多功能密码锁

学生课程设计（论文）课程：硬部件设计及调试题目：多功能密码锁学生姓名：学号：所在院(系)：计算机学院专业：计算机科学与技术班级： 2007级计算机科学与技术1班指导教师：职称：完成时间：2009年12 月31 日攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目多功能密码锁1、课程设计的目的1、加深对微机系统中相关知识的了解，能够掌握微机系统的总体结构和工作过程。

2、学习设计与调试汇编程序的基本步骤及方法。

2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）设计要求：密码锁在输入密码正确的条件下输出开锁电平，控制电控锁开启，同时显示OPEN字样。

当输入密码错误时，发出错误警告声音，同时显示CLOSE 字样。

当六次误码输入的条件下，产生报警电平报警。

还可以实现对密码的修改，修改成功后，蜂鸣器发出确认音。

设计要求：（1）控制系统硬件用8086系统构成：CPU 8086，中断控制器，并行接口芯片，键盘单元，显示单元，蜂鸣器。

（2）设计控制系统应用软件。

（3）系统功能：正常开锁，错误报警，密码修改，显示信息等功能。

3、主要参考文献[1]《微型计算机原理及应用-习题解答、实验指导及课程设计》，许立梓，机械工业出版社，2005[2]《IBM-PC汇编语言程序设计实验教程》，沈美明，清华大学出版社，1998[3] 《微型计算机原理及应用实验指导》,岐世峰，西南交大出版社，20094、课程设计工作进度计划第1、天查阅资料学习本次实验相关的理论知识第2、3天设计实验连线和程序设计，并且调试通过，撰写课程设计报告第4天课程设计报告和总结指导教师（签字）日期年月日教研室意见：年月日学生（签字）：接受任务时间：年月日课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称多功能密码锁评分项目分值得分评价内涵工作表现20% 01 学习态度 6 遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。

02 科学实践、调研7 通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。

03 课题工作量7 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。

能力水平35% 04 综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。

05 应用文献的能力 5能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。

06设计（实验）能力，方案的设计能力5能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。

07 计算及计算机应用能力 5具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。

08对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）10 具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。

成果质量45% 09插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度5符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。

10 设计说明书（论文）质量30综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。

11 创新10 对前人工作有改进或突破，或有独特见解。

成绩指导教师评语指导教师签名：年月日摘要随着科学技术的发展和高新技术的广泛应用，电子技术在国民经济的各个领域所起的作用越来越大，并深深地渗透到人们的生活、工作、学习的各个方面。

同时在工业领域，为防止他人误操作而利用电子锁进行加密的机械控制也得到了广泛的应用。

本设计就是利用8255、8254、电子发声单元和发光二极管等制作了一款多功能密码锁。

在输入密码正确的条件下，控制电控锁开启(用发光二极管亮来代替)，同时显示”O”字样；当输入密码错误时，发出错误警告声音，同时显示”C”字样，并报警。

密码锁的设计，硬件方面，最难的就是键盘值的确定及LED数码管的显示，本设计采用扫描法来解决键值读取；软件方面，最主要的则是取出键盘输入值，和已知密码比对等。

关键字：多功能密码锁,扫描法，密码比对1 总体设计1.1多功能密码锁的原理是：从键盘输入一组密码，CPU把该密码和设置密码比较，对则将锁打开，显示“O”字样，同时数码灯亮；错则LED显示“C”字样，并发出声音报警。

1.2初步设计思路如下：1．输入密码用矩形键盘。

2．LED数码管显示输入密码，采扫描法确定具体按键。

3．用发光二极管模拟锁的情况，锁时发光二极管灭，打开时发光二极管亮。

4．输入密码错误时报警。

软件的设计主要包括矩形键盘键值的读取、LED扫描输出程序、密码判断程序和报警程序。

系统硬件电路图如1.1所示：图 1.1 系统硬件电路2 软件设计2.1软件概要设计多功能密码锁的设计，最重要也是最难的部分，就是软件的设计。

很多地方都要采用技巧性的东西。

如按键次数的确定，键盘抖动的消除等等。

密码锁工作的主要过程是PC屏幕输出提示开始输入密码，通过2*4键盘输入密码，同时LED 显示密码输入情况，按下6次键后判断密码的正确性，作出开锁或报警处理。

2.2功能模块详细设计根据程序功能，程序大致分为键盘键值读取显示，密码判断和开锁或报警处理几个大的子过程。

(1)键盘键值读取程序键盘键值读取程序包括键盘扫描、消除抖动、键译码等内容。

本设计采用了扫描法。

因为键盘为机械开关，容易引入抖动。

为了消除抖动干扰，在程序中要加入消除抖动的部分。

因此程序的布局就显得很重要。

为了防止键抖动、重复响应，在初步扫描是否有键按下时，都是调用CALL DIS、CALL CLEAR、CALL CCSCAN，即是显示，清屏，扫描，重复两次，然后再跳转到获取具体键值的代码段。

(2)LED数码显示程序LED数码显示器是一种应用很普遍的显示器。

程序主要负责把要显示的数字或字母对应的显示码送到相应的LED显示管。

显示子程序如下：DIS PROC NEAR ;显示键值子程序PUSH AX ;以缓冲区存放的键值为键值表偏移找到键值并显示 MOV SI,3000HMOV DL,0F7HMOV AL,DLAGAIN: PUSH DXMOV DX,MY8255_AOUT DX,AL ;设置X1～X4，选通一个数码管MOV AL,[SI] ;取出缓冲区中存放键值MOV BX,OFFSET DTABLEAND AX,00FFHADD BX,AXMOV AL,[BX] ;将键值作为偏移和键值基地址相加得到相应的键值 MOV DX,MY8255_BOUT DX,AL ;写入数码管A～DpCALL DALLYINC SI ;取下一个键值POP DXMOV AL,DLTEST AL,01H ;判断是否显示完？JZ OUT1 ;显示完，返回(jz:zf = 1跳转) ROR AL,1MOV DL,ALJMP AGAIN ;未显示完，跳回继续OUT1: POP AXRETDIS ENDP(3)密码判断程序当按下六次键后，按键计数值count为6，则跳转到密码比对代码段。

从3003H 开始处，读取键盘数输入据，与预先设定的密码逐位比较，就可以判断输入密码的正确性。

代码段如下：pwd: ;从开辟的缓冲区内读出键盘输入的值，和已知密码逐个比对mov si,3003hmov di,offset pwdmov al,[si]mov bl,[di]cmp al,blje next1jmp show1next1:mov si,3002hmov al,[si]mov bl,[di+1]cmp al,blje next2jmp show1next2:mov si,3001hmov al,[si]mov bl,[di+2]cmp al,blje next3jmp show1next3:mov si,3000hmov al,[si]mov bl,[di+3]cmp al,blje show2jmp show1(4)开锁和报警程序通过8255的A口高四位输出，控制发光二极管的亮灭。

用8254控制电子发声单元鸣叫。

发声子程序如下：ring procBEGINr:MOV SI,OFFSET FREQ_LIST ;装入频率表起始地址MOV DI,OFFSET TIME_LIST ;装入时间表起始地址PLAY: MOV DX,0FH ;输入时钟为1.0416667MHz，1.0416667M = 0FE502H MOV AX,0E502HDIV WORD PTR [SI];取出频率值计算计数初值，0F4240H / 输出频率 MOV DX,MY8254_COUNT0OUT DX,AL ;装入计数初值MOV AL,AHOUT DX,ALMOV DL,[DI] ;取出相对时间，调用延时子程序CALL DALLYrADD SI,2INC DICMP WORD PTR [SI],0 ;判断是否到悄 ?JE BEGINrMOV AH,1 ;判断是否有按键按下？INT 16HJZ PLAYQUITr: MOV DX,MY8254_MODE ;退出时设置8254为方式2，OUT0置0 MOV AL,10HOUT DX,ALMOV AX,4C00H ;返回到DOSINT 21Hring endp2.3程序流程图由程序的功能模块详细设计可得程序流程图，如图2.3。

开始初始化缓冲区用于存放键值显示刷新及清屏再显示刷新及清屏初始化8254、8255工作方式将键值保存到缓冲区判断F1或F2否扫描小键盘按键有按键扫描小键盘按键有按键依次检测1-4列，确定是第几行按键按下显示刷新及清屏按键是否弹起？4列检测完？键盘按键是否6次？密码比对有PC 键按下？是返回DOS 结束是F1否是否无按键无按键密码正确？灯亮，显示O是是发声，显示C否是F2图2.3程序流程图3 硬件设计根据设计思路，硬件电路可通过实验平台上的一些功能模块电路组成，由于实验平台上的各个功能模块已经设计好，用户在使用时只要设计模块间电路的连接，因此，硬件电路的设计及实现相对简单。

硬件电路由LED数码管显示模块、按键模块、发光二极管电路和蜂鸣器模块组成。

3.1 LED数码块模板实验平台上提供一组四个LED数码管。

七段LED数码管由名称为abcdefg 的7个笔画段和一个圆点dp组成，这7个笔画段在点亮时，可以显示数字和一些简单的西文字符。

本设计用8255的PB口作为输出，和7段LED数码管的abcdefg和dp相连，8255的A口低四位PA0~PA3和LED列线连接，共同来控制内容的显示。

数码灯的示意图如图2.1所示。

图3.1 LED数码管正面图本程序是用的共阳极，从上图可以看出，要使数码管显示数字，有两个条件：(1)要在COM端加正电源；(2)要使(a、b、c、d、e、f、g、dp)端接低电平或”0”，这样才能显示。