微机原理多功能密码锁

微机原理

班级：13电气2

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目录

一、设计内容 (3)

二、设计要求 (3)

三、方案选择及原理 (3)

四、所用器件 (3)

五、主要器件简介 (3)

六、原理图 (5)

1、8086与8255A连接 (5)

2、8255A的A口、C口与矩阵键盘连接 (6)

3、8255A的A口、B口与数码管的连接 (7)

4、8086与8253连接 (7)

5、完整电路图 (8)

七、软件设计思路 (9)

八、流程图 (10)

1、主程序 (10)

2、子程序 (11)

九、程序代码 (13)

十、设计中的难点 (22)

十一、收获及体会 (22)

十二、参考文献 (23)

密码锁

一、设计内容

在实验系统TDN86/88上实现密码锁功能。

设计内容：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0字样。当输入密码错误时，发出错误警告声音，同时显示CC字样。当六次误码输入的条件下，产生报警信号。还可以实现对密码的修改，修改成功后，蜂鸣器发生确认音。根据实验系统的配置，可以通过使步进电机转动180度来模拟开锁和关锁动作。

二、设计要求

1、用LED显示器现实电子锁的当前状态；

2、画出详细的硬件连接图；

3、给出程序设计思路、画出软件流程图；

4、给出所有程序清单，并加上必要注释；

5、完成设计说明书（列出参考文献）。

三、方案选择及原理

这次的设计要求是在密码输入正确时输出开锁电平和显示“0”，密码错误时显示“C”和蜂鸣器发出报警声音等，我们采用8255A的A口低四位和C口的低三位组成4x3的矩阵键盘，同时A口的低六位为选管；B口作为显示器的输出；C 口高四位的PC4口输出开锁电平，对于6次密码错误输入，PC5口输出报警电平。用8253计数器产生警告音和确认音。用蜂鸣器发声次数来区分确认和警告声音，一声表示确认，三声表示警告。采用Proteus自带的键盘元件

KEYPAD-PHONE，0-9为数字键，#为确认/返回键和*为密码修改键，每次对键盘扫描，获得对应的键值。

四、使用器件

CPU8086、并行接口8255A、地址锁存器74LS273、4 线－16 线译码器

74HCT154、石英晶振，可编程定时/计数器8253、共阴极数码管、各类逻辑门、蜂鸣器，电阻、键盘等。

五、主要器件简介

CPU8086

8086是Inter系列的16位微处理器，芯片上有2.9万个晶体管，采用 HMOS工艺制造，用单一的+5V电源，时钟频率为5MHz-10MHz。 8086有16根数据线和20根地址线，它既能处理16位数据，也能处理8位数据。可寻址的内存空间为1MB。并行接口8255

Intel 8086/8088 系列的可编程外设接口电路（Programmable Peripheral Interface)简称 PPI，型号为8255，具有24条输入/输出引脚、可编程的通用并行输入/输出接口电路。它是一片使用单一+5V电源的40脚双列直插式大规模集成电路。8255A的通用性强，使用灵活，通过它CPU可直接与外设相连接。可编程定时/计数器8253

8253可编程定时器/计数器是8086微机系统常用的定时/计数器芯片，它具有定时与计数两大功能。8253可编程定时器/计数器具有3个独立的16位计数器通过编程可选择六种工作方式，可选择二进制或十进制计数，最高计数速率可达2.6MHz。所有的输入、输出电平都与TTL兼容。

地址锁存器74LS273

地址锁存器74LS273是带清除端的D触发器，只有清除端为高电平时才具有锁存功能，锁存控制端为11脚CLK，在上升沿锁存。8086的ALE端输出的锁存控制信号必须经反相器后才能连到74LS273的CLK端，以满足CLK在上升沿锁存的要求。

4 线－16 线译码器74HCT154

74HCT154 为4 线－16 线译码器，将4 个二进制编码输入译成16 个彼独立的输出之一，并能将数据从一个输入线分配到16 个输出的任意一个而实现解调功能，与大部分TTL 和DTL 电路完全兼容。其工作原理如下：这种单片4 线—16 线译码器非常适合用于高性能存储器的译码器。当两个选通输入G1 和G2 为低时，它可将4 个二进制编码的输入译成16 个互相独立的输出之一。实现解调功能的办法是：用4 个输入线写出输出线的地址，使得在一个选通输入为低时数据通过另一个选通输入。当任何一个选通输入是高时，所有输出都为高。

六、原理图

1、8086和8255A连接

8255A地址分配：PA：200H PB：202H PC：204H 控制寄存器：206H

为了满足8255A的四个端口地址必须为偶地址这一要求，将8255A的A1、A0分别与8086系统地址总线的A2、A1相连，并且，CPU在对8255A的端口进行访问时，总是将地址中的A0设置为0。

2、8255A的A口、C口与矩阵键盘连接

键盘元件KEYPAD-PHONE，0-9为数字键，#为确认/返回键和*为密码修改键。数字键1-9的键值为相应的数值，数字键0的键值为0BH，功能键*的键值为0AH，能键#的键值为0CH。

3、8255A的A口、B口与数码管的连接

8255A的B口输出数码管的段码，A口输出数码管的位码。

4、8086与8253连接

8253地址分配：计数器0:400H 计数器1:402H 计数器2:404H控制寄存器：406H 为了满足8255A的四个端口地址必须为偶地址这一要求，将8255A的A1、A0分别与8086系统地址总线的A2、A1相连，并且，CPU在对8255A的端口进行访问时，总是将地址中的A0设置为0。

6、完整电路图