微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)--多功能密碼鎖-文庫吧
2025-01-03 15:00 本頁面
【正文】 一個(gè)選通端（G1）為高電平，另兩個(gè)選通端（/(G2A)和/(G2B)）為低電平時(shí)，可將地址端（A、B、C）的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對應(yīng)的輸出端以低電平譯出。74LS138的作用:利用 G/(G2A)和/(G2B)可級聯(lián)擴(kuò)展成 24 線譯碼器；若外接一個(gè)反相器還可級聯(lián)擴(kuò)展成 32 線譯碼器。若將選通端中的一個(gè)作為數(shù)據(jù)輸入端時(shí)，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器圖 4 地址鎖存器74L138Intel 27C513是以5V為電源，8位的儲存容量為64K的紫外光可擦除可編程只讀存儲器。圖 5 存儲器27C513 共陰極數(shù)碼管七段LED數(shù)碼管由名稱為abcdefg的7個(gè)筆畫段和一個(gè)圓點(diǎn)dp組成，這7個(gè)筆畫段在點(diǎn)亮?xí)r，共陰極數(shù)碼管是一類數(shù)字形式的顯示屏，通過對其不同的管腳輸入相對的電流，會使其發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字能夠顯示 時(shí)間、日期、溫度等所有可用數(shù)字表示的參數(shù)。本設(shè)計(jì)用8255的PB口作為輸出，和7段LED數(shù)碼管的abcdefg和dp相連，8255的A口低四位PA0~PA3和LED列線連接，共同來控制內(nèi)容的顯示。本程序是用的共陰極，從上圖可以看出，要使數(shù)碼管顯示數(shù)字，有兩個(gè)條件：（1）要在COM端加正電源；（2）要使(a、b、c、d、e、f、g、dp)端接低電平或”0”，這樣才能顯示。圖 6 共陰極數(shù)碼管 時(shí)鐘發(fā)生器8284A8284A是INTEL公司設(shè)計(jì)的專門與8086CPU配套的時(shí)鐘信號發(fā)生器芯片。 8284A(時(shí)鐘產(chǎn)生/驅(qū)動)芯片為8086提供主頻為5MHz的時(shí)鐘信號，對8086－l提供的主頻可達(dá)10MHZ。是Intel公司專為8086設(shè)計(jì)的時(shí)鐘發(fā)生器，能產(chǎn)生8086所需的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(即主頻)，可采用石英晶體或某一TTL脈沖發(fā)生器作振蕩源。8284A除提供恒定的時(shí)鐘信號外，還對外界輸入的就緒信號RDY和復(fù)位信號RES進(jìn)行同步。圖 7 時(shí)鐘發(fā)生器8284A 石英晶振石英晶振就是用石英材料做成的石英晶體諧振器,具有穩(wěn)定,抗干擾性能良好圖 8 石英晶振六、硬件連接圖及說明（設(shè)計(jì)說明書）8086的時(shí)鐘不能直接接晶振，而要用專門與8086CPU配套的時(shí)鐘發(fā)生器芯片8284A才能滿足8086的時(shí)鐘要求，其中8284A的CLK，RESET，READY分別與8086的CLK，RESET，READY相連，這個(gè)電路使得CPU的工作頻率是晶振的三分之一。外界的就緒信號RDY輸入8284A，經(jīng)時(shí)鐘的下降沿同步以后，輸出信號READY作為8086的就緒信號READY；同樣外界的復(fù)位信號RES輸入8284A，經(jīng)整形并由時(shí)鐘的下降沿同步后，輸出RESET信號作8086的復(fù)位信號RESET(其寬度不得小于4個(gè)時(shí)鐘周期)。外界的RDY和RES可以在任何時(shí)候發(fā)出，但送至CPU去的都是經(jīng)時(shí)鐘同步了的信號。 8086的時(shí)鐘發(fā)生模塊電路接法如圖9所示。圖 9 時(shí)鐘發(fā)生電路 內(nèi)存模塊電路 根據(jù)實(shí)際需要，我們采用27C513EPROM作為8086的內(nèi)存，這是一個(gè)容量為8K的存儲系統(tǒng)，具體接法為：8086的地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線AD0—AD13與27C513的地址線和數(shù)據(jù)線相接；8086的與27C513的片選和輸出控制相連，當(dāng)為高電平時(shí)，表示CPU訪問存儲器，當(dāng)為低電平時(shí)，表示CPU訪問外設(shè)；8086的RESET與27C513的通過反相器相連，具體連接圖如圖10所示。存儲器基本地址范圍是：0000H—3FFFH。圖 10 內(nèi)存模塊 拓展IO口模塊電路由于8086的IO口較少，又因?yàn)?255A是并行接口芯片，可以作為微機(jī)系統(tǒng)與外部設(shè)備的接口，所以拓展IO口模塊由8086與并行接口8255A組成。在8086系統(tǒng)中，采用16位數(shù)據(jù)總線。進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，CPU總是將低8位數(shù)據(jù)送往偶地址，而將高8位數(shù)據(jù)送往及地址端口；而從偶地址端口取得的數(shù)據(jù)總是通過低8位數(shù)據(jù)線送往CPU，從奇地址端口取得的數(shù)據(jù)總是通過高8位數(shù)據(jù)線送往CPU。而現(xiàn)在，我們?yōu)榱藢?shí)際硬件上連接的方便，將8255A的D7—D0接至系統(tǒng)總線的低8位。此時(shí)，從CPU看來，要求8255A的四個(gè)端口地址必須為偶地址。為了滿足這個(gè)要求，將8255A的A1，A0分別與8086的地址總線A2，A1相連，并且，CPU在對8255A的端口進(jìn)行訪問時(shí)，總是將地址線中的A0設(shè)置為0。具體連接圖如下圖11所示。表3 8255A地址分配端口A口B口C口控制寄存器端口地址800H802H804H806H圖 11 拓展IO口模塊 鍵盤輸入模塊電路中的鍵盤輸入模塊與8255A的A口相連接，共十四個(gè)按鍵，0—9為數(shù)字鍵，每一個(gè)十進(jìn)制數(shù)對應(yīng)PA7—PA0的八位二進(jìn)制數(shù)，其中導(dǎo)線與導(dǎo)線有節(jié)點(diǎn)的為低電平，輸出0，否則為高電平輸出1。圖 12 鍵盤輸入模塊按鍵操作面板如圖14所示。共14個(gè)按鍵，其中數(shù)字鍵10個(gè)，功能鍵4個(gè)。 圖 13 鍵盤操作面板鍵盤操作面板中10個(gè)數(shù)字鍵用來輸入密碼，另外4個(gè)功能鍵分別是：開鎖，閉鎖，修改密碼和確認(rèn)。其中開鎖鍵是讓密碼鎖進(jìn)入密碼輸入狀態(tài)，閉鎖鍵是讓密碼鎖進(jìn)入鎖死狀態(tài)，修改密碼是讓用戶在密碼正確的前提下也就是開鎖狀態(tài)的時(shí)候進(jìn)行密碼修改，確認(rèn)鍵是用于確認(rèn)輸入的密碼。 顯示模塊原理圖中的顯示模塊是由數(shù)碼管，二極管，蜂鳴器和8255A的B、C口相連接組成的。與PB口相連接的數(shù)碼管作為顯示用途，當(dāng)密碼輸入正確后，開鎖并且數(shù)碼管顯示為00字樣，當(dāng)密碼錯(cuò)誤時(shí)，數(shù)碼管顯示FF字樣。蜂鳴器則是用于當(dāng)密碼修改成功后蜂鳴器發(fā)出確認(rèn)的聲音。而報(bào)警電平連接的報(bào)警器則在六次輸入錯(cuò)誤密碼的情況下輸出電平報(bào)警。具體連接如圖14所示。其中，C口PC0、PC1低電平有效，PCPCPC4高電平有效。圖 14 顯示模塊圖 15 系統(tǒng)整體電路七、各程序的詳細(xì)框圖及相應(yīng)說明 軟件設(shè)計(jì)思路考慮到密碼鎖的多功能，我們用主程序來調(diào)用子程序。共采用了5個(gè)子程序來實(shí)現(xiàn)開鎖、閉鎖、錯(cuò)誤報(bào)警、開鎖成功和修改密碼子程序。主程序主要是通過對輸入的判斷，用戶的按鍵來進(jìn)入子程序，然后實(shí)現(xiàn)功能，因考慮到密碼鎖的實(shí)用性，我們采取要在開鎖狀態(tài)下才能進(jìn)行密碼修改，具體見程序介紹。由于我們采用825
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