PIC单片机课设报告.docx
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PIC单片机课设报告
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，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。
2、点阵型LCDYB1602A
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
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
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）；
写入指令数据到LCDvoidxie_ml（unsignedcharml）；
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：
3、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！
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，1999
[4]MicrochipTechnologyInc.PIC16F87XADataSheet.DS39582B,2003
[5]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）;
#defineRSRD4
#defineRWRD5
#defineERD6
#defineLCDPORTD
voidlcdcsh（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
delay
（2）;
}
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）;
LCD=ml;//命令送入D口
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1
xie_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1
xie_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1
xie_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
{
chari;
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;ixie_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
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（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）:
{
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
}
intbijiao（void）//密码比较
{
intflag=1;
unsignedcharh;
for（h=0;h<6;h++）
{
if（pw[h]!
=password[h]）//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
}
voidjingbao（void）//警报声
{while
（1）
{
RC2=1;
delay（500）;
RC2=0;
delay（300）;
}
}
voidanjiansheng（void）//按键声
{
RC2=1;
delay（100）;
RC2=0;
}
voiddelay（unsignedintn）//延时
{
unsignedinti;
charj;
for（i=0;i{for（j=0;j<99;j++）
{NOP（）;NOP（）;NOP（）;NOP（）;}
}
}
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