PIC单片机课设报告

PIC单片机课设报告PAGE.专业.整理.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……………………9PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第1页。PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第1页。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，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。PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第2页。PIC16F887引脚图如下：PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第2页。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19~23：RD0~RD3，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。PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第3页。点阵型LCDYB1602APIC单片机课设报告全文共15页，当前为第3页。采用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11~14：DB4~DB7，数据输入口，接单片机RD0~RD3口3、4x4按键PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第4页。 4行（RB0~RB3）作为输入状态，低4位有弱上拉使能并允许电平变化中断PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第4页。 4列（RB4~RB7）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voidlcdcsh(void)；PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第5页。写入指令数据到LCDvoidxie_ml(unsignedcharml)；PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第5页。写入字符显示数据到LCDvoidxie_sj(unsignedcharsj)；写入字符串到LCDvoidxie_zfc(unsignedchar*pp,unsignedintn)；LCD字符清除子程序voidqingchu(void)/；(4)密码比较子程序输入密码与正确密码的比较intbijiao(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voidjingbao(void)；按键声voidanjiansheng(void)；（6）延时子程序通过软件程序进行延时voiddelay(unsignedint)；2、程序流程图：PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第6页。开始PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第6页。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、LCDYB1602A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！PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第7页。PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第7页。七、参考书目[1]荣正、启中、学军，PIC单片机原理及应用，北京航空航天大学，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，1999[4]MicrochipTechnologyInc.PIC16F87XADataSheet.DS39582B,2003[5]太阳人电子.LCD1602使用说明书PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第8页。附录：程序代码PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第8页。#include<pic.h>__CONFIG(0x20f1);#defineRSRD4#defineRWRD5#defineERD6#defineLCDPORTDvoidlcdcsh(void);voidxie_sj(unsignedcharsj);voidxie_ml(unsignedcharml);voidxie_zfc(unsignedchar*pp,unsignedintn);voiddelay(unsignedint);voidanjian(void);voidqingchu(void);voidjingbao(void);voidanjiansheng(void);intbijiao(void);unsignedchark,j=0,errorflag=0;unsignedcharstr1[]="password:",str2[]="lock",password[]="123456",pw[6];voidmain(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PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第9页。 delay(2);PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第9页。 } anjiansheng();//按下一个键响一声anjian();//判断哪个键按下switch(k){ case'C':{qingchu();j--;}break;//清除LCD前一个字符 case'E': {if(bijiao()==0)//如果密码比较错误 {errorflag++;//密码错误标志位加1 if(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: { pw[j]=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“*” }}}}voidxie_ml(unsignedcharml)//写入指令数据到LCD{ RW=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);PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第10页。LCD=ml;//命令送入D口PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第10页。delay(1);E=0;//数据使能：写入命令}voidqingchu(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);}voidxie_sj(unsignedcharsj)//写入字符显示数据到LCD{ charsj_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&=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}voidlcdcsh(void)//LCD初始化设定{ PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第11页。chari;PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第11页。 delay(50); for(i=0;i<3;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” delay(5); xie_ml(0x02);//写功能设置命令“0b00101000”，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“0b00001111”，打开显示，光标闪烁 xie_ml(0x0f); xie_ml(0x00);//写清除命令“0b00000001” xie_ml(0x01); delay(10); xie_ml(0x00);//写模式命令“0b00000110”，每显示一个字符后地址自动加1 xie_ml(0x06);}voidxie_zfc(unsignedchar*pp,unsignedintn) //写入字符串{inti;lcdcsh();//LCD初始化xie_ml(0x08);//光标移至LCD第一行第一位xie_ml(0x00);for(i=0;i<n;i++)//逐个写入字符串 xie_sj(pp[i]);xie_ml(0x0C);//光标移至LCD第二行第一位xie_ml(0x00);}voidanjian(void)//判断按键值{unsignedinty;y=PORTB;switch(y) {case(0x0e):{//如果B口值为0x0e，即RB0==0第一行按下PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第12页。 TRISB=0xF0;//B口高4位设置为输入，低4位设置为输出PIC单片机课设报告全文共15页，当前为第12页。 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(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(0x07):{ TR