基于Multisim的电子系统设计 仿真与综合应用 第2版 实验报告及答案 (郭锁利 刘延飞)

实验报告配套教材：

书名：基于Multisim的电子系统设计、仿真与综合应用 第2版
作者：郭锁利 刘延飞 李琪
出版社：人民邮电出版社

实验报告概述：

　　　由于城市规模的迅速扩大，城市中大量的工作机会吸引了外来人口的大量涌入，使本来就复杂的城市管理更加复杂。近年针对城市小区居民的入室盗窃和抢劫时有发生，城市居民的生活安全受到了威胁。对此，公安部门虽做了大量的努力，结果仍不尽人意，因此怎样实现各种防盗问题也变得尤其突出。在日常生活中，住宅与部门的安全防范、单位的保密文档和简易的保险箱等等都采用加密的方式来实现。数字密码锁具有低成本、低功耗、安全性高、易操作等优点。 　　　目的： 　　　本设计的目的是要设计一个具有报警功能的电子密码锁，准确得比较密码的正确来开锁，防止非法开锁。 　　　意义： 　　　本设计的意义在于通过数字电子密码锁解决传统机械锁的不安全性能等问题，有效地阻止盗窃等事件的发生，并且对盗窃事件有提醒报警的功能。 　　　 1.2 本系统主要研究内容 （1）该题的主要任务是产生一个开锁信号，而开锁信号的形成条件是输入代码和已设置的密码相同。实现这种功能的电路构思有多种。比如：用2片8位数据锁存器或2片4位寄存器，一片存入开锁的代码，另一片存入密码，通过比较的方法判断，若二者相等，则形成开锁信号。 （2）在产生开锁信号后，要求输出声、光信号。其中音响的产生可以由开锁信号去触发一个音响电路。其中的光信号可以用开锁信号点亮LED指示灯。 （3）用按钮开关的第一个动作信号触发一个5S的定时器，若在5S内未将锁打开，则电路进入自锁状态，使之无法再打开，并由扬声器发出持续20秒的报警信号。 根据设计的要求，设计的总体思想及设计顺序为： （1）设计密码设定及密码输入电路。在本过程中，主要使用了74LS194芯片及单刀双掷开关。 ①密码输入和设置端分别使用处于置数状态的两片194芯片，用来存储密码。 外部用多个开关控制内部的密码输入开关。 （2）设计密码比较电路。两种方案，555集成电路构成的密码锁电路和74LS85组成的数字电子密码锁。 （3设计5秒计时电路和20秒计时电路。5秒计时使用74LS290芯片形成了5进制电路达到计时的目的。20秒计时使用74LS160形成20进制电路达到计时目的。结合整体设计的需要，设置为计时到5时，停着等待置数信号到来，而非直接置数。而20秒计时则由5秒计时部分通过控制其使能输入来控制其工作与否。 （4）设计脉冲产生电路。该部分主要使用555芯片设置参数，从而得到频率约为1000HZ的输出信号。 （5）各部分的连接与调试。这时需要解决5秒计时的置数工作；20秒计时的开始工作信号；密码输入端按下任何按键时，触发5秒计时；计时到5秒后，触发20秒计时及蜂鸣器；5秒后，若仍未输入正确的密码，则自锁电路，密码输入清零代替。