微机原理课题设计实验报告之矩阵式键盘数字密码锁

微机系统与应用课程设计报告

班级：

学号：

姓名：

实验地点：E楼Ⅱ区311

实验时间：2013.3.4-3.9

矩阵式键盘数字密码锁设计

一 . 实验目的

1.掌握微机系统总线与各芯片管脚连接方法，提高接口扩展硬件电路的连

接能力。

2.初步掌握键盘扫描，密码修改和计时报警程序的编写方法。

3.掌握通过矩阵式键盘扫描实现密码锁功能的设计思路和实现方法。二．实验内容

矩阵式键盘数字密码锁设计，根据设定好的密码，采用4x4矩阵键盘实现密码的输入功能。当密码输入正确之后，锁就打开（绿灯亮），10秒之后，锁自动关闭（红灯亮）；如果连续输入三次密码不正确，就锁定按键5秒钟，同时发出报警(黄灯闪)，5秒后，解除按键锁定，恢复密码输入。

数字密码锁操作键盘参考上面设定，也可以自行设计键盘。用户初始密码为“123456”，系统加电运行后，密码锁初始状态为常闭（红灯亮），用户可以选择开锁或修改密码：

如果选择开锁就按“Open”键，系统提示输入密码，输入用户密码+“#”键后，如果密码正确，就打开锁（绿灯亮），系统等待10秒，然后重新关闭密码锁，若密码错，提示重新输入，连续三次错误，提示警告词同时报警（黄灯闪），锁定键盘5秒，然后重新进入初始状态；

如果选择修改密码就按”Modify Secret”键，系统提示输入旧密码，输入旧密码+“#”键后，如果正确，系统提示输入新密码，输入新密码+“#”后，新密码起效，重新进入初始状态；如果旧密码错，不能修改密码，密码锁直接进入初始状态。

三．实验基本任务

1）具有开锁、修改用户密码等基本的密码锁功能。

2）对于超过3次密码密码错误，锁定键盘5秒，系统报警。5秒后解除锁定。

4）通过LCD字符液晶和LED指示灯（红，绿，黄）实时显示相关信息。

5）用户密码为6位数字，显示采用“*”号表示。

6）码锁键盘设计合理，功能完善，方便用户使用。

本次实验还做了附加的任务

（ 1）增加了管理员（Admin）功能，如果用户忘记密码可向管理员求助。管理

员密码为8位数字（系统内预先已设定），管理员按“Admin”键后，系统提示输入管理员密码，输入管理员密码+“#”键后，如果正确，系统自动恢复用户初始密码为“123456”；如果错误，程序停止运行,系统退出。

2）增加了输入清除功能（*），在输入密码过程中，如果中途按下“*”键，则清除前面的输入，开始重新输入密码。（2）增加组合键（Shift）功能，使系统的密码选择范围除数字外，另外增加

3）a,b,c,d,e,f,g,h,i,j等10个字母。数字直接输入，字母“Shift”+“字母”。

四 . 实验设计方案

实验用到8255作为并行接口设备，用以ISA总线与外设的连接，本次用的是8255的A口作为输出口，C口的高4位与B口是输入，C口低4位是输出口，所以控制住设置为ox8a，8253作为时钟器，作为控制提示灯的时间闪烁，8255的A口接键盘的rom，B口接col，地址线都连接在总线下面的芯片上接口，其他的读写控制线都接入ISA总线上。

如下图的接线设置

五．实验器材

8086CPU，可编程并行接口8255，可编程定时器8253，LCD显示屏，LED灯，4x4矩阵键盘。电路连接关系：

1、首先将8255模块的控制总线与总线连接，并将片选CS连接至000H-007H地址空间；

2、将8253模块的控制总线与总线连接，并将片选CS连接至008H-00FH地址空间；

3、将DRV模块JS8(CS)连接至0010H-0017H地址空间；

4、将LCD模块的控制总线与总线连接，并将片选CS接至018H-01FH地址空间；

5、

6、8255和TRL的连线，他们之间的连接关系如下：

7、时钟源的/64同8253的CLK0连接。

8、8253的OUT0同JS7的B0连接。

9、8253的GATE0同JS3的K7连接。(高电平选通)

六．程序流程图

其中软硬件初始化流程如图1所示

图1. 初始化流程图密码锁程序运行流程如图2所示

图2 密码锁程序流程图

其中密码输入模块详细流程如图3

图3. 输入模块流程图

七．主要代码

unsigned char kbscan()//键盘扫描

{

i nt row_va[4]={0x0e,0x0d,0x0b,0x07}; //选中每一行时的A口值

u nsigned char data;

u nsigned char data_tmp;

S leep(200); //第一次消除抖动--每次键盘扫描的时间间隔至少为200毫秒

f or(int i=0;i<4;i++,i%=4)

{

int tmp=row_va[i];

OutByte(0xde00, tmp); //循环扫描第一到四行

InByte(0xde01,&data);

if(data==NULL) //扫描不到的情况排除掉

{

}

else if((data&0x0f)!=0x0f) //检测这一行是否有按键被按下

{

Sleep(10);//第二次消除抖动--如果10ms之后还是相同的按键就执行下面的。

InByte(0xde01,&data_tmp);

data_tmp=data_tmp&0x0f;

if(data_tmp!=data) continue; //否则不执行下面的while(data_tmp==data)//第三次消除抖动--判断按键是否弹起。弹起则结束循环

{

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 value[i][0];

case 0x0d: return value[i][1];

case 0x0b: return value[i][2];

case 0x07: return value[i][3];

}

}

}

r eturn NULL;

}

void displayOnLcd()//在LCD上显示*号.

{