《《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》課程設(shè)計(jì)一種由微機(jī)實(shí)現(xiàn)的多功能密碼鎖設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》課程設(shè)計(jì)一種由微機(jī)實(shí)現(xiàn)的多功能密碼鎖設(shè)計(jì)（21頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 編號：0 8 1 4 1 1 4 課程設(shè)計(jì) 《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》 （ 2008級本科） 題 目：一種由微機(jī)實(shí)現(xiàn)的多功能密碼鎖設(shè)計(jì) 系（部）院： 物理與機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 作者姓名： 指導(dǎo)教師： 職稱： 副 教 授 完成日期： 2011 年 6 月 30 日 河西學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書 論 文

2、 題 目 一種由微機(jī)實(shí)現(xiàn)的多功能密碼鎖 作 者 姓 名 所屬院、 專業(yè)、年級 物理與機(jī)電工程學(xué)院 電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)08年級 指導(dǎo)教師姓名、職稱 張靜 副教授 任務(wù)下達(dá)日期 2011年6月20日 一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及技術(shù)要求： 密碼鎖在輸入密碼正確的條件下輸出開鎖電平，控制電控鎖開啟，同時(shí)顯示00字樣。當(dāng)輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)，發(fā)出錯(cuò)誤警告聲音，同時(shí)顯示FF字樣。當(dāng)六次誤碼輸入的條件下，產(chǎn)生報(bào)警電平報(bào)警。采用90秒定時(shí)中斷，輸出控制信號，防止長時(shí)間無效操作。 二、課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告要求 1、選用8086和適當(dāng)?shù)拇鎯ζ骷敖涌谛酒瓿上鄳?yīng)的功能。 2、用LED

3、顯示器顯示電子鎖的當(dāng)前狀態(tài)。 3、畫出詳細(xì)的硬件連接圖。 4、給出程序設(shè)計(jì)思路、畫出軟件流程圖。 5、給出所有程序清單并加上必要注釋。 6、完成設(shè)計(jì)說明書（包括封面、目錄、設(shè)計(jì)任務(wù)書、硬件設(shè)計(jì)思路、硬件原理圖、軟件設(shè)計(jì)思路、程序流程框圖、程序清單、所用器件型號、總結(jié)體會(huì)、參考文獻(xiàn)等）。 三、設(shè)計(jì)進(jìn)度 第一周： 星期一上午 討論設(shè)計(jì)題目 星期一下午 查資料 星期二至星期五 完成對硬件電路的基本設(shè)計(jì) 第二周： 星期一至星期二 完成軟件流程圖及軟件設(shè)計(jì) 星期三至星期四 軟硬件統(tǒng)調(diào)，寫說明書，畫圖 星期五 答辯 指

4、導(dǎo)教師簽字： 目錄 一、設(shè)計(jì)任務(wù) ………………………………………………………… 1 二、設(shè)計(jì)要求 ………………………………………………………… 1 三、整體功能描述 …………………………………………………… 1 四、設(shè)計(jì)思路 ………………………………………………………… 1 五、硬件設(shè)計(jì) ………………………………………………………… 2 1.鍵盤…………………………………………………………… 2 2.中斷控制……………………………………………………… 2 3.計(jì)時(shí)…………………………………………………………… 2 4.按鍵響應(yīng)……

5、………………………………………………… 2 5.報(bào)警…………………………………………………………… 3 6.儲存器及片選………………………………………………… 3 7.硬件部分電路圖……………………………………………… 4 六、軟件設(shè)計(jì) …………………………………………………………6 七、程序清單 ………………………………………………………… 7 八、設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)……………………………………………………8 九、參考資料……………………………………………………………8 十、附錄…………………………………………………………………8

6、 一種由微機(jī)實(shí)現(xiàn)的多功能密碼鎖設(shè)計(jì)說明書 一、 設(shè)計(jì)目標(biāo) 1．密碼鎖在輸入密碼正確的條件下輸出開鎖電平，控制電控鎖開啟，同時(shí)顯示00字樣。 2．當(dāng)輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)，發(fā)出錯(cuò)誤警告聲音，同時(shí)顯示FF字樣。 3．當(dāng)六次誤碼輸入的條件下，產(chǎn)生報(bào)警電平報(bào)警。 4．還可以實(shí)現(xiàn)對密碼的修改，修改成功后，蜂鳴器發(fā)出確認(rèn)音。 二、 設(shè)計(jì)要求 1．選用8086和適當(dāng)?shù)拇鎯ζ骷敖涌谛酒瓿上鄳?yīng)的功能。 2．用LED顯示器顯示電子鎖的當(dāng)前狀態(tài)。 3．畫出詳細(xì)的硬件連接圖。 4．給出程序設(shè)計(jì)思路、畫出軟件流程圖。 5．給出所有程序清單并加上必要注釋。 6．完成設(shè)計(jì)說明書（包括封面、目錄、設(shè)計(jì)任務(wù)

7、書、硬件設(shè)計(jì)思路、硬件原理圖、軟件設(shè)計(jì)思路、程序流程框圖、程序清單、所用器件型號、總結(jié)體會(huì)、參考文獻(xiàn)等）。 三、 整體功能描述 本設(shè)計(jì)為多功能密碼鎖，使用存儲器保存密碼防止斷電后密碼丟失。工作時(shí)按下按鍵蜂鳴器會(huì)發(fā)出聲音提示按鍵有效并在數(shù)碼管有“- -”閃爍字樣，若相隔1分鐘無按鍵按下，則清零。在輸入密碼正確的條件下輸出開鎖電平，控制電控鎖開啟，同時(shí)顯示00字樣。開鎖后可按下“復(fù)位/修改密碼鍵”實(shí)現(xiàn)修改密碼功能的轉(zhuǎn)入，之后先輸入密碼再輸入同樣的密碼確認(rèn)才可成功修改，修改成功后蜂鳴器會(huì)發(fā)出三聲，數(shù)碼管“00”閃爍三次提示修改密碼成功。當(dāng)輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)，發(fā)出錯(cuò)誤警告聲音，同時(shí)顯示FF字樣，當(dāng)輸入

8、密碼錯(cuò)誤次數(shù)累積夠6次后，蜂鳴器會(huì)產(chǎn)生90秒的報(bào)警聲響進(jìn)行報(bào)警。 四、設(shè)計(jì)思路 在本次設(shè)計(jì)中，因?yàn)槊艽a鎖的基本功能使可以判斷密碼是否正確，以及完成對密碼的修改，所以需要用到輸入設(shè)備以及CPU的接口電路以及相關(guān)存儲設(shè)備；因?yàn)橛袌?bào)警提示功能，所以要用到相關(guān)的輸出設(shè)備以及接口電路。 首先，因?yàn)橐瓿蛇壿嬤\(yùn)算功能，所以必須要有CPU，CPU就選用我們最常用也最熟悉的8086，分別用一個(gè)2764作為外部存儲設(shè)備，因?yàn)镽OM只讀不可斷電信息不丟失，用來存儲相關(guān)程序，而ram可讀可寫，但斷電信息會(huì)丟失，故用來存儲運(yùn)行期間產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)?？紤]到8255的端口兼具輸入輸出功能，靈活方便，所以選用一片82

9、55作為輸入輸出設(shè)備與8086間的接口；采用0到9數(shù)字按鍵以及相關(guān)功能選擇的輸入；輸出設(shè)備方面，采用兩位數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)題目的狀態(tài)提示要求，用一個(gè)蜂鳴器作為相關(guān)的警報(bào)，提示的聲音輸出。另外，為簡化編程，采用8259中斷控制器來觸發(fā)中斷實(shí)現(xiàn)密碼鎖工作模式的轉(zhuǎn)換，其中的密碼輸入及判斷功能與密碼修改功能分別用兩個(gè)外部中斷來觸發(fā)中斷服務(wù)程序來實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)的密碼位數(shù)為6位。 五、硬件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)使用了8086、8259A、8255、8253、2764、74LS138、74LS148、地址鎖存器、數(shù)碼管以及74系列邏輯門、蜂鳴器、開關(guān)等芯片與元器件，實(shí)現(xiàn)了鍵盤輸入、中斷控制、計(jì)時(shí)、按鍵響應(yīng)、開鎖及報(bào)警等功能

10、模塊。以下一一詳述。 1.鍵盤 本設(shè)計(jì)8255A的A口與兩片級聯(lián)的74LS148組合接用于輸入鍵盤，實(shí)現(xiàn)對輸入鍵號的讀入。工作時(shí)，8086通過程序掃描鍵盤，當(dāng)無鍵盤按下時(shí)，74LS148工作于無輸入狀態(tài)，GS口輸出高電平，接到PA4作為識別有無按鍵按下信號，PA口輸入為10H；當(dāng)有按鍵輸入時(shí)，74LS148輸入口接到低電平，輸入有效，經(jīng)編碼后鍵號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)二進(jìn)制編碼送到PA口，成為能為CPU識別的代表鍵值的有效信號。讀入的按鍵信號經(jīng)8086判斷后，根據(jù)不同的功能，輸出不同的按鍵響應(yīng)，并轉(zhuǎn)移到相對應(yīng)的功能服務(wù)程序。 本設(shè)計(jì)總共用到11位按鍵，包括10位數(shù)碼輸入按鍵及一位“復(fù)位/修改密碼”按

11、鍵，電路設(shè)計(jì)總共可用按鍵有16位，供升級功能使用。鍵盤電路如下圖1所示： 2.中斷控制 用一片8259A芯片作為中斷控制接口電路。其中IR0與IR1中斷開放，單片工作于非緩沖方式，電平觸發(fā)，優(yōu)先級是普通全嵌套方式。可通過編程開中斷，通過編程或者8253計(jì)時(shí)器關(guān)中斷。電路連接如圖2所示： 3.計(jì)時(shí) 采用8253計(jì)時(shí)器控制中斷的關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)單次輸入密碼超時(shí)則退出輸入密碼中斷子程序、報(bào)警器響鈴時(shí)間控制等功能。電路如圖2所示。 4.按鍵響應(yīng) 8255PC0、PC1接到數(shù)碼管片選、PC2接到蜂鳴器、PC3接到電子鎖。電路連接如圖3所示： 5.報(bào)警功能 同時(shí)用8255A的B口控制數(shù)碼管的顯示

12、，C口片PC0、PC1選數(shù)碼管，PC2用來驅(qū)動(dòng)SPEAK發(fā)出報(bào)警。電路如圖3所示。 6.儲存器及片選電路： 存儲器及片選電路采用一片2764存儲器和一片74LS138，連接電路如圖4所示： 7.硬件部分電路圖 8.整機(jī)電路圖：見附錄一 圖1 鍵盤連接圖 圖2 中斷控制器連接圖 圖3 按鍵響應(yīng)、報(bào)警、開鎖功能電路 圖4 片選及存儲器電路 六、 軟件設(shè)計(jì) 1.程序流程圖 七、程序清單：見附錄二 八、設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì) 通過本次課程

13、設(shè)計(jì)，我對所學(xué)知識有了一個(gè)完整的應(yīng)用，對課程所學(xué)知識的體現(xiàn)，尤其是對8255,8259,8253等芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu),熟悉各種基本工作模式和編程方法；加深了對8086中斷系統(tǒng)工作過程的了解；學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用多種微機(jī)接口與單元電路，構(gòu)成滿足要求的小型微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)；學(xué)會(huì)了CPU與存儲器的連接方法，擴(kuò)展存儲空間的方法。通過這次的微機(jī)課程設(shè)計(jì)，對所學(xué)知識有了個(gè)補(bǔ)充和完善，對那些模糊不懂的地方，進(jìn)行了徹底完全的學(xué)習(xí)。在設(shè)計(jì)過程中，我發(fā)現(xiàn)我對上課中講述的知識還有很大的欠缺，對很多芯片了解的不夠透徹，這也造成了我在連接硬件圖時(shí)遇到了很多困難，不得不請教組長和學(xué)習(xí)好的同學(xué)，徹底的搞懂問題。這說明我們光掌握課本上的知識

14、是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須要通過實(shí)踐才能加深對知識的理解。 九、參考資料 [1] 馮博琴,吳寧. 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù). 北京 清華大學(xué)出版社（第二版），2007。. [2] 趙國相等. 微型計(jì)算機(jī)原理與匯編語言程序設(shè)計(jì). 北京 科學(xué)出版社，2004。. [3] 張睿,趙艷華,劉志剛. 精通Protel DXP 2004電路設(shè)計(jì). 北京 電子工業(yè)出版社，2005.。 [4]艾德才，微型計(jì)算機(jī)原理與與接口技術(shù)，北京：高等教育出版社，2004。 [5]周明德，微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理及應(yīng)用。北京：清華大學(xué)出版社，2002。 [6] 鄭學(xué)堅(jiān)，周斌。微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用。北京：清華大學(xué)出版社，2

15、001. 十、附錄 附錄一：電路基本連接圖 附錄二：程序清單 DATA SEGMENT ;以下代碼寫入RAM DATA1 DB 6 DUP(?) ;輸入的密碼保存的地址 DATA2 DB 6 DUP(?) ;修改后的密碼的保存地址 DATA3 DB 3,6,3,7,3,8 ;初始密碼 ORG 01000H ;下面的代碼寫入ROM DTABLE DB

16、 80H,02H,10H,3FH,79H,71H,60H,5BH DATA ENDS STACKS SEGMENT STA DB 20 DUP(?) STACKS ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKS START: ；主程序 MOV AX,DATA MOV DS,AX ；初始化數(shù)據(jù)段 MOV AX,STACKS MOV SS,AX ；初始化堆棧段

17、MOV SI,OFFSET DATA1 MOV DI,OFFSET DATA2 MOV BP,OFFSET DATA3 MOV AL,09H ;(鍵盤輸入中斷)設(shè)定密碼輸入的中斷向量(即IR0的中斷向量) MOV AH,25H INT 21H PUSH BX PUSH DS MOV DX,SEG SMM MOV DS,DX MOV DX,OFFSET SMM INT 21H MOV AL,09H ;(鍵盤輸入中斷)設(shè)定密碼修改的中斷向量(即IR1的中斷向量) MOV AH,25H INT 21H PUSH BX PUSH DS MO

18、V DX,SEG GMM MOV DS,DX MOV DX,OFFSET GMM INT 21H MOV AL,1BH ;初始化8259 OUT 10H,AL ;單片工作，高電平有效 MOV AL,08H OUT 11H,AL MOV AL,03H OUT 11H,AL MOV AL,0FCH OUT 11H,AL ;開放IR0，IR1 MOV AL,20H OUT 10H,AL MOV AL,68H OUT

19、 10H,AL MOV AL,82H ;初始化8255 A口方式0輸出，B口方式0輸入，C口輸出 OUT 06H,AL A1: STI MOV AL,00H OUT 04H,AL ;輸出低電平使數(shù)碼管熄滅 SMM: ;密碼輸入程序 CLI MOV DL,00H IN1: CMP DL,06H ;判斷是否連續(xù)6次輸入錯(cuò)誤密碼 JNZ IN2

20、 ;若不是這繼續(xù)輸入 MOV CX,03FFH ;使蜂鳴器長鳴報(bào)警(通過延時(shí)實(shí)現(xiàn)) R1: MOV DH,3FH MOV AL,02H OUT 00H,AL ;輸出高電平使蜂鳴器發(fā)聲 R2: DEC DH CMP DH,00H JNZ R2 LOOP R1 JMP IN4 ;報(bào)警完畢，跳至中斷返回 IN2: ;輸入密碼

21、 MOV AL,[BP+4] OUT 04H,AL ;數(shù)碼管顯示‘EE’提示輸入密碼 MOV BX,0H MOV CX,03H ;設(shè)置循環(huán)次數(shù) IN3: MOV BP,OFFSET DTABLE MOV AL,[BP] OUT 04H,AL ;數(shù)碼管提示輸入位數(shù) CALL CCSCAN ;調(diào)用鍵盤掃描程序 CMP AL,0BH ;判斷是否按

22、下返回鍵 JZ IN4 MOV [BX+SI],AL ;保存輸入密碼 INC BX INC BP LOOP IN3 MOV BP,OFFSET DTABLE ;判斷密碼是否正確 CLD MOV CX,03 MOV SI,OFFSET CODEIN MOV DI,OFFSET CODEOR REPZ CMPSB ;判斷密碼是否正確 JNZ WRO ;若錯(cuò)誤就報(bào)警 MOV AL,[BP+3] OU

23、T 04H,AL ;若正確數(shù)碼管就顯示‘00‘ MOV AL,04H OUT 00H,AL ;且給LED高電平使其點(diǎn)亮 XOR DL,AL JMP IN4 WRO: ;出錯(cuò)報(bào)警部分 INC DL MOV AL,[BP+5] ;數(shù)碼管顯示’FF‘提示錯(cuò)誤 OUT 04H,AL MOV CX,03H ;設(shè)定蜂鳴器響的次數(shù) W1:

24、MOV AL,02H ;使蜂鳴器發(fā)聲 OUT 00H,AL W2: ;延時(shí) MOV BL,3FH DEC BL CMP BL,00H JNZ W2 XOR AL,AL ;輸出低電平關(guān)蜂鳴器 OUT 00H,AL W3: ;延時(shí) MOV BL,3FH DEC BL CMP BL,00H JNZ W3 LOOP W1 JMP IN1

25、 ;中斷返回 IN4: STI IRET GMM: ;密碼修改程序 CLI MOV DL,00H INP1: CMP DL,06H JNZ INP2 MOV CX,03FFH RR1: MOV DH,3FH MOV AL,02H OUT 00H,AL RR2: DEC DH CMP DH,00H JNZ RR2 LOOP RR1 JMP C4 INP2: MOV AL,[BP+4] OUT 04H,AL MOV BX,0000H MOV

26、CX,03H INP3: MOV BP,OFFSET DTABLE MOV AL,[BP] OUT 04H,AL CALL CCSCAN CMP AL,0BH JZ IN4 MOV [BX+SI],AL INC BX INC BP LOOP INP3 MOV BP,OFFSET DTABLE CLD MOV CX,03H MOV SI,OFFSET DATA1 MOV DI,OFFSET DATA3 REPZ CMPSB JNZ WRRO MOV AL,[BP+3] OUT 04H,AL XOR DL,DL JMP GMM WRRO: INC D

27、L MOV AL,[BP+5] OUT 04H,AL MOV CX,03H WW1: MOV AL,02H OUT 00H,AL WW2: MOV BL,3FH DEC BL CMP BL,00H JNZ WW2 XOR AL,AL OUT 00H,AL WW3: MOV BL,3FH DEC BL CMP BL,00H JNZ WW3 LOOP WW1 JMP INP1 ;當(dāng)密碼輸入正確時(shí)，轉(zhuǎn)入密碼修改部分 CHAN: ;修改密碼部分

28、 MOV SI,OFFSET DATA1 MOV DI,OFFSET DATA2 MOV AL,[BP+6] ;數(shù)碼管提示第一次輸入 OUT 04H,AL MOV CX,03FFH Y1: LOOP Y1 MOV BP,OFFSET DTABLE MOV BX,0H MOV CX,03H C1: MOV AL,[BP] OUT 04H,AL CALL CCSCAN CMP AL,0BH JZ C4 MOV [BX+SI],AL ;存放在輸入密碼緩沖區(qū) INC B

29、X INC BP LOOP C1 MOV BP,OFFSET DTABLE MOV AL,[BP+7] OUT 04H,AL ;數(shù)碼管提示第二次輸入 MOV CX,03FFH Y2: LOOP Y2 MOV BP,OFFSET DTABLE MOV BX,0H MOV CX,03H C2: MOV AL,[BP] OUT 04H,AL CALL CCSCAN CMP AL,0BH JZ C4 MOV [BX+DI],AL ;存放在修改密碼緩沖區(qū) INC

30、 BX INC BP LOOP C2 MOV BP,OFFSET DTABLE REPZ CMPSB JNZ CHAN ;判斷兩次輸入的密碼是否一致 MOV DI,OFFSET CODEOR MOV CX,03H CLD REP MOVSB ; 若是相等那就保存密碼 MOV AL,02H ;且蜂鳴器響一下提示修改成功 OUT 00H,AL MOV CX,03FFH C3:

31、 LOOP C3 XOR AL,AL OUT 00H,AL ;中斷返回 C4: STI IRET CCSCAN PROC NEAR ;鍵盤掃描子程序 MOV AL,00H OUT 00H,AL IN AL,02H NOT AL AND AL,0FH CMP AL,00H ;判斷是否有鍵按下 JNZ K1 JMP CCSCAN K1: MOV CX,0EFFH

32、 ;延時(shí) LOOP K1 IN AL,02H CMP AL,00H JZ CCSCAN MOV AH,60H ;掃描第一列 K2: MOV AL,AH OUT 00H,AL IN AL,02H NOT AL AND AL,0FH CMP AL,00H ;判斷是否有鍵按下 JNZ K3 OR AH,01H ROR AH,1 ;掃描下一列 AND AH

33、,0FH JMP K2 K3: ADD AL,AH RET CCSCAN ENDP CODE ENDS END START 微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)成績評定表 姓 名 劉 世 兵 學(xué) 號 0814114 專業(yè)班級 電氣工程及其自動(dòng)化 08級1 班 課程設(shè)計(jì)題: 一種由微機(jī)實(shí)現(xiàn)的多功能密碼鎖 課程設(shè)計(jì)答辯或質(zhì)疑記錄： 成績評定依據(jù)： 評 定 項(xiàng) 目 評 分 成 績 1.選題合理、目的明確（10分） 2.設(shè)計(jì)方案可行性、創(chuàng)新性（20分） 3.設(shè)計(jì)結(jié)果（系統(tǒng)原理圖、源程序、調(diào)試運(yùn)行結(jié)果）（30分） 4.平時(shí)成績（態(tài)度認(rèn)真、遵守紀(jì)律）（10分） 5.設(shè)計(jì)報(bào)告的規(guī)范性、參考文獻(xiàn)充分（不少于5篇）（10分） 6.答辯（20分） 總 分 最終評定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定） 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 第18頁