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天津大学电气与自动化工程学院1智能装置与设计课程设计之-----智能门禁系统【目录】CONTENTPARTI设计概述...........................................................................................................................2设计题目...................................................................................................................................2设计目的...................................................................................................................................2设计内容...................................................................................................................................2设计要求...................................................................................................................................2实验设备...................................................................................................................................3PARTII主要元器件介绍...........................................................................................................32.1PIC单片机..........................................................................................................................32.2LCDHG122321-C.................................................................................................................42.2.1液晶显示器LCD接口信号说明:.........................................................................42.2.2外形尺寸.................................................................................................................62.2.3指令说明..................................................................................................................62.2.4时序图.....................................................................................................................82.2.5软件初始化..............................................................................................................9PARTIII系统原理图及软件流程...............................................................................................93.1系统原理图.........................................................................................................................93.2软件流程...........................................................................................................................104*4小键盘功能分布图..................................................................................................................11附:程序代码如下:........................................................................................................................11天津大学电气与自动化工程学院2PARTI设计概述设计题目智能门禁系统设计目的1.深入了解PIC16F877单片机的工作原理,熟练掌握汇编语言程序设计方法,熟练使用MPLAB-ICD仿真器及MPLAB-IDE仿真调试软件。2.通过该课程设计使学生初步掌握以单片机为核心的智能装置设计的简单原则、步骤和方法。3.熟悉智能装置设计中有关的硬件设计调试。4.熟悉智能装置设计中相关软件的设计、编程和调试。设计内容1.以16F877单片机为核心,结合给出的其他元器件和实验系统原有的内容设计智能门禁系统硬件电路。2.利用试验板提供的4*4键盘输入,单片机通过液晶显示器将结果显示出来,利用三色灯显示(通行、警告、禁入等)状态,利用通讯接口进行远程控制。3.实现主人入门口令输入和校对功能以及客人呼叫功能4.利用上位机的通讯设置初始口令。5.利用键盘设置初始口令。设计要求1.根据实验指导书的设计内容及所给出的元件,设计门禁系统的硬件原理图。2.按照设计好的硬件原理图在实验板上用导线搭建硬件电路。3.用万用表检查硬件电路连接是否正确,检查无误后上电并编制简单的测试程序分步调试各部分功能。4.在各部分功能实现后,编制完整的门禁系统软件,并进行软硬件联调,直到达天津大学电气与自动化工程学院3到设计要求。完成后由教师进行验收检查。实验设备1.MPLAB-ICD模块与仿真头2.智能装置实验系统3.安装了MPLAB-IDE开发软件的计算机4.数字万用表5.导线若干PARTII主要元器件介绍2.1PIC单片机单片机是一块芯片上集成了中央处理单元,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,从而给用户带来了极大的便利。PIC单片机有如下特点:1、哈佛总线结构;2、指令流水新操作;3、所有指令均为单字节;4、引入寄存器文档的概念;5、功耗低;6、驱动能力强;7、程序存储器版本齐全.图2.1.1PIC16F877单片机内部结构框图天津大学电气与自动化工程学院4图2.1.2PIC16F87X数据存储区2.2LCDHG122321-C2.2.1液晶显示器LCD接口信号说明:1、RS,R/W的配合选择决定控制界面的4种模式:RSR/W功能说明LLMPU写指令到指令暂存器(IR)LH读出忙标志(BF)及地址记数器(AC)的状态HLMPU写入数据到数据暂存器(DR)HHMPU从数据暂存器(DR)中读出数据2、E信号E状态执行动作结果高——低I/O缓冲——DR配合/W进行写数据或指令高DR——I/O缓冲配合R进行读数据或指令低/低——高无动作●忙标志:BFBF标志提供内部工作情况.BF=1表示模块在进行内部操作,此时模块不接受外部指令和数据.BF=0时,模块为准备状态,随时可接受外部指令和数据.天津大学电气与自动化工程学院5利用STATUSRD指令,可以将BF读到DB7总线,从而检验模块之工作状态.●字型产生ROM(CGROM)字型产生ROM(CGROM)提供8192个此触发器是用于模块屏幕显示开和关的控制。DFF=1为开显示(DISPLAYON),DDRAM的内容就显示在屏幕上,DFF=0为关显示(DISPLAYOFF)。DFF的状态是指令DISPLAYON/OFF和RST信号控制的。●显示数据RAM(DDRAM)模块内部显示数据RAM提供64×2个位元组的空间,最多可控制4行16字(64个字)的中文字型显示(本模块只用到其中的16*2个),当写入显示数据RAM时,可分别显示CGROM与CGRAM的字型;此模块可显示三种字型,分别是瘦长的英数字型(16*8)、CGRAM字型及CGROM的中文字型,三种字型的选择,由在DDRAM中写入的编码选择,在00~0F的编码中将选择CGRAM的字定义字型,10~7F的编码中将选择瘦长英数字的字型,至于A0以上的编码将自动的结合下一个位元组,组成两个位元组的编码形成中文字型的编码(A140~D75F)。●字型产生RAM(CGRAM)字型产生RAM提供图象定义(造字)功能,可以提供四组16×16点的自定义图象空间,使用者可以将内部字型没有提供的图象字型自行定义到CGRAM中,便可和CGROM中的定义一般的通过DDRAM显示在荧屏中。●地址计数器AC地址计数器是用来贮存DDRAM/CGRAM之一的地址,它可由设定指令暂存器来改变,之后只要读取或是写入DDRAM/CGRAM的值时,地址计数器的值就会自动加一,当RS为“0”时而R/W为“1”时,地址计数器的值会被读取到DB6~DB0中。●游标/闪烁控制电路此模块提供硬体游标及闪烁控制电路,由地址计数器的值来指定DDRAM中的游标或闪烁位置。3.串口接口管脚信号管脚号名称LEVER功能1VSS0V电源地2VDD+5V电源正(3.0V~5.5V)3VEE-对比度调整4CLKH/L串行同步时钟:上升沿时读取SID数据5SIDH/L串行数据输入端6CSH/L模组片选端,高电平有效7BL+VDD背光源电压+4.2V-+5V8BL-VSS背光源公共端天津大学电气与自动化工程学院62.2.2外形尺寸图2.2.2LCDHG122321外形尺寸2.2.3指令说明块控制芯片提供两套控制命令,基本指令和扩充指令如下:指令表1:(RE=0:基本指令)指指令码功能令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0清除显示0000000001将DDRAM填满20H,并且设定DDRAM的地址计数器(AC)到00H地址归位000000001X设定DDRAM的地址计数器(AC)到00H,并且将游标移到开头原点位置;这个指令不改变DDRAM的内容显示状态开/关0000001DCBD:控制整体显示的开与关,高电平表示开显示,低电平表示关显示C:控制光标的开与关,高电平表示有光标,低电平表示无光标B:控制光标是否闪烁,高电平闪烁,低电平不闪烁进入点00000001I/DS指定在数据的读取与写入时,设定游标天津大学电气与自动化工程学院7设定的移动方向及指定显示的移位
本文标题:基于PIC单片机的智能门禁系统设计
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