自动化专业毕业实习报告.doc

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，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(unsigned 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。经过将近三月的PIC单片机编程学习，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。通过这三月的学习，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。从我这三个月的实习过程来看，单片机学习的过程应该是一个循序渐进、不断学习、不断积累的过程，可以分为三个阶段。 第一阶段：掌握开发单片机的必备基础知识。首先是熟练掌握单片机的基本原理，其实各家各门的单片机其基本结构和原理都差不多，特别是共有的知识需要好好理解和掌握。例如，内核结构、内存分配、中断处理、定时计数、串行通信、端口复用等一些最基本的概念和原理。除此之外，我们还需要具备模拟电子、数字电子、C语言程序开发知识以及原理图和PCB设计等一些技能。在进行系统开发的时候，进行原理设计、PCB布板、程序编写、系统联调这些工作都是在所难免的。 第二阶段：在掌握好一款单片机原理和应用的基础上，开始学习其他各家单片机的独有技术，学不了那么多也要多了解了解。同时尽可能多地掌握单片机的一些外围器件和常用电路，以备不时之需。有时候客户要求低成本，那我们只好选用合钛、义隆、华邦等这类台湾芯片；如果客户要求工业级的性能，那么我们就得从PIC、NEC、飞思卡尔、NXP等这些欧美和日式单片机中选择；若要进行功耗的开发，选用MSP430系列应该有一定优势；在进行测量仪器设计的时候，C8051和AduC842这类数模混合芯片就显得比较方便。所以说最好每个类型的单片机都会一两款，在实际项目选型中可以更加灵活。另外，要注意平时的技术积累。比如，在项目开发过程中将一些常用的接口程序和控制算法整理成模块或者函数，在其他的项目开发中，有同样或者接近的需求时马上就可以使用，又快又好。 第三阶段：在实际的项目开发过程中，不断深化单片机应用技术，不断积累应用行业的专业知识，以后碰到类似的项目时，很多东西就可以直接利用了。有了扎实的单片机应用相关的基础知识，并且熟悉掌握了几款不同类型单片机的开发方法，再结合实际的应用背景，那么就可以随心所欲，设计出性能最优、结构最合理的单片机应用系统。这是我最大的奋斗目标，我觉得这也应该是单片机应用的最高境界吧。 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. 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);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=123456,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&=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”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