基于8086的電子密碼鎖設(shè)計(jì)與仿真

電子密碼鎖是一種通過密碼輸入來控制電路或是芯片工作，從而控制機(jī)械開關(guān)的閉合，完成開鎖、閉鎖任務(wù)的電子產(chǎn)品。它的種類很多，有簡易的電路產(chǎn)品，也有基于芯片的性價(jià)比較高的產(chǎn)品。應(yīng)用較廣的電子密碼鎖是以芯片為核心，通過編程來實(shí)現(xiàn)的。

設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能

輸入密碼：

（1）、開始執(zhí)行時(shí)數(shù)碼管每一位都顯示“米”，點(diǎn)輸入密碼數(shù)碼管只有第一位顯示“米”，點(diǎn)擊數(shù)字鍵進(jìn)行數(shù)字選擇；

（2）、按下“確認(rèn)”鍵后跳到第二個(gè)數(shù)字，操作同第一步；

（3）、當(dāng)四個(gè)密碼選中完畢，按下“確認(rèn)輸入”鍵，顯示輸入的密碼；

（4）、按下“開鎖”鍵，若密碼正確，同時(shí)顯示*YES，密碼鎖打開；

（5）、按下“開鎖”鍵，若密碼錯(cuò)誤，則顯示ERRO，密碼鎖不能打開，按下“輸入密碼”鍵，即可重新輸入密碼。

更改密碼：

（1）、在顯示*YES時(shí)，按下“更改密碼”鍵后，輸入新的四位密碼；

（2）、按下“確認(rèn)輸入”鍵，顯示新密碼，按下“確認(rèn)”鍵，即可設(shè)定新密碼。

錯(cuò)誤警報(bào)：

若輸入錯(cuò)誤密碼超過5次，警報(bào)會(huì)自動(dòng)響起，只有再次輸入正確密碼后方可解除警報(bào)。

硬件電路設(shè)計(jì)

相關(guān)芯片簡介

1. 8255

第一片8255

定義A.B.C口都為輸出狀態(tài)，A.B口控制數(shù)碼管的輸入口，對應(yīng)相應(yīng)的段碼表，來顯示。C口的PC0，PC1經(jīng)過2-4譯碼器，來激活數(shù)碼管1，2，3，4通道，并采用00，01，10，11，循環(huán)輸出的方式，使數(shù)碼管通道循環(huán)激活，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。

第二片8255

定義A，B，C口都為輸入狀態(tài)，對應(yīng)輸入相應(yīng)的按鈕狀態(tài)，對應(yīng)相應(yīng)的程序，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。

2. 8253

使用0通道，方式3，對輸入的始終信號分頻，當(dāng)輸入密碼次數(shù)大于5次時(shí)，初始化8253，并發(fā)出警報(bào)提示聲。當(dāng)輸入密碼正確后，激活1通道，警報(bào)提示聲接觸。

3. 2-4譯碼器

由于8086運(yùn)行速度過快，數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示出現(xiàn)顯示不全的現(xiàn)象，因此PC0，PC1輸出經(jīng)過2-4譯碼器之后，再激活數(shù)碼管，起到緩沖作用。

4. 16位數(shù)碼管

16位數(shù)碼管的數(shù)碼管，由16個(gè)引腳控制，低電平有效，其中A-H控制外圈0， K-M控制內(nèi)部*

S1-s4是通道控制，高電平有效。

仿真電路總體設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，硬件部分涉及到了8086CPU、可編程并行接口8255A，并配合74LS373鎖存器、74LS245緩沖器、74LS138譯碼器等基本元器件，實(shí)現(xiàn)了設(shè)想的電子密碼鎖。

8255A：如圖，8255A的D0~D7端口與CPU數(shù)據(jù)線ADO~AD7相接，CPU通過控制線的片選、讀、寫信號接口對8255A進(jìn)行讀、寫與片選操作。外設(shè)接口端的A0-A7八個(gè)開關(guān)連接245的A0-A7端口，將外設(shè)信息傳送到245中，鍵入密碼輸入、密碼確定、修改密碼等多種功能。

開關(guān)功能

如圖，A口的PA0-PA7端口通過鎖存器與數(shù)碼管相連用于外圈顯示，B口的PB0-PB7端口通過74LS373鎖存器與數(shù)碼管進(jìn)行連接用于內(nèi)部“米”字格的顯示。

軟件編程設(shè)計(jì)

按鍵控制

（1）、控制字

給8255A輸入端口控制字： void fun82531（）

{

__asm

{

mov dx， 0x8006

mov al， 0x37

out dx， al

}

outp（GATE0，0x02）;

outp（GATE0，0x00）;

}

void fun82532（）

{

__asm

{

mov dx， 0x8006

mov al， 0x77

out dx， al

}

outp（GATE0，0x99）; outp（GATE0，0x99）; }

（2）、密碼鍵入控制

整個(gè)過程中主要是對是否有按鍵信息輸入進(jìn)行掃描判斷，并將所得信息與燈管編號進(jìn)行比對，確定所選擇要鍵入數(shù)字的燈管。當(dāng)目前的燈管數(shù)字被選出后，自動(dòng)跳到下一個(gè)燈管，直到四位數(shù)字全部選擇完畢。

字符動(dòng)態(tài)顯示

四位密碼選出后，顯示四位選定數(shù)字，然后檢測密碼正確性，8255A通過端口A、B、C讀取指令，根據(jù)檢測結(jié)果，密碼正確則輸出代碼顯示*YES，錯(cuò)誤則顯示ERRO。

更改密碼，鍵入“更改密碼”控制字后，與輸入密碼的流程相同，先選擇燈管，待選定數(shù)字后跳至下一個(gè)，直到四位數(shù)字全部選定，然后鍵入“確認(rèn)更改”指令，則密碼更改成功。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

proteus仿真實(shí)驗(yàn)

如圖，為本實(shí)驗(yàn)的Proteus仿真模擬圖，整個(gè)實(shí)驗(yàn)共用到8086CPU一個(gè)、74LS245一個(gè)、可編程并行接口8255A一個(gè)，74LS273鎖存器三個(gè)、74LS138譯碼器一個(gè)、數(shù)碼管一個(gè)、與非門兩個(gè)、開關(guān)八個(gè)、電阻八個(gè)。