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电子密码锁的EDA技术方案设计

发布时间:2020-07-21 18:08:39 阅读: 来源:剥线机厂家

基于EDA技术设计的电子密码锁,以其价格便宜、安全可靠、使用方便,受到了人们的普遍关注。而以现场可编程逻辑器件(FPGA)为设计载体,以硬件描述语言(VHDE)为主要表达方式,以QuartusⅡ开发软件和GW48EDA开发系统为设计工具设计的电子密码锁,由于其能够实现数码输入、数码清除、密码解除、密码更改、密码上锁和密码解除等功能,因此,能够满足社会对安全防盗的要求。1 电子密码锁的基本功能电子密码锁主要实现的功能包括:(1)数码输入:按下一个数字键,其对应的数字就显示在最右边的数码管上,同时将先前输入的所有数字向左移动一位。设计密码为4位,系统只能显示前4位输人的数码。(2)数码清除:当按下清除键时,清除前面输入的所有值,并显示为“----”。(3)密码解除:按下55#键,可以将电子密码锁的旧密码解除。(4)密码更改:将旧密码解除之后,可以进行密码更改。输入任意四位密码数字,再按#号就可以将输入的数码当作新的密码。(5)密码上锁:输入新的密码之后,按下11#键,可以进行密码上锁操作。(6)密码解锁:按下99#键,再输入数码;如果输入与系统储存密码一致,密码锁就能开启;否则不能解锁。2 电子密码锁的结构原理2.1 电子密码锁的整体结构电子密码锁的整体结构如图1所示,它包括密码锁输入模块、控制模块和显示模块等。2.2 密码锁输入模块密码锁输入模块的电路框图如图2所示,它由时序产生电路、键盘扫描电路、弹跳消除电路、键盘译码电路和按键存储电路组成。时序产生电路用于产生电路中三种不同频率的工作脉冲波形,包括系统时钟信号、弹跳消除取样信号和键盘扫描信号。键盘电路可提供键盘扫描信号。该信号由ky3~ky0进入键盘,其变化的顺序为1110-1101-1011-0111-1110……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kx2~kx0读出的值为011。按键位置的数码关系如表1所列。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,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,其仿真波形如图3所示。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。

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