基于Max+Plus II和VHDL的电子密码锁设计

2009-11-09 22:52:47来源: 漯河职业技术学院

  近年来,随着生活水平的不断改善,个人财富日益增长,人们对安全防盗的要求也逐渐提高。安全可靠、使用方便的电子密码锁成了人们防盗的首选。以Max +PlusⅡ(Multiple Array Matrix and ProgrammingLogic User SystemⅡ,多阵列矩阵及可编程逻辑用户系统Ⅱ)为工作平台,使用PLD可编程器件和VHDL语言设计的带音乐的电子密码锁具有密码预置,误码锁死及开锁音乐提示等功能。这种设计不仅简化了系统结构,降低了成本,更提高了系统的可靠和保密性。采用PLD可编程逻辑器件开发的数字系统,可以方便地升级和改进。

  1 设计思路

  密码锁电路由键盘控制、密码设置和音乐演奏三大功能模块组成,原理如图1所示。Count,Keyvalue,Contrl,Smdisplay构成键盘控制模块,Songer是音乐演奏模块,Set是密码设置模块。

密码锁电路原理图

  1.1 键盘控制

  键盘主要完成向系统输入数据,传送命令等功能。它是一个机械弹性按键开关的集合,利用机械触点的合、断作用产生高、低电平。通过对电平高低状态的检测,以确认按键按下与否。一个电压信号通过机械触点的断开、闭合过程的波形如图2所示。

一个电压信号通过机械触点的断开

  在该键盘电路中,Count模块提供键盘的行扫描信号Q[3..0]。在没有按键按下时,信号EN为高电平,行扫描输出信号Q[3..0]的循环变化顺序为0001 OO100100 1000 0001(依次扫描4行按键);当有按键按下时,信号EN为低电平,行扫描输出信号Q[3..0]停止扫描,并锁存当前的行扫描值。例如按下第一行的按键,那么Q[3..O]=0001。

  Keyvalue模块的主要功能是对输入按键的行信号Q[3..0]和列信号14[3..0]的当前组合值进行判断来确定输入按键的键值。

  Contrl模块的主要功能是实现按键的消抖,判断是否有按键按下。确保对按键的提取处于图2所示的闭合稳定时间范围内,这就对本模块的输入时钟信号有一定的要求,在本设计中该模块输入的时钟信号频率为64 Hz。Smdisplay模块主要是完成数码管动态扫描和七段译码显示的功能。

[1] [2]

关键字:Max+Plus  VHDL  PLD  可编程逻辑

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2009/1109/article_795.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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