智能密码锁基本工作原理及硬件组成
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发布日期：2010-04-10 18:20:26 查看次数：304
【九正建材网】密码锁是锁的一种，开启时用的是一系列的数字或符号。密码锁的密码通常都只是排列而非真正的组合。部分密码锁只使用一个转盘，把锁内的数个碟片或凸轮转动；亦有些密码锁是转动一组数个刻有数字的拨轮圈，直接带动锁内部的机械。
密码锁是锁的一种，开启时用的是一系列的数字或符号。密码锁的密码通常都只是排列而非真正的组合。部分密码锁只使用一个转盘，把锁内的数个碟片或凸轮转动；亦有些密码锁是转动一组数个刻有数字的拨轮圈，直接带动锁内部的机械。
智能密码锁工作原理及硬件组成
智能密码锁的系统由智能监控器和电子锁具组成。二者异地放置，智能监控器供给电子锁具所需的电源并接收其发送的报警信息和状态信息。这里采用了线路复用技术，使电能供给和信息传输共用一根二芯电缆，提高了系统的可靠性、安全性。
智能监控器的基本原理及组成
智能监控器的组成，它由单片机、时钟、键盘、LCD显示器、存贮器、解调器、线路复用及监测、A/D转换、蜂鸣器等单元组成。主要完成与电子锁具之间的通信、智能化分析及通信线路的安全监测等功能。
在发送端，电子锁具通过脉冲变压器Ｔ将调制好的数据信号升压后发送出去；在接收端，脉冲变压器T将接收到的数据信号降压后送解调器，以减少载波信号在传输过程中的损耗。为了减少通信和供电之间的相互干扰，对扼流圈L、耦合电容C的选择要综合考虑。
设载波频率fo＝400kHz，为了保证绝大部分信号能量传输到接收端，取L＝33.7μH C1＝0.047μF。
电流监视技术
为了防止通信线路的人为破坏和电磁执行器因某种原因造成流过电磁线圈的电流过大而烧毁线圈，本文在智能密码锁设计中采用电流监视技术。电流监视器采用MAXIM公司生产的电流／电压转换芯片MAX471。该芯片能将被测电流I转化成对地输出电压U，且有测量范围大、精度高、输出电压U和被测电流I成正比等特点。电流监视器输出电压
送A/D转换器，单片机通过读取A/D转换结果，获知线路中电流的变化情况，通过分析及时发现异常，发出报警信号。
数据通讯与预处理技术
智能监控器接收锁具发来的状态信息（其中包括锁具的开启、关闭、第一次密码错、第二次密码错、第三次密码错等）、流过电磁执行器线圈的电流值，并读取该时刻通讯线路的供电电流值，三者结合起来构成一个数据块，其中操作状态占1个字节，供电电流占2个字节，线圈电流占2个字节。智能监控器在与电子锁具通信过程中，始终处于接收状态。为了提高通信可靠性，本文在通信协议中采用重复发送的方式，电子锁具对每一组数据重复发送5次，智能监控器接收到这组数据后，采用大数译码定律纠错，保证了数据接收的准确性。另外为了节约内存需对接收到的数据采用预处理技术，即每接收到一个数据后，首先将该数据与设定的门限值比较，如果大于门限值，则发出超限报警；如果小于门限值，则将该数据与当日接收到的同类数据比较，保留较大者。这样每天存储的数据为同类数据中的最大值，
智能化分析
智能化分析与预测技术就是以每次接收到的数据块为依据，与此前同类数据的记录值作比较，分析该操作引起电流变化的大小及趋势，及时发现存在问题，并报告管理人员，从而提高了整个系统的可靠性。
系统软件设计
智能密码锁软件采用51系列单片机汇编语言对智能监控器和电子锁具分别编程。智能监控器软件包括键盘扫描和LCD显示程序、蜂鸣器驱动程序、时钟修改和读取程序、数据通信与预处理程序、智能化分析程序及线路监测程序等模块。电子锁具软件包括键盘扫描与译码程序、LCD显示程序、通信程序、电磁执行器驱动及检测程序、传感器接口程序等模块。软件设计过程中采用模块化设计方法，便于程序的阅读、调试和改进。
智能密码锁充分利用了51系统单片机软、硬件资源，引入了智能化分析功能，提高了系统的可靠性和安全性。通过在某型号保险柜安装使用，受到用户的欢迎。另外，智能密码锁在软、硬件方面稍加改动，便可构成智能化的分布式监控网络，实现某一范围内的集中式监控管理，在金融、保险、军事重地及其它安全防范领域具有广泛的应用前景。
智能监控器始终处于接收状态，以固定的格式接收电子锁具发来的报警信息和状态信息。对于报警信息，则马上通过LCD显示器及蜂鸣器发出声、光报警；对于状态信息，则存入内存，并与电子锁具在此时刻以前的历史状态进行比较，得出变化趋势，预测未来的状态变化，通过LCD显示器向值班人员提供相应信息，以供决策使用。智能监控器与电子锁具建立通信联系的同时，通过A/D转换器实时地监视流过通信线路的供电电流的变化，有效地防止人为因素造成的破坏，保证了通信线路的畅通。
基于单片机语音智能密码锁设计 一、设计任务及要求: 设计任务: 设计一个具有设置数字密码任设、存储、画面显示、语言播报以及具有报警功能的密码锁。 要求: 1(密码由六位数字组成，可以由用户自定义设置。 2(密码锁具有语言播报和状态显示功能。 3(一次性只允许三次密码输入操作，支持密码修改。 4(具有报警功能。 指导教师签名 2013年月日 二、指导教师评语: 指导教师签名 : 2013年月日三、成绩 验收盖章 2013年月日 目录 目 录 ..................................................................... ..................................................... 2 1 设计目 的 ..................................................................... ......................................... 1 2 设计的主要内容和要
求 ..................................................................... .................. 1 3 整体设计方 案 ..................................................................... .................................. 1 4硬件电路设 计 ..................................................................... .. (2) 4.1 系统总电路的设 计 ..................................................................... . (2) 4.2 5V直流稳压电源模 块 ..................................................................... (3) 4.3 控制电路的设 计 ..................................................................... .. (4) 4.4 语音模块电路的设 计 ..................................................................... .. (4) 4.5 信号输入电路的设 计 ..................................................................... . (5) 4.6 密码储存电路的设 计 ..................................................................... . (6)
计算机硬件组成及各部分的功能 一、计算机硬件五大功能部分 1.运算器运算器又称算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit 简称ALU）。它是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、异或、比较等）。 2.控制器控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其它各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。 硬件系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，简称 CPU）。它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模集成电路工艺制成的芯片，又称微处理器芯片。 3.存储器 存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，包括原始的输入数据。经过初步加工的中间数据以及最
后处理完成的有用信息都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序，即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存储器中。存储器分为内存储器（内存）和外存储器（外存）两种。 4.输入设备 输入设备是给计算机输入信息的设备。它是重要的人机接口，负责将输入的信息（包括数据和指令）转换成计算机能识别的二进制代码，送入存储器保存。 5.输出设备 输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的形式。 二、电脑主机包含的硬件及其功能 计算机硬件是指有形的物理设备，它是计算机系统中实际物理装置的总称。 中央处理器、主存储器、辅助存储器、输入输出设备、总线等五个部分。 中央处理器：用来对数据进行各算术运算和逻辑运算，是计算机的执行单元。
基于51单片机指纹电子密码锁设计 摘要 随着人民生活水平的提高，如何实现家庭防盗这一问题也变得尤其突出，传统的机械锁由于其构造简单，安全性低，无法满足人们的需求。随着电子产品向智能化和微型化的不断发展，单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器，所以具有防盗报警功能的电子密码锁控制系统逐渐代替传统的机械式密码控制系统，克服了机械式密码锁控制的密码量少，安全性能差的缺点。 在传统的身份认证中，我们往往使用密码加密法，但是这种方法只是"防君子不防小人"。在高明的黑客眼里，由几个字符组成的密码脆弱得不堪一击。现在，科技的发展让我们有了新的选择——生物识别技术。将生物识别技术应用于笔记本、门锁等方面，可以对文件、财产起保护作用，并且可以进行身份识别。生物识别技术的发展主要起始于指纹研究，它亦是目前应用最为广泛的生物识别技术。 本设计开发了一款基于单片机的指纹识别电子密码锁系统。该系统以STC89C52单片机作为模块核心，通过串口通信控制ZFM-60指纹模块实现录取指纹并存储指纹数据，并通过HS12864-15C液晶显示比对流程及比对结果，辅以直流继电器与发光二极管模拟开锁的动作。本系统具有体积小、性价比高、传输速度快、适合家庭及单位使用。 关键词：单片机，密码锁，指纹识别
51 single fingerprint-based electronic code lock design ABSTRACT With the improvement of people's living standards, how to achieve family security issue has become particularly prominent, the traditional mechanical locks because of its simple structure, low security, can not meet people's needs. As electronic products to intelligent miniaturized and the continuous development of SCM has become the electronic product research and development preferred controller, the electronic lock control system with anti-theft alarm function gradually replace the traditional mechanical control systems with code, overcome password less, poor safety performance shortcomings of mechanical lock control. In traditional identity, we tend to use password encryption method, but this method only "anti-anti-villain is not a gentleman." In the eyes of clever hackers, password consists of several characters fragile too vulnerable. Now, the development of science and technology so that we have a new option - biometrics. The biometric technology used in notebook, door locks, etc., they can file for protection of property, and can be identifiable. biometric technology in fingerprint primary origin research, it is also the most widely used biometric technology.
计算机硬件的基本组成部分 基本由什么组成呢?看了下面的内容相信会对您有所收获。更多内容请关注 1. 中央处理器 中央处理器称为CPU(Central Processing Unit) ，它的主要技术指标之一是主频，主频表示CPU的内部工作频率。主频越高，表明CPU的运算速度越快，当然性能也越好。 在微型计算机(简称微机或个人计算机)中，CPU又称为微处理器，其典型代表是 In tel公司的Pen tium 系列产品。例如，Pen tium II的主频在233?450MHz之间，而 Pentium III的主频可达800MHz。通常，人们所说的微机速度是指CPU的主频。它主要由控制器和运算器组成，是计算机的核心部件。 (1) 运算器 运算器(Arithmetical Unit) 的主要功能是完成对数据的算术运算、逻辑运算和逻辑判断等操作。在控制器控制下，运算器对取自存储器或其内部寄存器的数据按指令码的规定进行相应的运算，并将结果暂存在内部寄存器或送到存储器中。 (2) 控制器 控制器(Co ntrol Un it)是计算机中指令的解释和执行结构，其主要功能是控制运算器、存储器、输入输出设备等部件协调动作。控制器工作时，从存储器取出一条指令，并指出下一条指令所在的存放地址，然后对所取指令进行分析，同时产生相应的控制信号，并由控制信号启动有关部件，使这些部件完成指令所规定的操作。这样逐一执行一系列指令组成的程序，就能使计算机按照程序的要求，自动完成预定的任务。 2. 存储器 存储器(Memory)是用来存储程序和数据的部件，是计算机的重要组成部分。在实际应用中，用户先通过输入设备将程序和数据放在存储器中，运行程序时，由控制器从存储器中逐一取出指令并加以分析，发出控制命令以完成指令的操作。 在计算机中，存储器容量以字节(Byte,简写为B)为基本单位，一个字节由8个二进制位(bit)组成。存储容量的表示单位除了字节以外，还有KB、MB、GB、TB(可分别简称为K、M、G、T,例如，128MB可简称为128M)。其中： 1KB=1024B 1MB=1024KB
计算机的基本组成及工作原理 1.3.1 计算机系统的组成 计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成，这一节将分别介绍计算机硬件系统和软件系统。 计算机硬件是构成计算机系统各功能部件的集合。是由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。计算机硬件是看得见、摸得着的，实实在在存在的物理实体。 计算机软件是指与计算机系统操作有关的各种程序以及任何与之相关的文档和数据的集合。其中程序是用程序设计语言描述的适合计算机执行的语句指令序列。 没有安装任何软件的计算机通常称为“裸机”，裸机是无法工作的。如果计算机硬件脱离了计算机软件，那么它就成为了一台无用的机器。如果计算机软件脱离了计算机的硬件就失去了它运行的物质基础；所以说二者相互依存，缺一不可，共同构成一个完整的计算机系统。 计算机系统的基本组成如图1-6 所示。
1.3.2 计算机硬件系统的基本组成及工作原理 现代计算机是一个自动化的信息处理装置，它之所以能实现自动化信息处理，是由于采 用了“存储程序”工作原理。这一原理是1946年由冯 · 诺依曼和他的同事们在一篇题为《关 于电子计算机逻辑设计的初步讨论》的论文中提出并论证的。这一原理确立了现代计算机的 基本组成和工作方式。 ⑴ 计算机硬件由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 ⑵ 计算机内部采用二进制来表示程序和数据。 ⑶ 采用“存储程序”的方式，将程序和数据放入同一个存储器中（内存储器），计算 机能够自动高速地从存储器中取出指令加以执行。 可以说计算机硬件的五大部件中每一个部件都有相对独立的功能，分别完成各自不同 的工作。如图1-7所示，五大部件实际上是在控制器的控制下协调统一地工作。首先，把表 示计算步骤的程序和计算中需要的原始数据，在控制器输入命令的控制下，通过输入设备送 入计算机的存储器存储。其次当计算开始时，在取指令作用下把程序指令逐条送入控制器。 控制器对指令进行译码，并根据指令的操作要求向存储器和运算器发出存储、取数命令和运 算命令，经过运算器计算并把结果存放在存储器内。在控制器的取数和输出命令作用下，通 过输出设备输出计算结果。 1．运算器（ALU ） 运算器也称为算术逻辑单元ALU （Arithmetic Logic Unit ）。它的功能是完成算术运算和 逻辑运算。算术运算是指加、减、乘、除及它们的复合运算。而逻辑运算是指“与”、“或”、 “非”等逻辑比较和逻辑判断等操作。在计算机中，任何复杂运算都转化为基本的算术与逻 辑运算，然后在运算器中完成。 2．控制器（CU ） 控制器CU （Controller Unit ）是计算机的指挥系统，控制器一般由指令寄存器、指令译 码器、时序电路和控制电路组成。它的基本功能是从内存取指令和执行指令。指令是指示计 算机如何工作的一步操作，由操作码（操作方法）及操作数（操作对象）两部分组成。控制 器通过地址访问存储器、逐条取出选中单元指令，分析指令，并根据指令产生的控制信号作 用于其它各部件来完成指令要求的工作。上述工作周而复始，保证了计算机能自动连续地工 作。 通常将运算器和控制器统称为中央处理器，即CPU （Central Processing Unit ）,它是 整个计算机的核心部件，是计算机的“大脑”。它控制了计算机的运算、处理、输入和输出 等工作。 集成电路技术是制造微型机、小型机、大型机和巨型机的CPU 的基本技术。它的发展 使计算机的速度和能力有了极大的改进。在1965年，芯片巨人英特尔公司的创始人戈 登 · 摩尔，给出了著名的摩尔定律：芯片上的晶体管数量每隔18~24个月就会翻一番。让 所有人感到惊奇的是，这个定律非常精确的预测了芯片的30年发展。1958年第一代集成电 路仅仅包含两个晶体管，而1997年，奔腾II 处理器则包含了750万个晶体管，2000年的 程序 数据 控制流 数据流 图 1-7 计算机基本硬件组成及简单工作原理
湖南工程学院 课程设计 课程名称单片机原理及应用 课题名称智能密码锁设计 专业自动化 班级1291 学号 姓名 指导教师 2014 年12 月15 日
湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称单片机原理及应用 课题智能密码锁设计 专业班级自动化1291 学生姓名聂利峰 学号201201029135 指导老师王迎旭李晓秀 审批 任务书下达日期2014 年12 月 1 日任务完成日期2014 年12 月15 日
目录 第1章概述 (1) 1.1 设计要求 (1) 1.2 目的及意义 (1) 第2章系统总体方案选择与说明 (2) 2.1系统硬件电路设计框图 (2) 2.2 工作原理 (2) 第3章硬件电路设计 (4) 3.1 时钟电路设计 (4) 3.2 开锁电路设计 (4) 3.3 复位电路设计.................................. .5 3.4 报警电路设计 (5) 3.5 键盘电路设计 (5) 3.6 LED数码管显示电路设计 (6) 3.7 密码存储电路设计 (7) 第4章应用软件设计 (9) 4.1软件设计思路 (9) 4.2各子程序设计 (9) 4.2.1 键盘扫描子程序设计 (9) 4.2.2 L E D显示子程序设计 (11) 4.2.3开锁子程序设计 (11) 4.2.3EEPROM闪存子程序设计 (11) 第5章硬件调试与结果分析 (13) 第6章小结..................................... 致谢............................................ 参考文献.......................................... 附录.......................................... 附录A：系统硬件电路原理图.................... 附录B：源程序清单.............................. 电气与信息工程系课程设计评分表....................
计算机硬件组成及各部分的功能 计算机硬件是计算机系统中由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。 一、计算机硬件五大功能部分 1.运算器：运算器又称算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit简称ALU）。它是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、异或、比较等）。 2.控制器：控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其它各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。 硬件系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）。它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模集成电路工艺制成的芯片，又称微处理器芯片。 3.存储器：存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，包括原始的输入数据。经过初步加工的中间数据以及最后处理完成的有用信息都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序，即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存储器中。存储器分为内存储器（内存）和外存储器（外存）两种。 4.输入设备：输入设备是给计算机输入信息的设备。它是重要的人机接口，负责将输入的信息（包括数据和指令）转换成计算机能识别的
二进制代码，送入存储器保存。 5.输出设备：输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的形式。 二、电脑主机包含的硬件及其功能 计算机硬件是指有形的物理设备，它是计算机系统中实际物理装置的总称。分为中央处理器、主存储器、辅助存储器、输入输出设备、总线等五个部分。 中央处理器：用来对数据进行各算术运算和逻辑运算，是计算机的执行单元。 主存储器：也称内存，直接与CPU相连，是计算机中的工作存储器，计算机当前正在运行的程序与数据必须存放在主存内。存取速度快，但存储容量小。 辅助存储器：也称外存，存储容量大，几乎存放计算机中所有的信息，在计算机实际执行程序和加式处理数据时，辅助存储器中的信息需要先传送入内存后才能被CPU使用。 输入输出设备：简称I/O设备，是计算机与外界联系的桥梁，输入设备是指能向计算机系统输入信息的设备，包括键盘、鼠标、扫描仪等。输出设备是指能从计算机系统国输出信息的设备，包括显示器、打印机、绘图仪等。 总线：是连接计算机中CPU、内存、辅存、各种输入输出部件的一组物理信号线及其相关的控制电路，是计算机中用于在各部件间运载信息的公共机构。
计算机硬件的组成 计算机硬件（Computer hardware）是指计算机系统中由电子，机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供物质基础。简言之，计算机硬件的功能是输入并存储程序和数据，以及执行程序把数据加工成可以利用的形式。从外观上来看，微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等；外部设备包括鼠标、键盘等。计算机主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五个逻辑部件组成。 运算器 运算器由算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元（ALU）的基本功能为加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、求补等操作。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据通常送回存储器，或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。 控制器 控制器（Control Unit），是整个计算机系统的控制中心，它指挥计算机各部分协调地工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。控制器从存储器中逐条取出指令，分析每条指令规定的是什么操作以及所需数据的存放位置等，然后根据分析的结果向计算机其它部件发出控制信号，统一指挥整个计算机完成指令所规定的操作。计算机自动工作的过程，实际上是自动执行程序的过程，而程序中的每条指令都是由控制器来分析执行的，它是计算机实现“程序控制”的主要设备。 通常把控制器与运算器合称为中央处理器（Central Processing Unit，CPU）。工业生产中总是采用最先进的超大规模集成电路技术来制造中央处理器，即CPU 芯片。它是计算机的核心设备。它的性能，主要是工作速度和计算精度，对机器的整体性能有全面的影响。硬件系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，简称 CPU）。它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模集成电路工艺制成的芯片，又称微处理器芯片。 存储器 存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器，计算机才有记忆功能，才能保证正常工作。按用途存储器可分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）,也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常
摘要本文介绍一种利用 EDA技术和VHDL 语言 ,在MAX+PLUSⅡ环境下,设计了一种新型的智能密码锁。它体积小、功耗低、价格便宜、安全可靠,维护和升级都十分方便,具有较好的应用前景。 关键词数字密码锁EDA VHDL MAX+ PLUSⅡ 随着社会物质财富的日益增长,安全防盗已成为全社会问题。人们对锁的要求越来越高,既要安全可靠地防盗，又要使用方便。弹子锁由于结构上的局限已难以满足当前社会管理和防盗要求，特别是在人员经常变动的公共场所，如办公室、宾馆等地方。电子密码锁由于其自身的优势，越来越受到人们的青睐,但是目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机用分离元件实现的，其成本较高且可靠性得不保证。本文采用先进的EDA 技术，利用MAX +PLUXⅡ工作平台和VHDL 语言,设计了一种新型的智能密码锁。该密码锁具有密码预置和误码报警等功能，用一片FPGA 芯片实现，从而大大简化了系统结构，降低了成本,提高了系统的保密性和可靠性。采用这种器件开发的数字系统，其升级与改进极其方便。 1、智能密码锁的设计要求 该密码锁的密码由六位十进制数字组成，初始设定“000000”。可由用户任意设置密码，密码输入正确时开锁，连续三次输入错误密码时系统报警。 2、智能密码锁的总体结构 智能密码锁的系统结构框图由图1所示,它分成两大部分:控制器和处理器。整个系统的输入信号只有一个时钟脉冲CP ,输出信号有锁开信号OPEN 和报警信号ALERT。控制器中的所有按键按下时均为低电平,即低电平有效。RESET 为“密码设定”信号,CLR 为“清零”信号,OK 为“确定”信号, TRY 为“开锁”信号,CNT 表示上一位密码正确时,控制器给出的可进行下一位二进制密码比较的信号,OPEN 为控制器给出的锁开信号, ERROR 为控制器给出的密码错误信号。处理器中有三个计数器,计数器C1用来记录输入的二进制密码比较到了第几位，计数器C2 用来记录输入的密码有几次错误，计数器C3 用来记录键入的是第几位十进制密码。密码锁可通过键盘设置6位十位进制数密码，按“确定”按键OK= 1 后,通过BCD 编码器变成24位二进制数存入寄存器1 ；开锁时也通过键盘输入6位十进制数密码，按“确定”按键后，通过BCD 编码器变成24位二进制数存入寄存器2 。经过两个24选1 数据选择器，将寄存器2中的输入密码与寄存器1中设置的密码逐位进行比较，当对应位数相同时,数值比较器的输出B = 1 然后进行下一位比较，否则B= 0 ,密码错误信号ERROR = 1 ,由计算器C2 记录密码错误次数，比较到哪位。用记算器C1 的输出又作为24 选1 数据选择器位选线，当输入到寄存器2中的24位二进制密码与寄存器1 中设定的24位二进制密码完全相同，比较结束，位数比较器输出M= 1 ,这时,如果按开锁按键TRY = 1 ,密码锁就会打开OPEN = 1 ,如果开锁时三次密码输入不对,则报警。
一、设计方案 1.1系统架构 NBIOT智能门锁是一套完整的解决方案，是对物业出入权限进行集中管理 控制的软硬件整体解决方案。其中硬件包括智能门锁，辅以配套的管理云平台和手机APP。 1.1.1锁体 由机电一体的电控锁具和外围控制电路组成，内置NBIOT远程通信模块， 接收管理云平台或者手机APP传来的控制信息执行解锁和信息上报动作。 1.1.2监控管理平台和手机APP 智能门锁管理云平台即是对门锁、物业运营维护的支撑系统，通过该平台可以看到所有智能门锁实时状态信息，并能对其进行控制。手机管理端APP安装 于管理人员或者住户的手机上，在登录APP后可以对门锁进行信息查询、远程 控制以及权限下发，手机用户端APP安装于家属以及有临时开门需求的人员手 机上，可以向门锁管理员申请权限、扫码开锁和查看开锁权限。 1.2系统运行原理图 智能门锁是政府、学校、物业公司等相关部门企业对房屋管理的需求，实现对物业信息化、智能化管理。系统采用NBIOT物联网通信技术、蓝牙通信技术、计算机网络技术等相关技术，实现门锁和物业管理的智慧化、网络化和空间可视化，创新物业管理新模式，完善物业管理流程，建立一套科学完善的控制运营体系，并实现现有相关资源的共享，提高物业综合管理的效率和水平。
1.3用户通过APP蓝牙操作门锁或者手动操作门锁； 1.4门锁通过NBIOT实时将信息通过基站和IOT平台上报至云平台，同时同步门锁密码和指令； 1.5云平台将信息推送到管理人员/住户的手机APP，第一时间了解门锁状况； 1.6管理人员/住户也可以随时通过手机APP或者云平台下发操作指令给门锁。 CD
《计算机硬件及工作原理》说课稿-初中信息技术说课
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《计算机硬件及工作原理》说课稿 一、说教材 (1)、教材分析 “计算机硬件及工作原理”是初一《信息技术》课程第二章第三节的内容，是初中信息技术课的重要组成部分。本课承上启下，在学生学习了“计算机系统的基本组成”的基础上，进一步学习计算机硬件及工作原理，为今后系统学习信息技术知识打下良好基础。 根据学生的实际情况，本节内容分为三个课时来讲授： 第一课时：计算机的工作原理、计算机的核心部件CPU ； 第二课时：计算机主机的构成（主机板及板上插接的配件）； 第三课时：计算机的常用输入、输出设备及存储设备。 我今天说课的内容是第一课时。 (2)、学生情况分析 本节课面向初中一年级的学生。这些学生从小学三、四年级就已经开设了信息技术课，有一定的电脑操作能力，所以喜欢操作课，不喜欢理论课。同时，我校地处城乡接合部，学生的学习积极性、主动性不高，自主学习能力不强，智能发展不平衡。 (3)、课业类型 本课知识点多，学生需要理解记忆的内容多，传统的教学通常定为理论课。但是，按照新课标的要求，我大胆创新，把这节课设计成为以教师为主导的、学生为主体的自主探索课。 (4)、根据教学大纲的要求和学生的实际情况，拟定教学目标、重点、难点如下： 知识目标： 1、熟识计算机的五大功能部件； 2、了解计算机基本工作原理； 3、认识计算机的核心部件CPU 。 能力目标：
1、培养学生的观察分析能力和逻辑思维能力； 2、提高学生自主学习的能力。 情感目标： 1、培养学生之间的协作关系，增强他们的协作精神； 2、进行爱国主义教育，激发学生的爱国热情。 教学重点： 1、熟识计算机的五大功能部件； 2、认识计算机的核心部件CPU 。 教学难点： 学生对计算机的工作原理的了解。（理论抽象，较难理解） 二、说教法 （1）、实物展示法 百闻不如一见！实物展示是一种最简单实用的方法。其优点是直观明了，可以帮助学生更正确、更深刻、更牢固地掌握计算机硬件知识；帮助学生撩开罩在计算机上的神秘面纱。 （2）、游戏教学法 “游戏是少年儿童的天性”。运用趣味性与娱乐性强的游戏可以激发学生的学习兴趣，增强学生学习动机，调动学生的积极性及主动性；帮助学生掌握教材，克服学习上的某些困难。 课堂上，游戏不再是他们的主导活动，而是为教育、教学工作服务。 （3）、采用计算机辅助教学法 利用计算机辅助教学，可以将抽象的计算机工作原理用flash动画演示，化抽象为直观，富于动感，画面可重复显示，能提高学生的学习兴趣，促使他们积极主动地参与教学活动，课堂效果大大提高。既减轻学生的学习负担，又较好地完成学习任务，是实施素质教育的有效方法之一。 三、说学法 （1）、小组合作、自主探索
. 第三章系统总体设计和主要芯片介绍 3.1系统总体设计 本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示器和密码存储等部分组成。其中 矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩 阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比， 从而判断密码是否正确，然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控 制开锁还是报警，实际使用时只要将单片机的负载由继电器换成电子密码锁的电 磁铁吸合线圈即可。系统整体框图如图 3-1所示。 键盘输入模块显示模块 复位电路报警电路 AT89S52 开锁电路 密码存储模块 图 3-1系统结构框图 各模块功能如下： 1．键盘输入模块：分为密码输入按键与几个功能按键，用于完成密码锁输入功能。2．显示模块：用于完成对系统状态显示及操作提示功能。 3．复位电路：完成系统的复位。 4．报警电路：用于完成输错密码时候的警报功能。 5．密码存储模块：用于完成掉电存储功能，使修改的密码断电后仍能保存。 6．开锁电路：应用继电器及发光二极管模拟开锁，完成开锁及开锁提示。
3.2主要芯片介绍 3.2.1 AT89S52 AT89S52 单片机是一个低功耗，高性能CMOS 8 位单片机，片内含8K Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS-51 指令系统及 80C51 引脚结构，芯片内集成了通用8 位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的 AT89S52 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解 决方案[10]。 AT89S52 具有以下标准功能：8k 字节 Flash，256 字节 RAM ，32 位 I/O 口线，看门狗定时器， 2 个数据指针，三个 16 位定时器 /计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外， AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM 、定时器 /计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下， RAM 内容被保存，振荡 器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 AT89S52 的管 脚分布如图 3-2 所示。 图3-2 AT89S52 芯片管脚 P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。 P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据 /地址的第八位。 P1 口是一个内部提供上拉电阻的8 位双向 I/O 口， P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。 P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部
计算机硬件组成-- 一、教材分析 1．教材地位和作用 这节课是高中信息技术教材第一册基础知识中的一节，在教材中这一节叫“微型计算机系统”。是对整个计算机硬件系统和软件系统的介绍，它是针对高中学生的知识接受能力，对计算机的本质进行介绍，使学生充分了解计算机的组成和简单的工作原理，以便在学习后续知识时对知识的理解更为深刻。本节课是其中的硬件系统这一部分，主要介绍计算机由哪些硬件组成，及其各个部件的功能。 2．教学目标的确立 ●知识与技能： （1）在观察实物及动手实践的基础上使学生对计算机硬件系统有直观的认识，了解计算机的硬件组成，并简单的了解其功能。 （2）培养学生自主学习、自主探索、合作学习、观察、以及总结归纳的能力。 （3）培养学生的动手实践能力，实现概念和实物的对接。 ●过程与方法： 通过课件演示、学生交流、师生交流、人机交流等形式，培养学生利用信息技术和概括表达的能力。 ●情感与价值观： （1）让学生在自主解决问题的过程中培养成就感，为今后学
会自主学习打下良好的基础。 （2）通过小组协作活动，培养学生合作学习的意识、竞争参与意识和研究探索的精神，从而调动学生的积极性，激发学生对计算机硬件的兴趣。 3．教学重点 计算机的硬件系统由几大部分组成，分别包括哪些硬件，基本功能是什么？ 确定依据：根据高中生现有的接受能力以及应考要求，当给出硬件实物或图片时学生能指出名称和它们的基本作用。 4．教学难点 存储设备和运算设备都包括那些硬件以及它们的功能。 确定依据：这两大部件包括的硬件较多，又是计算机的核心部件，但由于这些部件大多集中于主机箱内部，学生平时很难见到学生主机箱内部部件，所以不太容易掌握，故为本节的难点。 二、教学策略分析 1．学生情况分析 本节课授课对象是高一年级学生，在这之前学生已经对计算机了有一定的了解，他们认识鼠标、键盘等硬件设备，还掌握了常用的应用软件操作。但学生对计算机的系统组成、计算机内部结构认识不是很清晰，经过本课学习之后，对学生进一步了解计算机主机的外观及内部组成，及了解存储设备和输入、输出设备有很大帮助。这个年龄段的学生对电脑有着很强的好奇心，并且对学习电脑有很大的兴
第三章 系统总体设计和主要芯片介绍 3.1 系统总体设计 本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示器和密码存储等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比，从而判断密码是否正确，然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警，实际使用时只要将单片机的负载由继电器换成电子密码锁的电磁铁吸合线圈即可。系统整体框图如图3-1所示。 图3-1 系统结构框图 各模块功能如下： 1．键盘输入模块：分为密码输入按键与几个功能按键，用于完成密码锁输入功能。 2．显示模块：用于完成对系统状态显示及操作提示功能。 3．复位电路：完成系统的复位。 4．报警电路：用于完成输错密码时候的警报功能。 5．密码存储模块：用于完成掉电存储功能，使修改的密码断电后仍能保存。 6．开锁电路：应用继电器及发光二极管模拟开锁，完成开锁及开锁提示。 AT89S52 显示模块 报警电路 开锁电路 密码存储模块 复位电路 键盘输入模块
3.2 主要芯片介绍 3.2.1 AT89S52 AT89S52单片机是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8K Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案[10]。 AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。AT89S52的管脚分布如图3-2所示。 图3-2 AT89S52芯片管脚 P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。 P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出 4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部
计算机的组成内部设备 光驱 光驱，电脑用来读写光碟内容的机器，是台式机里比较常见的一个配件。随着多媒体的应用越来越广泛，使得光驱在台式机诸多配件中的已经成标准配置。目前，光驱可分为CD-ROM 驱动器、DVD光驱(DVD-ROM)、康宝(COMBO)和刻录机等。 软驱 软盘驱动器就是我们平常所说的软驱，英文名称叫做“Floppy Disk Driver”，它是读取3.5英寸或5.25英寸软盘的设备。现今还能看到的是3.5英寸的软驱，可以读写1.44MB的3.5英寸软盘[/url]，5.25英寸的软盘早已经淘汰，一般不会见到。软驱分内置和外置两种。内置软驱使用专用的FDD接口(这是内置软驱接口，是传统的软驱接口，直接与电脑主板上的软驱接口相连，价格低廉)，而外置软驱一般用于笔记本电脑，使用USB[/url]接口(这是外置软驱接口，通过电脑的USB接口与主机相连，可移动，但价格较高，多用于笔记本电脑。USB接口又可分为USB1.1和USB2.0两种)。 软驱有很多缺点，随着计算机的发展，这些缺点逐渐明显：容量太小，读写速度慢，软盘的寿命和可靠性差等，数据易丢失等，因此目前软驱基本上已经被其他设备取代。但是由于软驱是计算机的标准设备，在各种操作系统下无需额外安装驱动程序就可以使用，因此在很多情况软驱有其独到的便利之处（比如多块硬盘组RAID），因此目前仍有外置软驱在部分计算机上使用。 主板 主板主板，又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard)；它安装在机
箱内，是微机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。 CPU（中央处理器） CPU是中央处理单元(Central Processing Unit)的缩写，它可以被简称做微处理器（Microprocessor)，不过经常被人们直接称为处理器(processor)。CPU是计算机的核心，其重要性好比大脑对于人一样，因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据，而主板芯片组则更像是心脏，它控制着数据的交换。CPU的种类决定了操作系统和相应的软件。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成，是PC的核心，再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC（个人电脑）。 内存 内存是计算机中重要的部件之一，它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存（Memory）也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。 硬盘
基于VHDL语言的智能密码锁设计 胡红艳李旭华 湖南建材高等专科学校,电气与信息工程系,421008 摘 要 本文介绍一种利用 EDA技术和VHDL 语言,在MAX+PLUSⅡ环境下,设计了一种新型的智能密码锁。它体积小、功耗低、价格便宜、安全可靠,维护和升级都十分方便,具有较好的应用前景。 关键词 数字密码锁EDA VHDL MAX+ PLUSⅡ 中图分类号：文献标识码：B A Digital PasswordLock Designed by VHDL Hu Hong-Yan Li Xiu-Hua (Electric and Information Engineering Department of Hunan Building Materials College, HengYang 421008,China) Abstract This paper introduces a new type digital pasword lock is designed with EDA technology and VHDL language. This new digital password lock has beter application prospect , becauseof smal volume , lowpower , lowprice , securityand easy maintenanceand upgrade. Keywords Digital pasword lock EDA VHDL MAX+ PLUSⅡ 随着社会物质财富的日益增长,安全防盗已成为全社会问题。人们对锁的要求越来越高,既要安全可靠地防盗，又要使用方便。弹子锁由于结构上的局限已难以满足当前社会管理和防盗要求，特别是在人员经常变动的公共场所，如办公室、宾馆等地方。电子密码锁由于其自身的优势，越来越受到人们的青睐,但是目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机用分离元件实现的，其成本较高且可靠性得不保证。本文采用先进的EDA 技术，利用 MAX +PLUXⅡ工作平台和 VHDL 语言,设计了一种新型的智能密码锁。该密码锁具有密码预置和误码报警等功能，用一片 FPGA 芯片实现，从而大大简化了系统结构，降低了成本,提高了系统的保密性和可靠性。采用这种器件开发的数字系统，其升级与改进极其方便。 1、智能密码锁的设计要求 该密码锁的密码由六位十进制数字组成，初始设定“000000”。可由用户任意设置密码，密码输入正确时开锁，连续三次输入错误密码时系统报警。 2、智能密码锁的总体结构 智能密码锁的系统结构框图由图1所示,它分成两大部分:控制器和处理器。整个系统的输入信号只有一个时钟脉冲CP ,输出信号有锁开信号OPEN 和报警信号ALERT。控制器中的所有按键按下时均为低电平,即低电平有效。RESET 为“密码设定”信号,CLR 为“清零”信号,OK 为“确定”信号, TRY 为“开锁”信号,CNT 表示上一位密码正确时,控制器给出的可进行下一位二进制密码比较的信号,OPEN 为控制器给出的锁开信号, ERROR 为控制器给出的密码错误信号。处理器中有三个计数器,计数器C1用来记录输入的二进制密码比较到了第几位，计数器C2 用来记录输入的密码有几次错误，计数器C3 用来记录键入的是第几位十进制密码。密码锁可通过键盘设置6位十位进制数密码，按“确定”按键OK= 1 后,通过BCD 编码器