微機(jī)原理課題設(shè)計實驗報告之矩陣式鍵盤數(shù)字密碼鎖.doc

微機(jī)系統(tǒng)與應(yīng)用課程設(shè)計報告課程設(shè)計題目成績矩陣式鍵盤數(shù)字密碼鎖設(shè)計評 語：教 師：年 月 日班 級： 學(xué) 號： 姓 名： 實驗地點： E樓區(qū)311 實驗時間： 2013.3.4-3.9 矩陣式鍵盤數(shù)字密碼鎖設(shè)計 一 . 實驗?zāi)康?. 掌握微機(jī)系統(tǒng)總線與各芯片管腳連接方法，提高接口擴(kuò)展硬件電路的連接能力。2. 初步掌握鍵盤掃描，密碼修改和計時報警程序的編寫方法。3. 掌握通過矩陣式鍵盤掃描實現(xiàn)密碼鎖功能的設(shè)計思路和實現(xiàn)方法。二 實驗內(nèi)容矩陣式鍵盤數(shù)字密碼鎖設(shè)計，根據(jù)設(shè)定好的密碼，采用4x4矩陣鍵盤實現(xiàn)密碼的輸入功能。當(dāng)密碼輸入正確之后，鎖就打開（綠燈亮），10秒之后，鎖自動關(guān)閉（紅燈亮）；如果連續(xù)輸入三次密碼不正確，就鎖定按鍵5秒鐘，同時發(fā)出報警(黃燈閃)，5秒后，解除按鍵鎖定，恢復(fù)密碼輸入。數(shù)字密碼鎖操作鍵盤參考上面設(shè)定，也可以自行設(shè)計鍵盤。用戶初始密碼為“123456”，系統(tǒng)加電運行后，密碼鎖初始狀態(tài)為常閉（紅燈亮），用戶可以選擇開鎖或修改密碼：如果選擇開鎖就按“Open”鍵，系統(tǒng)提示輸入密碼，輸入用戶密碼+“#”鍵后，如果密碼正確，就打開鎖（綠燈亮），系統(tǒng)等待10秒，然后重新關(guān)閉密碼鎖，若密碼錯，提示重新輸入，連續(xù)三次錯誤，提示警告詞同時報警（黃燈閃），鎖定鍵盤5秒，然后重新進(jìn)入初始狀態(tài)；如果選擇修改密碼就按”Modify Secret”鍵，系統(tǒng)提示輸入舊密碼，輸入舊密碼+“#”鍵后，如果正確，系統(tǒng)提示輸入新密碼，輸入新密碼+“#”后，新密碼起效，重新進(jìn)入初始狀態(tài)；如果舊密碼錯，不能修改密碼，密碼鎖直接進(jìn)入初始狀態(tài)。三 實驗基本任務(wù) 1）具有開鎖、修改用戶密碼等基本的密碼鎖功能。2）對于超過3次密碼密碼錯誤，鎖定鍵盤5秒，系統(tǒng)報警。5秒后解除鎖定。4）通過LCD字符液晶和LED指示燈（紅，綠，黃）實時顯示相關(guān)信息。 5）用戶密碼為6位數(shù)字，顯示采用 “*” 號表示。6）碼鎖鍵盤設(shè)計合理，功能完善，方便用戶使用。本次實驗還做了附加的任務(wù)（ 1） 增加了管理員（Admin）功能，如果用戶忘記密碼可向管理員求助。管理員密碼為8位數(shù)字（系統(tǒng)內(nèi)預(yù)先已設(shè)定），管理員按“Admin”鍵后，系統(tǒng)提示輸入管理員密碼，輸入管理員密碼+“#”鍵后，如果正確，系統(tǒng)自動恢復(fù)用戶初始密碼為“123456”；如果錯誤，程序停止運行,系統(tǒng)退出。2） 增加了輸入清除功能（*），在輸入密碼過程中，如果中途按下“*”鍵，則清除前面的輸入，開始重新輸入密碼。（2）增加組合鍵（Shift）功能，使系統(tǒng)的密碼選擇范圍除數(shù)字外，另外增加3） a,b,c,d,e,f,g,h,i,j等10個字母。數(shù)字直接輸入，字母“Shift”+“字母”。四 . 實驗設(shè)計方案 實驗用到8255作為并行接口設(shè)備，用以ISA總線與外設(shè)的連接，本次用的是8255的A口作為輸出口，C口的高4位與B口是輸入，C口低4位是輸出口，所以控制住設(shè)置為ox8a，8253作為時鐘器，作為控制提示燈的時間閃爍，8255的A口接鍵盤的rom，B口接col，地址線都連接在總線下面的芯片上接口，其他的讀寫控制線都接入ISA總線上。如下圖的接線設(shè)置 ISA控制信號和地址總線（JS4）B口低三位A0A1CS及接口地址C口低四位8255鍵盤KEYA口低四位向PC機(jī)送信號接口地址JS8A0A1CS及接口地址8253時鐘源(JS32)A0A1CS及接口地址LCDTRL交通燈五 實驗器材8086CPU，可編程并行接口8255，可編程定時器8253，LCD顯示屏，LED燈，4x4矩陣鍵盤。電路連接關(guān)系：1、 首先將8255模塊的控制總線與總線連接，并將片選CS連接至000H-007H地址空間；2、 將8253模塊的控制總線與總線連接，并將片選CS連接至008H-00FH地址空間；3、 將DRV模塊JS8(CS)連接至0010H-0017H地址空間；4、 將LCD模塊的控制總線與總線連接，并將片選CS接至018H-01FH地址空間；5、 8255和鍵盤的連線，他們之間的連接關(guān)系如下：8255模塊輸入輸出方式鍵盤PA0PA3輸出JS35PC0-PC3輸入JS366、 8255和TRL的連線，他們之間的連接關(guān)系如下： 8255模塊LEDPB0PB3JS18(1-3)7、 時鐘源的/64同8253的CLK0連接。8、 8253的OUT0同JS7的B0連接。9、 8253的GATE0同JS3的K7連接。(高電平選通)六 程序流程圖其中軟硬件初始化流程如圖1所示LCD初始化8255初始化圖1. 初始化流程圖8253初始化紅綠燈初始化初始化結(jié)束密碼鎖程序運行流程如圖2所示開 始軟硬件初始化鍵盤輸入正確?按鍵O?按鍵A?NNN按鍵M?輸入管理員密碼YN核對管理員密碼正確?重置用戶密碼輸入用戶密碼Y核對用戶密碼正確?T3?黃燈警告NYY綠燈亮LCD歡迎8253定時 5秒N輸入舊用戶密碼YY程序結(jié)束退出N核對用戶密碼輸入新密碼8253定時10秒LCD提示鎖未開圖2 密碼鎖程序流程圖#?Y其中密碼輸入模塊詳細(xì)流程如圖3掃描鍵盤亮紅燈有效字符?A?記錄輸入密碼YNLocked=true上鎖M?O?B?YYNNNYYN管理員模塊修改模塊密碼輸入模塊光標(biāo)前移一字符密碼記錄退一輸入有效？輸入有效?YNYN圖3. 輸入模塊流程圖#？YNReturn 1七主要代碼 unsigned char kbscan()/鍵盤掃描int row_va4=0x0e,0x0d,0x0b,0x07; /選中每一行時的A口值unsigned char data;unsigned char data_tmp;Sleep(200); /第一次消除抖動-每次鍵盤掃描的時間間隔至少為200毫秒for(int i=0;i4;i+,i%=4)int tmp=row_vai;OutByte(0xde00, tmp); /循環(huán)掃描第一到四行InByte(0xde01,&data);if(data=NULL) /掃描不到的情況排除掉 else if(data&0x0f)!=0x0f) /檢測這一行是否有按鍵被按下Sleep(10);/第二次消除抖動-如果10ms之后還是相同的按鍵就執(zhí)行下面的。InByte(0xde01,&data_tmp);data_tmp=data_tmp&0x0f;if(data_tmp!=data) continue; /否則不執(zhí)行下面的while(data_tmp=data)/第三次消除抖動-判斷按鍵是否彈起。彈起則結(jié)束循環(huán)InByte(0xde01,&data);data=data&0x0f;Sleep(10);if(data=0x0f)Sleep(100);InByte(0xde01,&data);data=data&0x0f;switch(data_tmp)case 0x0e: return valuei0;case 0x0d: return valuei1;case 0x0b: return valuei2;case 0x07: return valuei3; return NULL;void displayOnLcd()/在LCD上顯示*號.unsigned char stmp2=*; for (int i=0;i- 起始位置-起始條件OutByte(0xde02,0xFE); /紅燈亮temp = 0; /指令符號printf(please input Open!);while(1) int j=0;temp = kbscan(); /獲取在鍵盤中得到的數(shù)字printf(the key:%cn,temp);if(temp=O)Mimasum=0;Clear(); /清空屏幕while(1)temp = kbscan(); j+;printf(第%d次鍵盤掃描:%cn,j,temp);if(isnum(temp)if(Mimasum6)WodemimaMimasum=temp;Mimasum+;displayOnLcd(); /上屏幕LCD一個*號else if(isoper(temp)if(temp=#) /密碼匹配if(Mimasum=6) if(Newmima=true) /修改密碼標(biāo)志為true且原密碼正確-修改密碼int i;for(i=0;i6;i+) Mimachari=Wodemimai;Newmima=false;printf(新密碼為:);for(i=0;i=3) /提示重新輸入的顯示 OutByte(0xde02,0xFD); /黃燈亮Sleep(1000); OutByte(0xde02,0xFF); /黃燈滅Sleep(1000);OutByte(0xde02,0xFD); /黃燈亮Sleep(1000); OutByte(0xde02,0xFF); /黃燈滅Sleep(1000);OutByte(0xde02,0xFD); /黃燈亮Sleep(1000);OutByte(0xde02,0xFE); /紅燈亮&綠燈滅Mimasum=0; /初始Errorcount=0;Clear(); /清空屏幕goto Start_Position;elseprintf(請重新輸入密碼:n);else if(temp=*)Mimasum=0; /重新輸入密碼Clear(); /清空屏幕else if(temp=A)Guanlisum=0;Clear(); /清空屏幕printf(請輸入管理員密碼:n);while(1) /輸入管理員密碼temp = kbscan();printf(one次鍵盤掃描:%cn,temp);if(isnum(temp)if(Guanlisum8)GuanlicharGuanlisum=temp;Guanlisum+;displayOnLcd(); /上屏幕LCD*號else if(isoper(temp)if(temp=#& Guanlisum=8)int i;for(i=0;i8;i+)if(Guanlikeyi!=Guanlichari) return 0;Mimachar0=1;Mimachar1=2;Mimachar2=3;Mimachar3=4;Mimachar4=5;Mimachar5=6;printf(密碼初始化完成.n);Guanlisum=0;Mimasum=0;Errorcount=0;Modify=false;Newmima=false;goto Start_Position; /回到開始else if(temp=*)Guanlisum=0;Clear(); /清空屏幕else if(temp=M)Modify=true;Mimasum