多功能密码锁探讨.docx

多功能密码锁一、选题背景1.1课题背景在现代社会中，信息的安全越来越受到人们的重视，生活中人们经常用不同的方式保护自己的信息，密码锁则是最常见的方法，本课题以多功能密码锁为主题，契合现在的潮流，对常见的密码锁做了一定的拓展，能够实现检验密码，多错报警，重设密码等功能。1.2选题目的(1)增强对微机原理与接口技术中基础知识的理解(2)加深对一些编程以及仿真软件的熟悉(3)了解和掌握8086、8255等接口芯片以及LED显示器的原理以及功能(4)掌握接口电路的设计以及应用(5)通过设计进一步提升自己的动手以及将理论和实践相结合的能力，对个人素质与知识面进行综合的拓宽二、课题内容2.1功能①在初始时刻数码管处于“--”状态，蜂鸣器和LED灯均不工作。②可以对密码锁状态进行“输入”或者“设置密码”的状态。③可以将设置的密码与输入密码比较，若正确则显示“00”；若错误则显示“FF”。④若连续六次输入密码错误， LED灯发光，蜂鸣器长报警。⑤密码修改成功蜂鸣器发出提示音，提示修改成功。2.2课题任务①选用8086和适当的芯片完成所要求的功能②用LED和蜂鸣器以及数码管正确显示相应的状态③写出大致思路，将功能按模块划分④画出相应的流程图，包括主环节和子环节⑤介绍各所选硬件，给出详细的硬件连接图⑥给出地址分配表⑦设计程序的代码，并利用软件进行仿真，检验其可行性⑧完成设计说明书三、方案选择3.1思路与方案基于多功能密码锁所要求的几个功能，我们必须在不同的状态时对数码管，LED，蜂鸣器同时进行输出，为满足这个要求，在我们所学习接触过的芯片中，最熟悉并最适合的当然是8255。8255共有PA、PB、PC三个八位接口，我们可以选用其中PB口来控制数码管，在初始时输即40H的电平使数码管为”--“的字样。同理在密码正确和错误时分别用不同电平输出“00”和“FF”字样。PA口的低四位用来接受按键0-9的输入，例如当按下按键0时则对应输入为0000。对于PC口，PC4和PC5用来控制两个LED灯分别对应密码正确与错误六次，PC7则用于控制蜂鸣器。对于8086保证正确的接线，其AD口与8255控制字接口相连接，用于控制8255的控制方式。为了开辟存储空间用来存放密码与输入错误次数等数据，我们决定选择27C512。四、器件简介4.1 Intel 8086处理器Intel 8086处理器是一种高性能的16位微处理器，是第三代微处理器的代表。它有20根地址线，直接寻址能力达1MB，具有16根数据总线，内部总线和ALU均为16位，可进行8位和16位操作。8086具有丰富的指令系统，采用多级中断技术、多重寻址方式、多重数据处理形式、段式存储器结构、硬件乘除法运算电路，增加了预取指令的队列寄存器等。4.2可编程并行接Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片，有3个8位并行I/O口。具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚）。其各口功能可由软件选择，使用灵活，通用性强。8255可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。4.3 3-8译码器74LS13874LS138 为3 线－8 线译码器，共有 54/74S138和 54/74LS138 两种线路结构型式，其工作原理如下：当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/(G2A)和/(G2B)）为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。利用 G1、/(G2A)和/(G2B)可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。4.4可擦写只读存储器27C51264Kb EPROM，可擦写只读存储器。采用紫外线擦写。4.5 74HC173锁存器74HC573包含八路3态输出的非反转透明锁存器，是一种高性能硅栅CMOS器件。SL74HC573跟LS/AL573的管脚一样。器件的输入是和标准CMOS输出兼容的，加上拉电阻他们能和LS/ALSTTL输出兼容。4.6 Respack-8上拉电阻，减小电流，起到保护电路的作用。4.7 蜂鸣器、数码管、LED灯五、流程框图5.1主程序框图结束NYY解锁子程序报错子程序是否正确?输入密码存入初始密码修改子程序修改键?初始化8255N5.2解锁子程序5.3 报错子程序5.3修改子程序六、地址分配表6.1地址分配8255端口地址地址8255_A0A