嵌入式课程设计报告88032

1、精品文档嵌入式课程设计报告设计题目：电子密码锁摘要随着科技和人们的生活水平的提高，飞现防盗的问题也变得尤为突出，传统机械锁构造简单，电子锁的保密性高，使用灵活性好。根据需要设计运用W90P170开发板，制作一款电子密码锁，密码锁通过键盘输入密码， 通过在LCD的文字和 图片显示当前密码锁的状态。实现设置密码，密码验证，错误密码自锁、图片显 示的功能。目录一、选题意义及系统功能 3二、硬件设计及描述 4三、软件设计及描述 5四、程序代码 6五、课程设计体会 11六、运行结果 12七、心得体会 12八、参考文献 13九、附录 13、选题意义及功能描述1、选题意义电子密码锁是通过密码输入来控制电路或

2、是芯片工作， 从而控制机械的开关 闭合、开锁的电子产品。 随着科技提高和人们生活水平的提高， 对电子密码锁的 需求增加。电子密码做较传统的机械锁安全性能更高。特点如下：(1) 保密性好，编程量大，随机开锁的成功率几乎为零。(2) 密码可变，用户可以随时改变密码，防止密码被盗，同时也可以避免人 员的更替而使锁的密级下降。(3) 误码输入保护，输入密码多次错误是，系统进行自锁。(4) 无活动零件，不会磨损，寿命长。(5) 使用灵活性好，无需佩戴钥匙，操作简单。2、功能描述 基本功能：(1) 从键盘输入任意 6 位数字作为密码，将这六位数字经过 USI 总线存储到 Flash 芯片中，设置密码完成。

3、(2) 从键盘输入密码，比较键盘输入的密码与 Flash 中存储的密码是否相同。(3) 如果密码正确，则LED灯点亮；如果密码不正确，则LED灯闪烁，而且如 果连续三次输入密码错误则系统锁定，不允许再次输入密码。扩展功能：(1) 首先显示“请输入密码：”，显示密码锁背景图片1。(2) 如果密码正确则显示“密码正确”，显示成功进入系统的背景图片2。(3) 如果密码不正确则显示“密码不正确，请重新输入：”(4) 如果连续三次输入密码错误则显示 “对不起， 您已经连续三次输入密码错 误，系统锁定”，显示图片 1。3、个人开发流程(1) 了解开发板的硬件结构编写适应其硬件结构的程序。(2) 掌握并编写

4、LCD显示文本和图片程序。(3) 通过EBI对外部LED灯进行控制。(4) 键盘键值读取，及密码锁密码比对，密码锁状态转换的程序编写、硬件设计及描述1、LED灯模块CPU勺数据总线低8位连接到锁存器74HC273勺信号输入端，CPU外部总线 接口（EBI）的nECS0片选信号连接到锁存器的锁存控制信号，当 CPU访问BANKO 的任一地址空间是，数据总线的低八位的数据被锁存输出，作为控制8个LED等的发光状态的控制信号，当写入 Oxff是，8个LED灯都灭，写0x00,8个LED 灯都亮。硬件连接图如下。VDDDO-D7 ixn DISPLAYLDLED.LEDSCDO3EEC1J7SOD31

5、913socrIJ5CWIT3QC7|H1771r- I- .1- I- i- i 1- F c r 玄 4 s c T B卵JRB5 RPIB1 欢迎3下载VDOonCSCUI4XT- Vin Vcut卜 GIN.D EN BP741711 GEM2、KPI工作模块行列式键盘以矩阵形式排列，每个键有一常开触点，其两端分别于输出扫描 线和输入状态线相连，键盘中有无键按下，是由列线扫描输出、读入行线状态来 判断。每个键都有一个键值和键号，通常将行、列按二进制顺序组合成酱汁，经 过查表获得键号。硬件连接图如下精品文档3、LCD工作模块该模块由40个引脚与外界电路相连，由于本身没有寄存器，需要 W9

6、OP710! 供的LCD控制寄存器来控制选择对应的液晶类型及显示形式， FIFO的使用，颜 色的显示模式和时序的设置，并通过配置相应的寄存器就可实现。13Jre 13售 gEh T -F-Jk Ji. Jk.H-：1rwmuQjT- pir&v4N不任:4J-m-r0iP y5a- 芒I V-L电 I1 sZH3BACKLIGHTLCD四、软件设计及描述1、KPI模块设计实验中的GPIO为键盘模式，使用的是 GPI0_CFG2查找相应的寄存器进行 设置，打开键盘中断，设定中断触发方式和优先级，扫描功能打开，时间约为100ms2、LCD显示模块初始化呢控制寄存器，设定led控制器和中断服务程序，

7、并写到AIC中断向 量表中。关闭FIF01和FIF0O,关闭绿的控制器，重置控制器，再讲显示的数据 发送到缓存区中，根据时序的配置，从缓冲区中将数据读入液晶。3、整体模块设计及程序流程图在主程序中进行按键初始化，在中断程序中实现，按键值的读取和存储，通 过设定状态标志位，数组。对存储的密码和输入的密码进行比较， 判断对错从而 改变状态标志位，在中短结束，回到主程序后通过识别状态标志位， 显示相应的 图形和文字。五、程序代码（主要程序，函数部分见附录）1、main.c#i nclude #include 710defs.h /*头文件声明 */#include HB_it.h#i nclude

8、mai n. h#include lcd_pattern.hexter n U8 a6;exter n int p;extern U32 KeyValue;int main(v oid)U32 FLL;int cnt,i;U8 wchar= 设置密码;U8 wchar1=请输密码;U8 wchar2=密码正确;U8 wchar3=密码错误;5欢迎下载精品文档U8 wchar4= 对不起，您已经连续三次输入密码错误，系统锁定LCD_IMAGE_T LCD_Size; /* 声明结构体，结构体的具体定义在头文 LCD_LOCATION_T LCD_Location; 件中 */LCDShowPar

9、ameter LSP;7 欢迎9下载LCD_Size.width = 480; /*LCD_Size.height = 240;LCD_Location.StartX = 0; /*LCD_Location.StartY = 0; LCD_Location.EndX = 960; LCD_Location.EndY = 240;定义 lcd 的显示的长宽像素值 */设定显示的起始坐标 */初始化 */将要显示的图片存入缓存显示图片 */按键初始化 */并通过串口输出此时的键初始化 flash 芯片 */LCDInit(); /*LCDShow(LCD_Size, LCD_Location);L

10、CDFIFOBufferSet(BlackBoard); /* 中，以便显示 */LCDDisplayOn(); /*KPIInit(); /* printf(Please press keys.n); /* 值*/USIInit(); /读器件 ID /*printf( 读器件 ID:);USIRead_ID(); / 擦除扇区 0 printf(写使能 :n);USIWriteEnable(); while(USICheckBusy(); USISectorErease(0x0);EBILedInit(0x0);LSP.StartX = 8;LSP.StartY = 7;LSP.LibPl

11、ace = 0x400000;LSP.Color = 0x07ff;LSP.LetterChar = wchar1; LSP.LCDBuffer = BlackBoard;LCDOutputShow(LSP,4);EBILedSet(0x00);while(1) if(p=6)LCDInit();LCDShow(LCD_Size, LCD_Location);LCDFIFOBufferSet(BlackBoard);LCDDisplayOn();LSP.StartX = 8;LSP.StartY = 7;LSP.LibPlace = 0x400000;LSP.Color = 0x07ff;LS

12、P.LetterChar = wchar1; /*正确密码 */LSP.LCDBuffer = BlackBoard;LCDOutputShow(LSP,4);Delay(10000000); if(p=1) LCDInit();LCDShow(LCD_Size, LCD_Location);LCDFIFOBufferSet(BlackBoard);LCDDisplayOn(); LSP.StartX = 5; LSP.StartY = 5; LSP.LibPlace = 0x400000; LSP.Color = 0x07ff;LSP.LetterChar = wchar2; /*正确密码

13、*/LSP.LCDBuffer = BlackBoard;LCDOutputShow(LSP,22);Delay(10000000); if(p=2)LCDInit();LCDShow(LCD_Size, LCD_Location);LCDFIFOBufferSet(BlackBoard);LCDDisplayOn();LSP.StartX = 5;LSP.StartY = 5;LSP.LibPlace = 0x400000;密码错误 */LSP.Color = 0x07ff;LSP.LetterChar = wchar3; /* LSP.LCDBuffer = BlackBoard;LCDO

14、utputShow(LSP,4);Delay(10000000); if(p=3)LCDInit();LCDShow(LCD_Size, LCD_Location);LCDFIFOBufferSet(BlackBoard);LCDDisplayOn();LSP.StartX = 5;LSP.StartY = 5;LSP.LibPlace = 0x400000;LSP.Color = 0x07ff;LSP.LetterChar = wchar4; /*请输密码 */LSP.LCDBuffer = BlackBoard;LCDOutputShow(LSP,22);Delay(10000000);

15、return 0;2、中断服务程序void KPI_Handler(void)/ U32 KeyValue, tmp;int cnt,sum=0;/int shuru;/int i;tmp = REG_KPISTATUS; / 取按键值tmp &= 0x0000000f; / 因为硬件连接关系，需要对按键进行处理 if(tmp 0x7) & (tmp 0x3) & (tmp 0x8)KeyValue = tmp + 4;elseKeyValue = tmp;printf(KPI interrupts. %xn, KeyValue);if(c6 & c13)bc-7=KeyValue; /*el

16、se if(c=13)USIRead(0x0,a); /* 呢*/for(cnt=0;cnt13 & c20)bc-14=KeyValue;/*else if(c=20)/* 继续比对密码 */ USIRead(0x0,a); for(cnt=0;cnt20 & c27) bc-21=KeyValue;else if(c=27)/* 第三次比对 */USIRead(0x0,a); for(cnt=0;cnt6;cnt+) if(acnt=bcnt) sum+;11 欢1。1迎下载精品文档if(sum=6)printf(”测试成功.dn,sum);p=1；elseprintf(测试失败.%dn,

17、sum);p=4;else/*这之后程序不再允许进行输入*/prin tf(i nv alid operati onsn ”)；C+；六、实验结果截图(1)密码锁初始状态，显示设置密码，显示图片 1(2)设置密码后显示，输入密码(3)当连续输入错误的密码，系统显示密码错误，并且锁定系统 当输入密码正确时，显示图片2七、课程设计体会经过这次课程设计，我对arm芯片有了更深入的理解，同时在操作 W90P710 这款芯片开发板的过程中提高了动手能力。掌握了ADS集成开发环境及JTAG仿真器的使用。通过实践，不断更改调试程序的过程中，我对理论学习长得中断源 程序的编写、GPI0控制寄存器、中断寄存器的

18、控制、对库函数的调用有了更好 的理解和掌握。 同时也意识到自己的不足，学好汇编和 c语言基础是未来面向 硬件编程的重要基础，在c语言部分，指针的知识与应用还需加强。本次课程设 计的过程中体现出了 arm系列芯片较传统mcu的优势，接口丰富，内部存储资源 更充裕。但是本次课设主要是运用了芯片偏向 mcu的功能，并没有在芯片中加载 操作系统。Arm系列的学习才刚刚开始，仅在入门阶段，未来需要深入继续学习 嵌入式知识，使自己的技能更上一层楼。八、参考文献1 张毅坤，陈善久，裘雪红单片微型计算机原理及应用.西安电子科技大学出版社.2008年5月13欢2下载精品文档2 华成英，童诗白.模拟电子技术基础

19、.高等教育出版社 ,2007 年 8 月3 唐俊翟等 单片机原理与应用 冶金工业出版社， 2003.94 刘瑞新等 单片机原理及应用教程 机械工业出版社， 2003.75 吴国经等 单片机应用技术 中国电力出版社， 2004.16 李全利，迟荣强编著 单片机原理及接口技术 高等教育出版社， 2004.1 九、附录/* Function Name : LCDInit* Description : LCD 初始化* Input : None* Output: None* Return: None*/void LCDInit(void)REG_GPIO_CFG6 = 0x555555;REG_LCD

20、_LCDCON = 0x30c05;REG_LCD_FIFO1PRM = 0xa;REG_LCD_F1DREQCNT = 0x1e000f0;REG_LCD_FIFO1RELACOLCNT = 0x1e0; /LCD CLKREG_LCD_LCDTCON1 = 0x3b166;REG_LCD_LCDTCON2 = 0x3bf00f1;REG_LCD_LCDTCON3 = 0x105401;REG_LCD_LCDTCON4 = 0x20101;REG_LCD_LCDTCON5 = 0xe;/* Function Name : LCDShow* Description :设置LCD显示位置* In

21、put : None* Output: None* Return: None*void LCDShow(LCD_IMAGE_T Size, LCD_LOCATION_T Location) REG_LCD_F1DREQCNT = (Size.width 1);REG_LCD_DISPWINS = (Location.StartY 16) + Location.StartX;REG_LCD_DISPWINE = (Location.EndY 16) + Location.EndX; /* Function Name : LCDFIFOBufferSet* Description :指向LCD缓冲

22、区存取图像内容* Input :数组名称* Output: None* Return: None* */void LCDFIFOBufferSet(PUINT8 Buffer)REG_LCD_F1SADDR = (U32) Buffer;/* Function Name : LCDDisplayOn* Description :打开 LCD* Input : None* Output: None* Return: None* */void LCDDisplayOn(void)lcdIoctl(1, 1, 0);/* Function Name : LCDDisplayOff* Descript

23、ion :关闭 LCD* Input : None* Output: None* Return: None*/void LCDDisplayOff(void)lcdIoctl(1, 2, 0);/* Function Name : Delay* Description : 用于不精确延时* Input : 延时时间* Output: None* Return: None*/void Delay(U32 t)dot-;while(t);*Function Name : StringShow Description : 显示单个字符Input: LCDOutput: NoneReturn: Non

24、e显示字符相关信息*/void StringShow(LCDShowParameter LCDShowPara)/ 用于取汉字点阵图U32 Offset = 0, Length = 0;U8 PBuffer32 = 0;/用于将汉字点阵图转化为LCD显示图U32 BitCounter = 8; /8U32 ByteCounter = 0; /32U32 temp;U8 ColorHigh, ColorLow;/ 用于在LCD上显示汉字U32 X = 0, Y = 0, Line = 0, Row = 0; U8 LBuffer512 = 0;Offset = (LCDShowPara.Lett

25、erChar0-0xa1) * 0x5e + (LCDShowPara.LetterChar1 - 0xa1) 5;for(Length = 0; Length 8); for(ByteCounter = 0; ByteCounter 32; ByteCounter+) BitCounter = 8;temp = PBufferByteCounter; for(BitCounter = 0; BitCounter 8; BitCounter+) if(temp & 0x80) = 0x80) LBuffer(ByteCounter 4) + (BitCounter 1) =ColorHigh;

26、LBuffer(ByteCounter 4) + (BitCounter 1) + 1= ColorLow; else LBuffer(ByteCounter 4) + (BitCounter 1) = 0x00;LBuffer(ByteCounter 4) + (BitCounter 1) + 1= 0x00; temp = 1; for(Row = 0; Row 16; Row+) for(Line = 0; Line 32; Line+)X = (LCDShowPara.StartX 5) + Line;Y = (LCDShowPara.StartY 4)+ Row;LCDShowPar

27、a.LCDBufferX + 960 * Y = LBufferLine + (Row 5);/* Function Name : LCDOutputShow* Description : 显示多字符并自动换行* Input : LCD 显示字符相关信息及字数* Output: None* Return: None*/void LCDOutputShow(LCDShowParameter LCDShowPara, U32 NUM)U32 temp;StringShow(LCDShowPara);for(temp=1; temp 29)LCDShowPara.StartY = LCDShowPa

28、ra.StartY + 1;LCDShowPara.StartX = 0;LCDShowPara.LetterChar = &LCDShowPara.LetterChar2; StringShow(LCDShowPara); /* Function Name : USIInit* Description :初始化USI,设置GPI0口为USI模式，配置SCLK串行时钟Input : NoneOutput: NoneReturn: None* */void USIInit(void)REG_GPIO_CFG5 = 0x000AA000; REG_USI_DIVIDER = 0x1; REG_US

29、I_CNTRL = 0x00000044; REG_USI_SSR=0x0; /* Function Name : USICheckBusy* Description : 检测 Flash 状态寄存器“忙”位* Input : None* Output: None* Return: None*/U8 USICheckBusy(void)REG_USI_Tx0 = 0x05; / 读状态寄存器命令REG_USI_CNTRL = 0x00000044; / 发送 8 位REG_USI_SSR = 0x1;/CS=0REG_USI_CNTRL = REG_USI_CNTRL | 0x01;启动发送

30、while(REG_USI_CNTRL & 0x1);/ 判断是否发送完成 while(1)REG_USI_Tx0 = 0xff;/ 发送 ff 提供接收时钟，把状态寄存器的数 据读回接收寄存器REG_USI_CNTRL = 0x00000044;/发送 8 位REG_USI_SSR=0x1;/CS=0REG_USI_CNTRL =REG_USI_CNTRL|0x0 启动发送 if(REG_USI_Rx0 & 0xff) & 0x01) != 0x01)/ 等待检测状态寄存 器的忙状态break;printf(Busy=0x%xn,REG_USI_Rx0);REG_USI_SSR=0x0; /

31、CS=1 return 0;/* Function Name : USIWriteEnable* Description : 写使能，在写数据到 flash 存储器或者擦除操作时前 要加上写使能* Input : None* Output: None* Return: None*/void USIWriteEnable(void)REG_USI_Tx0 = 0x06;/ 写使能命令 REG_USI_CNTRL = 0x00000044; REG_USI_SSR = 0x1;/CS=0 REG_USI_CNTRL = REG_USI_CNTRL | 0x01;/ 启动发送 while(REG_U

32、SI_CNTRL & 0x1);/ 等待发送结束 REG_USI_SSR = 0x0;/CS=1/* Function Name : USIRead* Description : 从 Flash 读一个字节* Input: None* Output: None* Return: None*/void USIRead(U32 R_addr,U8 *Read_buff)U32 Read_cnt;U8 Rx_temp;/ 传送 8 位命令REG_USI_Tx0 = 0x03;/ 读数据命令REG_USI_CNTRL = 0x00000044;REG_USI_SSR = 0x1;REG_USI_CNT

33、RL = REG_USI_CNTRL | 0x01; while(REG_USI_CNTRL&0x1);/ 传送 24 位地址REG_USI_Tx0 = R_addr;REG_USI_CNTRL = 0x000000c4;REG_USI_CNTRL = REG_USI_CNTRL | 0x01; while(REG_USI_CNTRL & 0x1);/ 读出 flash 某一页的数据for(Read_cnt = 0; Read_cnt 6; Read_cnt+)REG_USI_Tx0 = 0xff;REG_USI_CNTRL = 0x00000044;REG_USI_CNTRL = REG_U

34、SI_CNTRL | 0x01; while(REG_USI_CNTRL & 0x1); Rx_temp=REG_USI_Rx0;*(Read_buff+) =Rx_temp;printf(Addresstt0x%x: tt%dn,Read_cnt,Rx_temp);REG_USI_SSR=0x0;printf( 接收完成 n);/* Function Name : USIWrite* Description : 向 Flash 写一个字节* Input : None* Output: None* Return: None*/void USIWrite(U32 W_addr, U8 *W_bu

35、ff)U16 Write_cnt;/ 传送 8 位命令REG_USI_Tx0 = 0x02;/ 写命令REG_USI_CNTRL = 0x00000044;REG_USI_SSR = 0x1;REG_USI_CNTRL = REG_USI_CNTRL | 0x01; while(REG_USI_CNTRL & 0x1);/ 传送 24 位地址REG_USI_Tx0 = W_addr;REG_USI_CNTRL = 0x000000c4;REG_USI_CNTRL = REG_USI_CNTRL | 0x01; while(REG_USI_CNTRL & 0x1);/ 传送 8 位数据 for(

36、Write_cnt=0;Write_cnt6;Write_cnt+) REG_USI_Tx0 = *(W_buff+); REG_USI_CNTRL = 0x00000044; REG_USI_CNTRL = REG_USI_CNTRL | 0x01; while(REG_USI_CNTRL & 0x1);REG_USI_SSR = 0x0; while(USICheckBusy(); / 检测是否写完 printf( 写数据完成 n);/* Function Name : USIRead_ID* Description : 正确的 ID=0xEF10* Input : None* Output: None* Return: None*/void USIRead_ID(void)U8 instruction_code = 0x90;/读 ID 命令U32 Device_ID;REG_USI_SSR = 0x1;REG_USI_CNTRL = 0x00000004;REG_USI_Tx0 = instruction_code 24;REG_USI_CNTRL = REG_USI_CNTRL | 0x01; while(REG_USI_CNTRL & 0x1);REG_USI_Tx0 = 0xffff;/ 提供读数据时钟 REG_USI_CNTRL = REG