电子密码锁的设计与实现

电子密码锁的设计与实现
一、实验目的
 １．进一步掌握键盘扫描和LED显示的程序设计。
 ２．了解按键消抖的方法。
 ３．综合运用微机原理的软硬件知识。

二、实验内容与要求
 １．基本要求
 （1）具有密码输入功能，密码最多为６位；
（2）设置退格键，以便删除输入错误的密码；
（3）在输入的密码时数码管上只显示8，并根据输入位数依次横移；
（4）设置确认键，当确认键按下后，判断输入密码是否正确；
（5）当输入密码正确时，点亮发光二极管；当输入密码不正确时，发光二极管不亮并且蜂鸣器报警，重新输入，当三次密码输入不正确时，系统应锁定键盘10s。
2．提高要求
 将用户分为管理者和使用者，管理者拥有超级密码，可以修改其他人的密码。使用者不能修改密码。

三、实验报告要求
 １．设计目的和内容
 ２．总体设计
 ３．硬件设计：原理图（接线图）及简要说明
 ４．软件设计框图及程序清单
５．设计结果和体会（包括遇到的问题及解决的方法）

四、总体设计
 电子密码锁的原理是：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（不同锁的控制方式不一样，比如加电控制电磁铁抽回，从而打开），错则要求重新输入，并记录错误次数，如果三次错误，则被强制锁定并报警，除非超级密码或者其他的手段打开，比如延时一段时间。
 初步设计思路如下：
 1．输入密码用矩形键盘，包括数字键和功能键，功能键包括退格键和确认键。
 2．LED数码管显示输入密码，但是只是输出显示符号8 。采用动态扫描输出。
 3．用发光二极管模拟锁的情况，锁关时发光二极管灭，打开时发光二极管亮。
 4．输入密码错误时报警，3次输入错误时键盘锁定10s，键盘无法接收数据。
 软件的设计主要包括矩形键盘键值的读取、LED动态扫描输出程序、密码判断程序和报警程序。 
 
五、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。完整系统的硬件连接如图1所示。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。
各个模块的详细说明：
1．LED数码管模块
实验平台上提供一组六个LED数码管。插孔CS1用于数码管段选的输出选通，插孔CS2用于数码管位选信号的输出选通。本设计用6个数码管来动态显示时分秒，动态显示的定时时间由8253定时/计数器来实现。8253主要是实现每位显示时间1ms，由8253的计数器0来实现。Clk0接实验平台分频电路输出Q6，f＝46875hz。GATE0接8255的PA0，由8255的PA0输出来控制计数器的起停。OUT0接8259的IRQ2，定时完成请求中断，进入中断服务程序。软件在中断服务程序中LED数码管显示。