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单片机原理与接口技术课程设计电子密码锁.doc

1、单片机课程设计题目课程设计报告课程名称：单片机原理与接口技术课程设计设计题目：

2、电子密码锁院系：机电工程学院班级： 2012级电气工程及其自动化专业姓名：学号：指导教师：史丽萍张扬王冠然设计时间： 2014年12月8日出勤实物报告总分目录绪论 1 （1）设计所要实现的目标 1 （2）设计方案简介 1 一、主要元器

3、件介绍 2 1.1 PIC单片机 2 1.2键盘输入电路 2 1.3报警电路 3 二、设计电子密码锁 4 2.1电子密码锁的原理图及工作原理 4 2.2结果图片 5 三、设计心得及学习体会 6 参考文献 7 附录：密码锁程序 7 1 绪论（1）本设计所要实现的目标本设计采用单片机为主控芯片，结合外围电路，组成电子密码锁，用户想要打开锁，必先通过提供的键盘输入正确的密码才能将锁打开，密码输入错误有提示。（2）设计方案简介采用以单片机为核心的控制方案一般来说在选取单片机时从下面几个方面考虑：性能、存储器、运行速度、I/O口、定时

4、/计数器、串行接口、模拟电路功能、工作电压、功耗、封装形式、抗干扰性、保密性，除了以上的一些的还有一些最基本的比如：中断源的数量和优先级、工作温度范围、有没有低电压检测功能、单片机内有无时钟振荡器、有无上电复位功能等。在开发过程中单片机还受到：开发工具、编程器、开发成本、开发人员的适应性、技术支持和服务等等因素。基于以上因素本设计选用单片机PIC16F887作为本设计的核心元件，利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，实现基本的密码锁功能。在单片机的外围电路外接输入键盘用于密码的输入和一些功能的控制，外接LCD显示器用于显示作用。当用户需要开锁时，先按键盘开锁键之后按键盘

5、的按键。密码输完后按下确认键，如果密码输入正确则开锁，不正确显示密码错误重新输入密码，直到输入正确密码。单片机课程设计题目第一章主要元器件介绍 1.1：PIC单片机单片机是一块芯片上集成了中央处理器单元，数据存储器，程序存储器、输入输出和定时器/计数器等部件的一台小型计算机。随着芯片集成度的提高，单片机的功能得以迅速的扩充，特别是PIC单片机，增加了许多强大的外围模块，从而给用户极大地便利。 PIC单片机有如下特点：1、哈佛总线结构；2、RISC技术；3、指令特色；4、功耗低；5、驱动能力强；6、同步串行数据传送方式；7、应用界

6、面友好、开发方便；8、程序存储器版本及齐全。简介我们所使用的PIC16F887 PIC16F887的主要功能: 它有2个CCP模块，即捕捉，比较，脉宽调制模块； 1个同步串行接口，SPI与12C 1个通用同步/异步串行通信接口USART; 1个并行从动口；上电复位（POR）; 掉电复位（BOR）；低功耗睡眠工作方式； 14路10位AD转换器； 2个模拟电压比较器； 1个参考电压发生器； 8级硬件堆栈可擦写10万次的FLASH程序储存器可擦写100万次的EEPROM,其数据保持40年以上；可自编程及在线编程看门狗电路WDT 程序代码保护 1

7、2：键盘输入电路由于本设计所用到的按键数量较多而不适合用独立按键式键盘。采用的是矩 2 阵按键键盘，它由行线和列线组成，也称行列式键盘，按键位于行列的交叉点上，密码锁的密码由键盘输入完成，与独立式按键键盘相比，要节省很多I/O口。本设计中使用的这个4*4键盘不但能完成密码的输入还能作特别功能键使用，比如清空显示功能等。键盘的每个按键功能在程序设计中设置。其大体功能（看键盘按键上的标记）及与单片机引脚接法见图1-1 图1-1 键盘输入原理图 1.3：报警电路报警部分由陶瓷压电发声装置及外围电路组成，加电后不发声，当有键按下时，“叮”声，每按一下，发声一次，密码正确时，

8、不发声直接开锁，当密码输入错误时，单片机的P2.1引脚为低电平，三极管T3导喇叭发出噪鸣声报警。见图1-2。图1-2 报警电路原理图 3 第二章设计电子密码锁 2.1：电子密码锁的原理图及工作原理如图2-1 为主程序流程图，开始接上电源，程序进行初始化设置，然后在键盘上输入密码，按下确定键，此系统进行键盘扫描，密码正确，开锁成功（如图2-2），若输入错误密码，按下确定键，蜂鸣器有蜂鸣，LED灯亮（如图2-3）。然后启动程序，进行保护，再次在键盘上输入密码，系统进行扫描，如果和之前一样，则执行相同程序，如不是，则执行另一种程序。开始初始化输

9、入密码密码正确？返回 N Y 开锁程序报警程序 N 图2-1 主程序流程 4 图2-2 密码输入正确 5 图2-3 密码输入错误 6 第三章：设计心得及学习体会这次课程设计基本实现了我们预计的设计目标，电子密码锁在输入对的密码的情况下，可以进入。在输入错误密码的情况下，蜂鸣器响，小灯闪烁。通过这次课程设计，无论从选题到定稿，从理论到实践都使我学到了很多东西，它不仅巩固了以前我们所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。同时也

10、明白了理论与实践相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在整个课程设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力。最后，无论如何都要好好的感谢指导老师的帮助，在整个课程设计过程中，几乎每一个程序的设计成功都离不开老师的指导和帮助。在老师的辛勤指导之下，学到了很多有用的经验和使用的知识。而且还得感谢身边同学的帮助和交流，在互相帮助和交流的过程中能够学到很多很有创意的编程思想

11、更加扩宽了自己的思想。 7 参考文献 1:李明，毕万新. 单片机原理与接口技术. 大连理工大学出版社，2009. 2: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，2005.1 3:周坚. 单片机项目教程. 北京航空航天大学出版社，2008. 4:胡健. 单片机原理与接口技术实践教程. 机械工业出版社，2004. 附录：密码锁程序 list p=16f887 ; list directive to define processor #include

12、16f887.inc> ; processor specific variable definitions __CONFIG _CONFIG1, _LVP_OFF&_IESO_OFF&_BOR_OFF&_PWRTE_ON&_WDT_OFF&_XT_OSC ;***** VARIABLE DEFINITIONS w_temp EQU 0x71 status_temp EQU 0x72 NUM1 EQU 0x20 NUM2 EQU 0x21 GE EQU 0x22 8

13、 SHI EQU 0x23 BAI EQU 0x24 QIAN EQU 0x25 YUSHU EQU 0x26 SHANG EQU 0x27 KB_TEMP EQU 0x28 S1 EQU 0x29 ;地址0X30不可占用！！！！！！！！！！！！！ S2 EQU 0x3A S3 EQU 0x3B S4 EQU 0x3C COUNTER EQU 0x3D COUNTER1 EQU 0x3E ;*********************************************

14、 ORG 0x000 clrf PCLATH goto MAIN ORG 0x004 movwf w_temp movf STATUS,w movwf status_temp movf status_temp,w movwf STATUS swapf w_te

15、mp,f swapf w_temp,w retfie MAIN BSF STATUS,RP1 BSF STATUS,RP0 CLRF ANSEL CLRF ANSELH BCF STATUS,RP1 BCF STATUS,RP0 ;****************************************************************************** BSF STATUS,RP0 CLRF TRISB ;蜂鸣器,数码

16、管位选设置为输出 CLRF TRISD ;数码管段选，设置为输出 CLRF TRISE ;发光二极管设置为输出 MOVLW b'11110000' MOVWF TRISC 9 BCF STATUS,RP0 MOVLW 0xFF MOVWF PORTB ;位选初始化1（关），蜂鸣器初始化1（关） MOVWF PORTD ;段选1（关） MOVWF PORTE ;二极管1（关） BSF PORTC,0 BSF PORTC,1 BSF PORTC,2 BSF PORTC,3 ;---------

17、初始化定义------------------------------- RESET0 MOVLW .14 MOVWF GE MOVWF SHI MOVWF BAI MOVWF QIAN MOVWF COUNTER1 CLRF COUNTER MOVLW .3 MOVWF S4 MOVLW .9 MOVWF S3 MOVLW .4 MOVWF S2 MOVLW .0 MOVWF S1 MOVLW 0XFF MOVWF PORTE

18、 BSF PORTB,5 ;------------------------------------主程序------------------------------------- ZHU CALL SMXS ;CALL CALC1 ;CALL CALC2 CALL KMS1 ;CLRF PORTE ;MOVF COUNTER,W ;MOVWF GE ;MOVWF COUNTER1 ;MOVF COUNTER1,W ;MOVWF GE CALL WPD GOTO ZHU ;-------------------

19、子程序------------------------------------ 10 CHABIAO ADDWF PCL,F RETLW 0xC0 ;0 RETLW 0xF9 ;1 RETLW 0xA4 ;2 RETLW 0xB0 ;3 RETLW 0x99 ;4 RETLW 0x92 ;5 RETLW 0x82 RETLW 0xF8 RETLW 0x80 RETLW 0x90 RETLW 0x7F RETLW 0x86 RETLW 0x8E RETLW 0x89

20、 RETLW 0xFF SPD MOVF GE,W SUBWF S1,W BTFSS STATUS,Z GOTO SPD2 MOVF SHI,W SUBWF S2,W BTFSS STATUS,Z GOTO SPD2 MOVF BAI,W SUBWF S3,W BTFSS STATUS,Z GOTO SPD2 MOVF QIAN,W SUBWF S4,W BTFSS STATUS,Z GOTO SPD2 CLRF PORTE CALL SPD1 RETURN SP

21、D1 MOVLW .14 MOVWF GE MOVWF SHI MOVWF BAI MOVWF QIAN MOVWF COUNTER1 11 CLRF COUNTER RETURN SPD2 BCF PORTB,5 CALL SPD1 RETURN WPD MOVF COUNTER,W SUBLW .4 BTFSS STATUS,Z GOTO HEHE1 GOTO GEX HEHE1 MOVF COUNTER,W SUBLW .3 BTFSS STATUS,Z GO

22、TO HEHE2 GOTO SHIX HEHE2 MOVF COUNTER,W SUBLW .2 BTFSS STATUS,Z GOTO HEHE3 GOTO BAIX HEHE3 MOVF COUNTER,W SUBLW .1 BTFSS STATUS,Z RETURN GOTO QIANX ;CALL RESET0 GEX MOVF COUNTER1,W MOVWF GE RETURN SHIX MOVF COUNTER1,W MOVWF SHI RETURN BAIX MOVF COUNT

23、ER1,W MOVWF BAI RETURN QIANX MOVF COUNTER1,W MOVWF QIAN RETURN SMXS MOVF GE,w ;数码管扫描显示程序 CALL CHABIAO MOVWF PORTD 12 BCF PORTB,1 CALL DELAY BSF PORTB,1 MOVF SHI,w CALL CHABIAO MOVWF PORTD BCF PORTB,2 CALL DELAY BSF PORTB,2 MOVF BAI,w

24、CALL CHABIAO MOVWF PORTD BCF PORTB,3 CALL DELAY BSF PORTB,3 MOVF QIAN,w CALL CHABIAO MOVWF PORTD BCF PORTB,4 CALL DELAY BSF PORTB,4 RETURN KMS1 MOVLW .0 MOVWF PORTC MOVLW 0xF0 ANDWF PORTC,W SUBLW 0xF0 BTFSC STATUS,Z RETURN CALL DELAY1 C

25、ALL DELAY1 CALL DELAY1 MOVLW .0 MOVWF PORTC MOVLW 0xF0 ANDWF PORTC,W SUBLW 0xF0 BTFSC STATUS,Z RETURN MOVLW 0xFE MOVWF PORTC RB0 BTFSC PORTC,4 13 GOTO RB1 call DELAY1 BTFSC PORTC,4 GOTO RB1 PP0 CALL SMXS BTFSS PORTC,4 GOTO PP0 call DELAY1

26、 BTFSS PORTC,4 GOTO PP0 GOTO JIAN1 RB1 BTFSC PORTC,5 GOTO RB2 call DELAY1 BTFSC PORTC,5 GOTO RB2 PP1 CALL SMXS BTFSS PORTC,5 GOTO PP1 call DELAY1 BTFSS PORTC,5 GOTO PP1 GOTO JIAN2 RB2 BTFSC PORTC,6 GOTO RB3 call DELAY1 BTFSC PORTC,6 GOTO RB3

27、PP2 CALL SMXS BTFSS PORTC,6 GOTO PP2 call DELAY1 BTFSS PORTC,6 GOTO PP2 GOTO JIAN3 RB3 BTFSC PORTC,7 GOTO HEHE call DELAY1 BTFSC PORTC,7 GOTO HEHE PP3 CALL SMXS BTFSS PORTC,7 14 GOTO PP3 call DELAY1 BTFSS PORTC,7 GOTO PP3 GOTO JIAN4 HEHE MOV

28、LW 0xFD MOVWF PORTC RB5 BTFSC PORTC,4 GOTO RB6 call DELAY1 BTFSC PORTC,4 GOTO RB6 PP5 CALL SMXS BTFSS PORTC,4 GOTO PP5 call DELAY1 BTFSS PORTC,4 GOTO PP5 GOTO JIAN5 RB6 BTFSC PORTC,5 GOTO RB7 call DELAY1 BTFSC PORTC,5 GOTO RB7 PP6 CALL SMXS

29、BTFSS PORTC,5 GOTO PP6 call DELAY1 BTFSS PORTC,5 GOTO PP6 GOTO JIAN6 RB7 BTFSC PORTC,6 GOTO RB8 call DELAY1 BTFSC PORTC,6 GOTO RB8 PP7 CALL SMXS BTFSS PORTC,6 GOTO PP7 call DELAY1 BTFSS PORTC,6 15 GOTO PP7 GOTO JIAN7 RB8 BTFSC PORTC,7 GOTO HAH

30、A call DELAY1 BTFSC PORTC,7 GOTO HAHA PP8 CALL SMXS BTFSS PORTC,7 GOTO PP8 call DELAY1 BTFSS PORTC,7 GOTO PP8 GOTO JIAN8 HAHA MOVLW 0xFB MOVWF PORTC RB9 BTFSC PORTC,4 GOTO RB10 call DELAY1 BTFSC PORTC,4 GOTO RB10 PP9 CALL SMXS BTFSS PORTC,4 G

31、OTO PP9 call DELAY1 BTFSS PORTC,4 GOTO PP9 GOTO JIAN9 RB10 BTFSC PORTC,5 GOTO RB11 call DELAY1 BTFSC PORTC,5 GOTO RB11 PP10 CALL SMXS BTFSS PORTC,5 GOTO PP10 call DELAY1 BTFSS PORTC,5 GOTO PP10 GOTO JIAN10 RB11 BTFSC PORTC,6 GOTO RB12 16 call DE

32、LAY1 BTFSC PORTC,6 GOTO RB12 PP11 CALL SMXS BTFSS PORTC,6 GOTO PP11 call DELAY1 BTFSS PORTC,6 GOTO PP11 GOTO JIAN11 RB12 BTFSC PORTC,7 GOTO HOHO call DELAY1 BTFSC PORTC,7 GOTO HOHO PP12 CALL SMXS BTFSS PORTC,7 GOTO PP12 call DELAY1 BTFSS PORTC,7

33、 GOTO PP12 GOTO JIAN12 HOHO MOVLW 0xF7 MOVWF PORTC RB13 BTFSC PORTC,4 GOTO RB14 call DELAY1 BTFSC PORTC,4 GOTO RB14 PP13 CALL SMXS BTFSS PORTC,4 GOTO PP13 call DELAY1 BTFSS PORTC,4 GOTO PP13 GOTO JIAN13 RB14 BTFSC PORTC,5 GOTO RB15 call DELAY1 BTF

34、SC PORTC,5 GOTO RB15 17 PP14 CALL SMXS BTFSS PORTC,5 GOTO PP14 call DELAY1 BTFSS PORTC,5 GOTO PP14 GOTO JIAN14 RB15 BTFSC PORTC,6 GOTO RB16 call DELAY1 BTFSC PORTC,6 GOTO RB16 PP15 CALL SMXS BTFSS PORTC,6 GOTO PP15 call DELAY1 BTFSS PORTC,6 GOT

35、O PP15 GOTO JIAN15 RB16 BTFSC PORTC,7 RETURN call DELAY1 BTFSC PORTC,7 RETURN PP16 CALL SMXS BTFSS PORTC,7 GOTO PP16 call DELAY1 BTFSS PORTC,7 GOTO PP16 GOTO JIAN16 RETURN JIAN1 INCF COUNTER MOVLW .1 MOVWF COUNTER1 RETURN JIAN2 INCF COUNTER MOVL

36、W .2 MOVWF COUNTER1 RETURN JIAN3 INCF COUNTER MOVLW .3 18 MOVWF COUNTER1 RETURN JIAN4 CALL SPD RETURN JIAN5 INCF COUNTER MOVLW .4 MOVWF COUNTER1 RETURN JIAN6 INCF COUNTER MOVLW .5 MOVWF COUNTER1 RETURN JIAN7 INCF COUNTER MOVLW .6 MOVWF COUNTER1

37、RETURN JIAN8 GOTO RESET0 RETURN JIAN9 ;INCF COUNTER INCF COUNTER MOVLW .7 MOVWF COUNTER1 RETURN JIAN10 INCF COUNTER ;INCF COUNTER MOVLW .8 MOVWF COUNTER1 RETURN JIAN11 INCF COUNTER ;INCF COUNTER MOVLW .9 MOVWF COUNTER1 RETURN JIAN12 INCF COUNTER ;INCF C

38、OUNTER MOVLW .0 MOVWF COUNTER1 RETURN JIAN13 INCF COUNTER MOVLW .10 MOVWF COUNTER1 RETURN 19 JIAN14 INCF COUNTER MOVLW .11 MOVWF COUNTER1 RETURN JIAN15 INCF COUNTER MOVLW .12 MOVWF COUNTER1 RETURN JIAN16 INCF COUNTER MOVLW .13 MOVWF COUNTER1 RE

39、TURN FM BCF PORTB,5 CALL DELAY1 BSF PORTB,5 CALL DELAY1 RETURN LIGHT1 BCF PORTE,0 CALL DELAY1 BSF PORTE,0 RETURN LIGHT2 BCF PORTE,1 CALL DELAY1 BSF PORTE,1 RETURN LIGHT3 BCF PORTE,2 CALL DELAY1 BSF PORTE,2 RETURN DELAY1 CALL SMXS CALL SMXS CALL SMXS CALL SMXS CALL SMXS CALL SMXS RETURN DELAY DECFSZ 0x30,F GOTO DELAY RETURN END ;---------------------------------------------------------------------------- 20

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