结业设计PIC单片机课设报告(共51页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录一、目 的2二、描述和要求2三、硬件选择2四、硬件电路图5五、程序设计5六、总 结7七、参考书目8附录：程序代码9一、目的随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高，安全成为现代居民最关心的问题之一。而创自古以来就是把守门户的铁将军，人们对它要求甚高。即要安全可靠地防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。传统的门既要备有大量的钥匙。又要担心钥匙丢失后的麻烦。另外，如:宾馆、办公大楼、仓库、保险柜等由于人员的变动，开锁的钥匙也不再是只有一人拥有。购得新居的家庭。由于装修施工等人住时也要把原有的锁胆更换，况且钥匙随身携带也诸多不便。随着单片机的问世，

2、出现了带微处理器的电子密码锁，它的出现解决了传统锁的许多缺点，使密码锁具有很高的安全性、可靠性。目前已经大量地应用于日常生活之中。希望通过本课设完成具有一定实用性的电子密码锁，从而培养对单片机学习的兴趣，巩固PIC单片机的知识内容，提高实践动手能力。二、描述和要求1、密码正确则电机转动。2、密码错误则需重新输入，若连续三次输入错误则报警声响起，键盘被锁。3、按错键时可按“删除”键删除输入键值。4、按下一个键时响一声，说明按键按下。三、硬件选择1、单片机PIC16F887本系统设计的核心控制芯片为PIC16F887。它是一款采用纳瓦技术的40引脚8位CMOS增强型闪存单片机。PIC16F887具

3、有8K字程序存储器，368字节用户可用数据存储器和256字节EEPROM。具有36个I/0口，14个A/D通道，1个CCP，1个增强型CCP，1个增强型通用同步/异步收发器，1个主控同步串行端口，2个比较器，2个8位计数器/定时器，1个16位计数器/定时器。PIC16F887引脚图如下： 本系统用到的引脚主要有：引脚1：RE3/MCLR/Vpp，系统复位端。接操作按键K1。引脚11、32：Vdd，系统电源端。引脚12、31：Vss，系统接地端。引脚13、14：RA7/OSC1/CLKIN、RA6/OSC2/CLKOUT，接4MHz的晶振，为系统的时钟源。引脚33：RB0/AN12/INT，为外

4、部中断输入端。接操作按键K2。引脚34：RB1/AN10/C12IN3，设为输入口，接操作按键K3。引脚35：RB2/AN8，设为输入口，接操作按键K4。引脚1923：RD0RD3，设为输出口，接LCD1602的数据输入端高四位。引脚27：RD4，设为输出口，接LCD1602的RS数据/命令选择端。引脚28：RD5/P1B，设为输出口，接LCD1602的RW读写选择端。引脚29：RD6/P1C，设为输出口，接LCD1602的E使能端。引脚16：RC1/T1OSI/CCP2，设为输出口，接微型直流电机。引脚17：RC2/P1A/CCP1,设为输出口，接蜂鸣器。2、 点阵型LCD YB1602A采

5、用4位数据线接线方式，是为节省单片机的I/O口用到的引脚有：引脚1：GND，接地引脚2；VCCB,电源正极引脚3：VO,液晶显示偏压信号口 引脚4：RS,命令/数据选择，接单片机RD4口引脚5：R/W，读/写选择，接单片机RD5口引脚6：E，数据使能，接单片机RD6口引脚1114：DB4DB7，数据输入口，接单片机RD0RD3口3、 4x4按键4行（RB0RB3）作为输入状态，低4位有弱上拉使能并允许电平变化中断4列（RB4RB7）作为输入状态，输出低电平4、 微型直流电机（5V供电） 5、 蜂鸣器四、硬件电路图五、程序设计1模块介绍该电子密码锁系统的软件设计分为以下几个模块：(1)主程序模块

6、主程序主要完成初始化、设置中断向量、检查有无按键按下、以及调用显示等等。主程序的流程图如下所示。(2)键盘扫描及识别子程序键盘采用查询的方式，放在主程序中，当没有按键按下的时候，单片机循环主程序，一旦有按键按下，便转向相应的子程序处理，处理结束再返回。(3)显示子程序由于是分屏显示数据，所以就要用到4个显示子程序，分别是：LCD初始化设定 void lcdcsh(void)；写入指令数据到LCD void xie_ml(unsigned char ml)；写入字符显示数据到LCD void xie_sj(unsigned char sj)；写入字符串到LCD void xie_zfc(unsi

7、gned char *pp,unsigned int n)；LCD字符清除子程序 void qingchu(void)/；(4)密码比较子程序输入密码与正确密码的比较 int bijiao(void)；（5）声响子程序通过改变蜂鸣器接口电平高低发声，包括2个声响子程序警报声 void jingbao (void)；按键声 void anjiansheng (void)；（6）延时子程序通过软件程序进行延时 void delay(unsigned int)；2、程序流程图：开 始初始化按键扫描有键按下？防抖动延时识别按键按下“E”键则确认电机转动按下“C”键则清除比较密码再次提示输入密码警报响起

8、键盘锁定3次输入错误密码错误正确YN3、程序代码：详见附录六、总结1、LCD YB1602A的编程，主要要点为：（1）数据使能端E的控制,高电平变为低电平时写入；（2）4位数据线的写入方式，要分别将高4位和低4位写入；（3）体现删除效果时，可在原数据位写入“空格”。2、键盘扫描及识别子程序的编程，主要要点为：（1）将RB低4位设置为输入状态，注意弱上拉和电平变化中断设置。（2）将RB高4位设置为输出状态，通过判断按下键时的PORTB值判断键值（3）要有防抖动措施，防止按键错误。3、其他程序要点：（1）注意switch语句的运用，包括break别漏。（2）标志位的设置有助于程序的判断。（3）字符

9、串的运用中用for语句进行各位的比较和写入。（4）延时子程序的多处运用，如防抖、显示等。经过将近三周的PIC单片机课程设计，终于完成了我的电子密码锁的设计，虽然功能不算强大，譬如说无法从硬件上修改密码，电路的密码不能遗忘，一旦遗忘，就很难打开，这可以通过增加电路解决，但过于复杂，本次设计未其中；虽然如此但从心底里说，还是高兴的，毕竟这次设计把实物都做了出来。通过这三周的学习，我感觉有很大的收获：首先，通过学习使自己对课本上的知识可以应用于实际，使的理论与实际相结合，加深自己对课本知识的更好理解，同时实习也段练了我个人的动手能力：能够充分利用网络去查阅资料，增加了许多课本以外的知识。能对prot

10、eus、和mplab-ide 等软件操作，能达到学以致用。对我们学生来说，理论与实际同样重要，这是我们以后在工作中说明自己能力的一个重要标准。在课设实践过程中，我感受到了老师对学生的负责态度，无论是在课堂还是在网咯上老师都来给我们指导，使我们少走弯路，顺利完成课设任务，感谢你们，老师！七、参考书目1李荣正、刘启中、陈学军，PIC单片机原理及应用，北京航空航天大学出版社，2006年10月2江和、鲍光海，PIC单片机课程设计指导书，2010年6月3谭浩强. C程序设计（第二版），清华大学出版社，19994Microchip Technology Inc. PIC16F87XA Data Sheet

11、. DS39582B,20035长沙太阳人电子有限公司.LCD1602使用说明书附录：程序代码#include _CONFIG(0x20f1);#define RS RD4#define RW RD5#define E RD6#define LCD PORTDvoid lcdcsh(void);void xie_sj(unsigned char sj);void xie_ml(unsigned char ml);void xie_zfc(unsigned char *pp,unsigned int n);void delay(unsigned int);void anjian(void);vo

12、id qingchu(void);void jingbao (void);void anjiansheng (void);int bijiao(void);unsigned char k,j=0,errorflag=0;unsigned char str1=password:,str2=lock,password=,pw6;void main(void) TRISB=0x0F;/B口高4位设置为输出，低4位设置为输入TRISC=0x00;/C口设置为输出TRISD=0X00;/C口设置为输出PORTB=0X0F;/B口高4位设置为低电平，低4位设置为高电平PORTC=0x00;/C口设置为低电

13、平WPUB=0x0F;/B口低4位设置为使能弱上拉IOCB=0x0F;/B口低4位设置为允许电平变化中断ANSEL=0X00;/数字I/O设置ANSELH=0X00;OPTION=0X00;/选项寄存器设置xie_zfc(str1,9);/LCD写入password:while(1)while(PORTB=0x0f)/等待键按下 while(RBIF=0);delay(2);RBIF=0;/RB中断标志位清零 delay(2);anjiansheng();/按下一个键响一声anjian();/判断哪个键按下switch(k)caseC:qingchu();j-;break;/清除LCD前一个字

14、符caseE:if(bijiao()=0)/如果密码比较错误errorflag+;/密码错误标志位加1if(errorflag=3)/当密码输入错误三次 xie_zfc(str2,4);/LCE写入“lock”jingbao();/警报声响起TRISB=0X00;/B口设置为输出，键盘被锁 else/当密码输入错误不足三次,允许再次输入xie_zfc(str1,9);/LCD写入password: j=0; else/如果密码比较正确 PORTC=0x02;/RC2口输出高电平，电机转动 errorflag=0;/密码错误标志位清0 ;break;default:pwj=k;/按键值依次输入字

15、符串PW中 j+; xie_sj(*);/每按一个键，LCE写入一个“*”void xie_ml(unsigned char ml)/写入指令数据到LCDRW=0;/选择写入E=1;/数据使能：下降沿送入有效RS=0;/选择命令delay(1);LCD=ml;/命令送入D口delay(1);E=0;/数据使能：写入命令void qingchu(void)/清除命令xie_ml(0x00);/写入命令：完成一个字符码传送后，光标左移，AC自动减1xie_ml(0x04);delay(2);xie_sj( );/在光标目前所在的位置写入空格delay(2);xie_sj( );/在需删除的字符位写

16、入空格xie_ml(0x01);/写入命令：没有读写显示数据的情况下光标右移，AC自动加1xie_ml(0x04);xie_ml(0x00);/写入命令：完成一个字符码传送后，光标左右移，AC自动加1xie_ml(0x06);void xie_sj(unsigned char sj)/写入字符显示数据到LCDchar sj_h,sj_l;sj_h=(sj&0xf0)4;/获得数据高4位写入sj_h低4位sj_l=sj&0x0f;/获得数据低4位写入sj_l低4位E=1;NOP();/数据使能：下降沿送入有效RW=0;NOP();/选择写入RS=1;NOP();/选择数据delay(1);LCD

17、&=0xf0;/B口低4位清0，高4位保留LCD|=sj_h;/B口低4位为sj_h低4位值，高4位值不变E=0;/数据使能：写入命令delay(1);E=1;/数据使能：下降沿送入有效LCD&=0xf0;/B口低4位清0，高4位保留LCD|=sj_l;/B口低4位为sj_l低4位值，高4位值不变delay(1);E=0;/数据使能：写入命令void lcdcsh(void)/LCD初始化设定 char i;delay(50);for(i=0;i3;i+)/写控制命令“0b0011”3次xie_ml(0x03);delay(10);xie_ml(0x02);/写数据格式命令“0b0010”de

18、lay(5);xie_ml(0x02);/写功能设置命令“0b”，4位数据格式，2行，5*7点阵xie_ml(0x08);xie_ml(0x00);/写显示控制命令“0b”，打开显示，光标闪烁xie_ml(0x0f);xie_ml(0x00);/写清除命令“0b”xie_ml(0x01);delay(10);xie_ml(0x00);/写模式命令“0b”，每显示一个字符后地址自动加1xie_ml(0x06);void xie_zfc(unsigned char *pp,unsigned int n)/写入字符串int i;lcdcsh();/LCD初始化xie_ml(0x08);/光标移至LC

19、D第一行第一位xie_ml(0x00);for(i=0;in;i+)/逐个写入字符串xie_sj(ppi);xie_ml(0x0C);/光标移至LCD第二行第一位xie_ml(0x00);void anjian(void)/判断按键值unsigned int y;y=PORTB;switch(y)case(0x0e):/如果B口值为0x0e，即RB0=0第一行按下TRISB=0xF0;/B口高4位设置为输入，低4位设置为输出PORTB=0XF0;/B口高4位设置为高电平，低4位设置为低电平WPUB=0xF0;/B口高4位设置为使能弱上拉IOCB=0xF0;/B口高4位设置为允许电平变化中断if

20、(RB4=0)k=0;/如果RB4口为低电平，则0键按下if(RB5=0)k=1;if(RB6=0)k=2;if(RB7=0)k=3;break;case(0x0d):TRISB=0xF0;PORTB=0XF0;WPUB=0xF0;IOCB=0xF0;if(RB4=0)k=4;if(RB5=0)k=5;if(RB6=0)k=6;if(RB7=0)k=7;break;case(0x0b):TRISB=0xF0;PORTB=0XF0;WPUB=0xF0;IOCB=0xF0;if(RB4=0)k=8;if(RB5=0)k=9;if(RB6=0)k=A;if(RB7=0)k=B;break;case(

21、0x07):TRISB=0xF0;PORTB=0XF0;WPUB=0xF0;IOCB=0xF0;if(RB4=0)k=C;if(RB5=0)k=D;if(RB6=0)k=E;if(RB7=0)k=F;break;default:break;TRISB=0x0F;PORTB=0X0F;WPUB=0x0F;IOCB=0x0F;while(PORTB!=0x0F);/如果有按键按下则保持循环扫描int bijiao(void)/密码比较 int flag=1; unsigned char h; for (h=0;h6;h+) if (pwh!=passwordh)/如果输入值与原密码有一位不相等则密

22、码错误 flag=0;/标志位为0 return(flag);/标志位值返回void jingbao (void)/警报声while(1) RC2=1;delay(500);RC2=0;delay(300); void anjiansheng (void)/按键声RC2=1;delay(100);RC2=0;void delay(unsigned int n) / 延时unsigned int i;char j;for(i=0;in;i+) for(j=0;j99;j+)NOP();NOP();NOP();NOP(); 2、程序流程图：开 始初始化按键扫描有键按下？防抖动延时识别按键按下“E”

23、键则确认电机转动按下“C”键则清除比较密码再次提示输入密码警报响起键盘锁定3次输入错误密码错误正确YN3、程序代码：详见附录六、总结1、LCD YB1602A的编程，主要要点为：（1）数据使能端E的控制,高电平变为低电平时写入；（2）4位数据线的写入方式，要分别将高4位和低4位写入；（3）体现删除效果时，可在原数据位写入“空格”。2、键盘扫描及识别子程序的编程，主要要点为：（1）将RB低4位设置为输入状态，注意弱上拉和电平变化中断设置。（2）将RB高4位设置为输出状态，通过判断按下键时的PORTB值判断键值（3）要有防抖动措施，防止按键错误。3、其他程序要点：（1）注意switch语句的运用，

24、包括break别漏。（2）标志位的设置有助于程序的判断。（3）字符串的运用中用for语句进行各位的比较和写入。（4）延时子程序的多处运用，如防抖、显示等。经过将近三周的PIC单片机课程设计，终于完成了我的电子密码锁的设计，虽然功能不算强大，譬如说无法从硬件上修改密码，电路的密码不能遗忘，一旦遗忘，就很难打开，这可以通过增加电路解决，但过于复杂，本次设计未其中；虽然如此但从心底里说，还是高兴的，毕竟这次设计把实物都做了出来。通过这三周的学习，我感觉有很大的收获：首先，通过学习使自己对课本上的知识可以应用于实际，使的理论与实际相结合，加深自己对课本知识的更好理解，同时实习也段练了我个人的动手能力：

25、能够充分利用网络去查阅资料，增加了许多课本以外的知识。能对proteus、和mplab-ide 等软件操作，能达到学以致用。对我们学生来说，理论与实际同样重要，这是我们以后在工作中说明自己能力的一个重要标准。在课设实践过程中，我感受到了老师对学生的负责态度，无论是在课堂还是在网咯上老师都来给我们指导，使我们少走弯路，顺利完成课设任务，感谢你们，老师！七、参考书目1李荣正、刘启中、陈学军，PIC单片机原理及应用，北京航空航天大学出版社，2006年10月2江和、鲍光海，PIC单片机课程设计指导书，2010年6月3谭浩强. C程序设计（第二版），清华大学出版社，19994Microchip Tech

26、nology Inc. PIC16F87XA Data Sheet. DS39582B,20035长沙太阳人电子有限公司.LCD1602使用说明书附录：程序代码#include _CONFIG(0x20f1);#define RS RD4#define RW RD5#define E RD6#define LCD PORTDvoid lcdcsh(void);void xie_sj(unsigned char sj);void xie_ml(unsigned char ml);void xie_zfc(unsigned char *pp,unsigned int n);void delay(u

27、nsigned int);void anjian(void);void qingchu(void);void jingbao (void);void anjiansheng (void);int bijiao(void);unsigned char k,j=0,errorflag=0;unsigned char str1=password:,str2=lock,password=,pw6;void main(void) TRISB=0x0F;/B口高4位设置为输出，低4位设置为输入TRISC=0x00;/C口设置为输出TRISD=0X00;/C口设置为输出PORTB=0X0F;/B口高4位设置

28、为低电平，低4位设置为高电平PORTC=0x00;/C口设置为低电平WPUB=0x0F;/B口低4位设置为使能弱上拉IOCB=0x0F;/B口低4位设置为允许电平变化中断ANSEL=0X00;/数字I/O设置ANSELH=0X00;OPTION=0X00;/选项寄存器设置xie_zfc(str1,9);/LCD写入password:while(1)while(PORTB=0x0f)/等待键按下 while(RBIF=0);delay(2);RBIF=0;/RB中断标志位清零 delay(2);anjiansheng();/按下一个键响一声anjian();/判断哪个键按下switch(k)ca

29、seC:qingchu();j-;break;/清除LCD前一个字符caseE:if(bijiao()=0)/如果密码比较错误errorflag+;/密码错误标志位加1if(errorflag=3)/当密码输入错误三次 xie_zfc(str2,4);/LCE写入“lock”jingbao();/警报声响起TRISB=0X00;/B口设置为输出，键盘被锁 else/当密码输入错误不足三次,允许再次输入xie_zfc(str1,9);/LCD写入password: j=0; else/如果密码比较正确 PORTC=0x02;/RC2口输出高电平，电机转动 errorflag=0;/密码错误标志位

30、清0 ;break;default:pwj=k;/按键值依次输入字符串PW中 j+; xie_sj(*);/每按一个键，LCE写入一个“*”void xie_ml(unsigned char ml)/写入指令数据到LCDRW=0;/选择写入E=1;/数据使能：下降沿送入有效RS=0;/选择命令delay(1);LCD=ml;/命令送入D口delay(1);E=0;/数据使能：写入命令void qingchu(void)/清除命令xie_ml(0x00);/写入命令：完成一个字符码传送后，光标左移，AC自动减1xie_ml(0x04);delay(2);xie_sj( );/在光标目前所在的位置

31、写入空格delay(2);xie_sj( );/在需删除的字符位写入空格xie_ml(0x01);/写入命令：没有读写显示数据的情况下光标右移，AC自动加1xie_ml(0x04);xie_ml(0x00);/写入命令：完成一个字符码传送后，光标左右移，AC自动加1xie_ml(0x06);void xie_sj(unsigned char sj)/写入字符显示数据到LCDchar sj_h,sj_l;sj_h=(sj&0xf0)4;/获得数据高4位写入sj_h低4位sj_l=sj&0x0f;/获得数据低4位写入sj_l低4位E=1;NOP();/数据使能：下降沿送入有效RW=0;NOP();

32、/选择写入RS=1;NOP();/选择数据delay(1);LCD&=0xf0;/B口低4位清0，高4位保留LCD|=sj_h;/B口低4位为sj_h低4位值，高4位值不变E=0;/数据使能：写入命令delay(1);E=1;/数据使能：下降沿送入有效LCD&=0xf0;/B口低4位清0，高4位保留LCD|=sj_l;/B口低4位为sj_l低4位值，高4位值不变delay(1);E=0;/数据使能：写入命令void lcdcsh(void)/LCD初始化设定 char i;delay(50);for(i=0;i3;i+)/写控制命令“0b0011”3次xie_ml(0x03);delay(10

33、);xie_ml(0x02);/写数据格式命令“0b0010”delay(5);xie_ml(0x02);/写功能设置命令“0b”，4位数据格式，2行，5*7点阵xie_ml(0x08);xie_ml(0x00);/写显示控制命令“0b”，打开显示，光标闪烁xie_ml(0x0f);xie_ml(0x00);/写清除命令“0b”xie_ml(0x01);delay(10);xie_ml(0x00);/写模式命令“0b”，每显示一个字符后地址自动加1xie_ml(0x06);void xie_zfc(unsigned char *pp,unsigned int n)/写入字符串int i;lcd

34、csh();/LCD初始化xie_ml(0x08);/光标移至LCD第一行第一位xie_ml(0x00);for(i=0;in;i+)/逐个写入字符串xie_sj(ppi);xie_ml(0x0C);/光标移至LCD第二行第一位xie_ml(0x00);void anjian(void)/判断按键值unsigned int y;y=PORTB;switch(y)case(0x0e):/如果B口值为0x0e，即RB0=0第一行按下TRISB=0xF0;/B口高4位设置为输入，低4位设置为输出PORTB=0XF0;/B口高4位设置为高电平，低4位设置为低电平WPUB=0xF0;/B口高4位设置为使

35、能弱上拉IOCB=0xF0;/B口高4位设置为允许电平变化中断if(RB4=0)k=0;/如果RB4口为低电平，则0键按下if(RB5=0)k=1;if(RB6=0)k=2;if(RB7=0)k=3;break;case(0x0d):TRISB=0xF0;PORTB=0XF0;WPUB=0xF0;IOCB=0xF0;if(RB4=0)k=4;if(RB5=0)k=5;if(RB6=0)k=6;if(RB7=0)k=7;break;case(0x0b):TRISB=0xF0;PORTB=0XF0;WPUB=0xF0;IOCB=0xF0;if(RB4=0)k=8;if(RB5=0)k=9;if(R

36、B6=0)k=A;if(RB7=0)k=B;break;case(0x07):TRISB=0xF0;PORTB=0XF0;WPUB=0xF0;IOCB=0xF0;if(RB4=0)k=C;if(RB5=0)k=D;if(RB6=0)k=E;if(RB7=0)k=F;break;default:break;TRISB=0x0F;PORTB=0X0F;WPUB=0x0F;IOCB=0x0F;while(PORTB!=0x0F);/如果有按键按下则保持循环扫描int bijiao(void)/密码比较 int flag=1; unsigned char h; for (h=0;h6;h+) if (

37、pwh!=passwordh)/如果输入值与原密码有一位不相等则密码错误 flag=0;/标志位为0 return(flag);/标志位值返回void jingbao (void)/警报声while(1) RC2=1;delay(500);RC2=0;delay(300); void anjiansheng (void)/按键声RC2=1;delay(100);RC2=0;void delay(unsigned int n) / 延时unsigned int i;char j;for(i=0;in;i+) for(j=0;j99;j+)NOP();NOP();NOP();NOP(); 2、程序

38、流程图：开 始初始化按键扫描有键按下？防抖动延时识别按键按下“E”键则确认电机转动按下“C”键则清除比较密码再次提示输入密码警报响起键盘锁定3次输入错误密码错误正确YN3、程序代码：详见附录六、总结1、LCD YB1602A的编程，主要要点为：（1）数据使能端E的控制,高电平变为低电平时写入；（2）4位数据线的写入方式，要分别将高4位和低4位写入；（3）体现删除效果时，可在原数据位写入“空格”。2、键盘扫描及识别子程序的编程，主要要点为：（1）将RB低4位设置为输入状态，注意弱上拉和电平变化中断设置。（2）将RB高4位设置为输出状态，通过判断按下键时的PORTB值判断键值（3）要有防抖动措施，

39、防止按键错误。3、其他程序要点：（1）注意switch语句的运用，包括break别漏。（2）标志位的设置有助于程序的判断。（3）字符串的运用中用for语句进行各位的比较和写入。（4）延时子程序的多处运用，如防抖、显示等。经过将近三周的PIC单片机课程设计，终于完成了我的电子密码锁的设计，虽然功能不算强大，譬如说无法从硬件上修改密码，电路的密码不能遗忘，一旦遗忘，就很难打开，这可以通过增加电路解决，但过于复杂，本次设计未其中；虽然如此但从心底里说，还是高兴的，毕竟这次设计把实物都做了出来。通过这三周的学习，我感觉有很大的收获：首先，通过学习使自己对课本上的知识可以应用于实际，使的理论与实际相结合，加深自己对课本知识的更好理解