Реализация логической схемы на RS—триггерах

ВВЕДЕНИЕ

Развитие и усовершенствование методов и средств защиты помещений позволяет существенно повышать взломоустойчивость дверей любых типов и размеров. При этом, в последнее время, помимо механических замковых систем, все чаще можно встретить альтернативные средства защиты, одной из которых являются цифровые кодовые замки.

Выбирая этот тип замков, многие потребители рассчитывают вооружиться сразу несколькими уникальными преимуществами, которыми не обладают механические замки, а именно:

• скрытность расположения замочной системы (с внешней стороны дверного полотна невозможно определить, где именно располагается электронный замок, так как этот тип систем не использует замочную скважину);
• отсутствие ключа (исключается возможность его потери и подделки);

• быстрая смена кодовой комбинации;
• легкость разблокировки двери, а после ее закрытия — автоматический переход в режим охраны.

Однако помимо положительных свойств, цифровой кодовый замок обладает и некоторыми недостатками:

• код могут подсмотреть при его наборе;
• секретную комбинацию можно забыть;
• зависимость работоспособности электронного дверного замка от наличия и качества электропитания;
• невысокая устойчивость многих моделей к резким температурным перепадам и повышенной влажности;
• невысокие показатели долговечности, обусловленные небольшим эксплуатационным сроком электронных микросхем.

В данном курсовом проекте осуществляется разработка логической схемы цифрового кодового замка для наружной двери жилого дома  с использованием логических элементов (RS — триггеров);

Разработка логической схемы произведена для 4 — х разрядного кодового замка, имеющего 10 кнопок для набора кода (цифры от 0 до 9).

 На выходе устройства формируется  сигнал лог. 1, если введен верный код.

Для большей защищенности замка код не имеет повторяющихся цифр и зависит от последовательности их ввода. Если код введен верно, то на исполнительное устройство подается сигнал и замок открывается.

Таким образом, чтобы отпереть замок,  необходимо в определенной последовательности нажать четыре цифры. В результате сформируется сигнал лог.1 на входе исполнительного устройства и замок откроется.

При нажатии ошибочно на незадействованную кнопку вся набранная комбинация сбрасывается.

Целью курсовой работы является:

• разработка логической схемы цифрового устройства «электронный кодовый замок» на логических элементах (RS—триггеры).

Для достижения цели следует решить ряд задач:

• изучить типы триггеров как основы для проектирования цифровых устройств
• изучить и практически использовать правила проектирования цифровых устройств;
• разработать структурную схему цифрового устройства ;
• разработать принципиальную  схему устройства;
• произвести выбор и обоснование элементной базы;
• рассмотреть логическую схему в качестве конечного автомата.
• сделать заключение о преимуществах и недостатках  разработанной схемы.

1.Типы триггеров

Триггер — простейшее последовательностное устройство, которое может находиться в одном из двух возможных состояний и переходить из одного состояния в другое под воздействием входных сигналов. Это базовый элемент последовательностных логических устройств. Отличительной особенностью триггера как функционального устройства является свойство запоминания двоичной информации. Под памятью триггера подразумевают способность оставаться в одном из двух состояний и после прекращения действия переключающего сигнала. Приняв одно из состояний за «1», а другое за «0», можно считать, что триггер хранит (помнит) один разряд числа, записанного в двоичном коде.