械式密码锁。由于采用的是可编程逻辑器件FPGA,使得系统有相当大的灵活性,随时可以进行硬件升级、扩展。而且系统设计完善以后还可以将主控的FPGA固化成一片ASIC,那么这块ASIC就可以作为专用的数字密码锁芯片。
方案的论证比较在实际应用中由于程序容易跑飞系统的可靠性能较差,而基于FPGA设计的电子密码锁克服了基于单片机设计密码锁的缺点。基于上述比较以上两种方案,根据系统设计要求,采用方案二。
213系统方案的总体设计系统原理框图
本系统由主控芯片(FPGA),键盘,显示电路,报警电路和开关门电路组成,而主控芯片又可分为按键处理部分,控制部分和译码显示部分。系统原理框系统原理框图如图213所示:
图213系统总体框架
总体设计原理
本系统有8个按键,K0K1K2K3K4K5代表数字09共10个数字和1个确认键,1个复位键。密码长度为四位,并且固化在锁内,输入正确密码后,
3
f按确认键即可开门,本系统设置为绿灯亮。在输入密码的过程中,当用户键入错误密码时,报警灯红灯亮。按下复位键,可使报警停止,同时清除所有密码显示。每输入一位数字,密码在数码管上的显示左移一位。即上电后,按确认键即可开门。门开后可通过锁门按钮关门,门关上后要再次输入密码才能开门。在输入密码的过程中,当用户键入错误密码时,系统就会报警,由扬声器发出报警声,当连续三次出现密码错误时,则系统会长时间报警不止,这时必须按警报复位键方可停止。
22主控模块
221主控芯片EP4CE6E22C8的介绍主控芯片采用ACEX1K系列的EP4CE6E22C8。Cyclo
eIV系列是当今Altera
CPLD中应用前景最好的器件系列之一,该系列的FPGA由逻辑阵列块LAB(Logicarrayblock)、嵌入式阵列块EAB(embeddedarrayblock)、快速互联以及IO单元构成,每个逻辑阵列块包含8个逻辑单元LE(logiceleme
t)和一个局部互联。每个逻辑单元则由一个4输入查找表(LUT)、一个可编程触发器、快速进位链、级连链组成,多个LAB和多个EAB则可通过快速通道互相连接3。EAB是Cyclo
eIV系列器件在结构设计上的一个重要部件,他是输入端口和输出端口都带有触发器的一种灵活的RAM块,其主要功能是实现一些规模不太大的FIFO、ROM、RAM和双端口RAM等。
23键盘模块
按键方式分为8个独立按键,K0K1K2K3K4K5代表数字09共10个数字和1个确认键,1个复位键。考虑到按键数目不够,采用了一位按键作为功能转换按键;即前5位按键输入04,同时按下功能转换按键时,按键04即转换为按键59,这就弥补了按键数目的r