微機(jī)接口課程設(shè)計(jì)報(bào)告.doc

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1、.微機(jī)接口課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目:簡(jiǎn)易密碼鎖的設(shè)計(jì)專業(yè):電子信息工程專業(yè)班級(jí):電信2013學(xué)號(hào):201350822720135082542013508281學(xué)生:雪、高子懿、磊指導(dǎo)教師:農(nóng)峰2015年7月13日..目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)1二、設(shè)計(jì)思路2三、設(shè)計(jì)過(guò)程33.1系統(tǒng)方案論證33.2硬件電路設(shè)計(jì)53.2.18255A接口模塊53.2.2行列式鍵盤模塊63.3軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)73.3.1程序主流程設(shè)計(jì)73.3.2行掃描法識(shí)別按鍵83.3.3按鍵轉(zhuǎn)碼及數(shù)據(jù)處理103.3.4循環(huán)隊(duì)列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)113.3.5密碼驗(yàn)證及信息顯示11四、系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果13五、主要

2、元器件與設(shè)備14六、結(jié)論15七、參考文獻(xiàn)16..一、設(shè)計(jì)任務(wù)基于PROTEUS實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易密碼鎖的設(shè)計(jì)(3人)要求:1.密碼由0-9數(shù)字組成,密碼位數(shù)4位;2.開(kāi)機(jī)上電后系統(tǒng)復(fù)位,處于準(zhǔn)備接收密碼的狀態(tài);3.每次輸入密碼后必須按下確認(rèn)鍵,若輸入密碼位數(shù)超過(guò)4位,取后4位;4.若與規(guī)定密碼相同則在點(diǎn)亮一只發(fā)光二極管,顯示正確,否則點(diǎn)亮另一只發(fā)光二極管,顯示錯(cuò)誤。(正確和錯(cuò)誤顯示的發(fā)光二極管為兩個(gè))5.在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)TDN86/88上實(shí)現(xiàn)。..二、設(shè)計(jì)思路密碼由0-9數(shù)字組成,同時(shí)要有確認(rèn)鍵,共11個(gè)鍵,可以用3X4行列式鍵盤實(shí)現(xiàn),由于后來(lái)考慮到用一個(gè)字

3、節(jié)表示按鍵對(duì)應(yīng)編碼,高低四位分別表示行和列,4X4行列式鍵盤更方便,而且鍵盤的布局也更為寬松,以后想再加幾個(gè)鍵的話也方便,最終確定了用后者。設(shè)計(jì)要求密碼位數(shù)為4位,超過(guò)4位,取后4位,這個(gè)要求恰好體現(xiàn)了一種隊(duì)列的思想??梢栽诔绦蛑虚_(kāi)辟4個(gè)字節(jié)的數(shù)組空間,設(shè)計(jì)出循環(huán)隊(duì)列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。依據(jù)先進(jìn)先出的原則,保證數(shù)組里保留的永遠(yuǎn)是按鍵的后4位。用兩個(gè)發(fā)光二極管分別表示密碼正確和錯(cuò)誤,為方便區(qū)分,可以用綠色表示正確,紅色表示錯(cuò)誤。行列式鍵盤使用8255A通用并行接口芯片實(shí)現(xiàn),可以用其一個(gè)端口的引腳連接行線(或列線)作為控制線,另一個(gè)端口的引腳作檢測(cè)線。本

4、次課程設(shè)計(jì)使用了其A端口的PA0-PA3引腳連接鍵盤行線,作為控制線,B端口的PB0-PB3引腳連接鍵盤列線,作為檢測(cè)線,同時(shí)利用C端口的PC0和PC1引腳分別控制顯示密碼正確和錯(cuò)誤的發(fā)光二極管。另外,測(cè)試程序時(shí),發(fā)現(xiàn)很難確定按下的鍵是否被有效地識(shí)別,導(dǎo)致密碼很難輸入正確。于是,又添加了一個(gè)黃色的發(fā)光二極管,作為按鍵被有效識(shí)別時(shí)的提示信號(hào)。..三、設(shè)計(jì)過(guò)程3.1系統(tǒng)方案論證按照本課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路,系統(tǒng)總體框架大致如下圖1,使用8086CPU芯片,通過(guò)74HC373鎖存器與8255A并行接口相連。之后,將行列式鍵盤和LED燈連接到8255A的

5、端口上。由程序?qū)崿F(xiàn)通過(guò)8255A并行接口掃描鍵盤,判斷密碼正誤,并通過(guò)8255A控制LED燈的信息顯示。圖1簡(jiǎn)易密碼鎖系統(tǒng)框圖在protues中畫(huà)出的系統(tǒng)原理圖如圖2所示..圖2系統(tǒng)原理圖3.2硬件電路設(shè)計(jì)3.2.18255A接口模塊8086CPU芯片通過(guò)74HC373鎖存器與8255A并行接口相連,其電路如圖4所示,由圖可以計(jì)算出接口地址為0000H,即A、B、C端口及控制端口的地址分別是0000H、0002H、0004H、0006H。圖48086芯片與8255A的連接..3.2.2行列式鍵盤模塊行列式鍵盤電路圖如圖5所示,后來(lái)去掉幾個(gè)電阻

6、,并略微美化一下原理圖的視覺(jué)效果,電路圖如圖6所示圖5行列式鍵盤電路圖..3.3軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.3.1程序主流程設(shè)計(jì)程序主流程圖如圖所示,程序開(kāi)始運(yùn)行,首先初始化8255A,隨后進(jìn)入鍵盤掃描子程序,首先快速檢測(cè)是否有按鍵。如果有,則延時(shí)20ms后轉(zhuǎn)入查找按鍵位置子程序,否則,繼續(xù)檢測(cè)。當(dāng)按鍵位置(即該按鍵所在行列值)確定后,轉(zhuǎn)入查找按鍵對(duì)應(yīng)編碼。若能找到對(duì)應(yīng)編碼,則為有效按鍵,延時(shí)亮一段時(shí)間黃燈作為提示信號(hào),否則,返回快速按鍵檢測(cè)流程。對(duì)于有效的按鍵,延時(shí)結(jié)束后,判斷其是否為Enter鍵,若是,則進(jìn)入密碼驗(yàn)證子程序,密碼正確亮綠燈,錯(cuò)誤亮紅燈

7、,否則,說(shuō)明是輸入的數(shù)據(jù),將其存入到輸入數(shù)據(jù)隊(duì)列中。按鍵處理完畢后,轉(zhuǎn)回快速按鍵檢測(cè)流程,等待下一次輸入。..3.3.2行掃描法識(shí)別按鍵程序使用行掃描法識(shí)別按鍵,其主要流程如圖8所示(其中S8255A、S8255B分別代表8255A芯片的A、B端口)。圖8行掃描發(fā)識(shí)別按鍵流程圖該流程可大致分為三步。第一步進(jìn)行快速按鍵檢測(cè),代碼如下:NOKEY:MOVAL,0OUTS8255A,AL;往端口A輸出0INAL,S8255B;讀入鍵盤列狀態(tài)ANDAL,0FH;只查低四位CMPAL,0FH;列是否全為1JZNOKEY;全為1,說(shuō)明無(wú)按鍵CALLDEL

8、AY1;延時(shí)20ms,防抖動(dòng)..8255A芯片的端口A連接鍵盤行線,并作為控制線,將行線全部置低電平“0”,然后,讀取列線狀態(tài)。如果沒(méi)有按鍵被按下,則讀取到的列狀態(tài)

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