(pán),其變化的順序為1110-1101-1011-0111-1110……周而復始。掃描信號0111代表掃描的為*、0、#這一排按鍵,當*這個(gè)按鍵被按下時(shí),由kx2~kx0讀出的值為011。按鍵位置的數碼關(guān)系如表1所列。



彈跳消除電路可避免誤操作發(fā)生。由于設計中采用的矩陣式鍵盤(pán)是機械開(kāi)關(guān)結構,因此,在開(kāi)關(guān)切換的瞬間,會(huì )在接觸點(diǎn)出現信號來(lái)回彈跳的現象。為使電子密碼鎖可靠工作,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),其仿真波形如圖3所示。從圖3中可以看出,若采樣信號連續兩次或超過(guò)兩次檢測到高電平信號,說(shuō)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;否則當作抖動(dòng)處理而不予理會(huì ),以此來(lái)消除抖動(dòng)。


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