微机原理课题设计实验报告之矩阵式键盘数字密码锁(8000字)

来源:m.ttfanwen.com时间:2016.10.19

微机系统与应用课程设计报告

微机原理课题设计实验报告之矩阵式键盘数字密码锁

班 级: 学 号: 姓 名: 实验地点: E楼Ⅱ区312 实验时间: 2013.3.12-3.17

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。

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。

六. 实验原理图

微机原理课题设计实验报告之矩阵式键盘数字密码锁

微机原理课题设计实验报告之矩阵式键盘数字密码锁

七. 程序代码

#include "StdAfx.h"

#include "PCI9052DLL.h"

#include "stdio.h"

#include "math.h"

#include "string.h"

#include "stdlib.h"

#include "iostream.h"

#include "windows.h"

unsigned char value[4][4]={{'1','2','3','M'},{'4','5','6','O'},{'7','8','9','A'},{'0','#','*','S'}};//键盘标示

unsigned char little[4][4]={{'a','b','c','\0'},{'d','e','f','\0'},{'g','h','i','\0'},{'j','\0','\0','S'}};//shift键的字母表示

char Mimachar[6]={'1','2','3','4','5','6'};

char Guanlikey[8]={'1','2','3','4','5','6','7','8'};

int Mimasum=0;

int Guanlisum=0;

char Wodemima[6];

char Guanlichar[8];

bool Modify=false;

bool Newmima=false;

int Errorcount=0;

bool Equal(char a[],char b[])//比较字符串是否相等 {

int i;

for(i=0;i<6;i++)

{

if(Mimachar[i]!=Wodemima[i]) return false;

}

return true;

}

bool isnum(char tmp)//判断是否为数字

{

return tmp<='9'&&tmp>='0';

}

bool isoper(char tmp)//判断是否为操作符

{

return

tmp=='#'||tmp=='*'||tmp=='S'||tmp=='A'||tmp=='O'||tmp=='M' true : false;

}

bool ischar(char tmp)//判断是否为小写字母

{

return tmp>='a'&&tmp<='j';

}

void init8255()//初始化8255

{

OpenDevice();

OutByte(0xde03, 0x82);

}

void end8255()//结束8255

{

CloseDevice();

}

void InitLCD()//初始化LCD

{

unsigned char data[4]={0x01,0x06,0x0f,0x38};

unsigned char ch[6]="Open!"; ?

int i;

for (i=0;i<4;i++)

{

OutByte(0xde08, data[i]);//????!!!!

Sleep(100);

}

for (i=0;i<6;i++)

{

OutByte(0xde09, ch[i]);//在LCD上显示Open!

Sleep(50 );

}

Sleep(1000);

}

void init8253()//初始化8253

{

OpenDevice();

}

unsigned char kbscan()//键盘扫描

{

int row_va[4]={0x0e,0x0d,0x0b,0x07}; //选中每一行时的A口值 unsigned char data;

unsigned char data_tmp;

Sleep(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

for(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];

}

}

}

return NULL;

}

void Clear()//清空屏幕

{

OutByte(0xde08,0x01);

}

void displayOnLcd()//在LCD上显示*号.

{

unsigned char stmp[2]="*";

for (int i=0;i<1;i++) OutByte(0xde09, stmp[i]); }

int main(int argc, char* argv[]) //主函数 {

init8255(); //初始化8255 init8253();

InitLCD(); //初始化LCD Sleep(100);

unsigned char temp;

Start_Position://-->-->--> 起始位置----起始条件

OutByte(0xde02,0xFE); //红灯亮

temp = '\0'; //指令符号

printf("please input Open!");

while(1)

{ int j=0;

temp = kbscan(); //获取在键盘中得到的数字 printf("the key:%c\n",temp);

if(temp=='O')

{

Mimasum=0;

Clear(); //清空屏幕

while(1)

{

temp = kbscan();

j++;

printf("第%d次键盘扫描:%c\n",j,temp); if(isnum(temp))

{

if(Mimasum<6)

{

Wodemima[Mimasum]=temp;

Mimasum++;

displayOnLcd(); //上屏幕LCD一个*号 }

}

else if(isoper(temp))

{

if(temp=='#') //密码匹配

{

if(Mimasum==6)

{

if(Newmima==true) //修改密码标志为true且原密码正确--修改密码

{

int i;

for(i=0;i<6;i++)

Mimachar[i]=Wodemima[i];

Newmima=false;

printf("新密码为:");

for(i=0;i<6;i++)

{

printf("%c",Mimachar[i]); }

printf("\n");

}

else if(Equal(Mimachar,Wodemima)) {

if(Modify==true) //Modify为true--修改密码

{

赋值为true

入新密码

10S

绿灯灭

次!!\n",Errorcount);

输入的显示

Newmima=true; //把修改密码标志 Modify=false; Mimasum=0; Clear(); //清空屏幕 printf("输入新密码:\n"); //提示:输 } else { printf("密码正确!\n"); OutByte(0xde02,0x7f); //绿灯亮 Sleep(10000); //绿灯亮 OutByte(0xde02,0xFE); //红灯亮&& Mimasum=0; Errorcount=0; goto Start_Position; //回到最前 } } else { Errorcount++; printf("密码错误次数%d if(Errorcount>=3) //提示重新 { OutByte(0xde02,0xFD); //黄灯亮

Sleep(1000);

OutByte(0xde02,0xFF); //黄灯灭

Sleep(1000);

OutByte(0xde02,0xFD); //黄灯亮 Sleep(1000);

OutByte(0xde02,0xFF); //黄灯灭

绿灯灭

Sleep(1000); OutByte(0xde02,0xFD); //黄灯亮 Sleep(1000); OutByte(0xde02,0xFE); //红灯亮&& Mimasum=0; //初始 Errorcount=0; Clear(); //清空屏幕 goto Start_Position; } else { printf("请重新输入密码:\n"); } } } } else if(temp=='*') { Mimasum=0; //重新输入密码 Clear(); //清空屏幕 } else if(temp=='A') { Guanlisum=0; Clear(); //清空屏幕 printf("请输入管理员密码:\n"); while(1) //输入管理员密码 { temp = kbscan(); printf("one次键盘扫描:%c\n",temp); if(isnum(temp)) { if(Guanlisum<8) { Guanlichar[Guanlisum]=temp;

Guanlisum++;

displayOnLcd(); //上屏幕LCD*号

}

}

else if(isoper(temp))

{

if(temp=='#'&& Guanlisum==8) {

int i;

for(i=0;i<8;i++)

{

if(Guanlikey[i]!=Guanlichar[i]) return 0;

}

Mimachar[0]='1';

Mimachar[1]='2';

Mimachar[2]='3';

Mimachar[3]='4';

Mimachar[4]='5';

Mimachar[5]='6';

printf("密码初始化完成.\n");

Guanlisum=0;

Mimasum=0;

Errorcount=0;

Modify=false;

Newmima=false;

goto Start_Position; //回到开始 }

else if(temp=='*')

{

Guanlisum=0;

Clear(); //清空屏幕

}

}

}

}

else if(temp=='M')

{

Modify=true;

Mimasum=0;

Clear();

printf("请输入原密码:\n"); }

}

}

}

}

cout<<endl;

end8255();

// CloseDevice();

return 0;

}

八. 实验解图

微机原理课题设计实验报告之矩阵式键盘数字密码锁

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微机原理课题设计实验报告之矩阵式键盘数字密码锁

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九. 实验心得

通过这次微机课题设计实验,使我学到了不少实用的知识,更重要的是做实验的过程,思考问题的方法,这与其他的实验师通用的,真正使我受益匪浅。

在做实验之前,我没有完全将课本上的理论知识掌握透彻,但在老师的讲解中,以及实践中对这些知识的理解有了很大一步的掌握。对汇编语言的编程和微机系统的芯片有了比较深刻的认识。

实验中遇到的主要问题是我们组以前是在5楼座的实验,5楼的实验板和3楼的不同,刚开始没有理解好地址导致编程出现了问题,后来询问老师得到了解决。

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