C51マイクロコントローラーに基づいて設計されたダイヤルロック（ソースコード付き）

この記事を読んでいる皆さん、こんにちは。この記事は私の 2 番目の記事です。最初の記事よりも厳密なものになり、本当に役立つことを願っています。(何か間違っているところがあれば、ご指摘をお待ちしております)

このプロジェクトで使用される周辺機器には、C51 チップ、SG90 ステアリングギア、lcd1602 液晶ディスプレイが含まれます。

実験では、lcd1602 (lcd1602.c)、ステアリングギア (Motor.c)、およびマトリックスキーボード (Maxtrixkey.c) の書き込みを共有しました。以下に示すように

まず、各モジュールのプログラミングを詳しく紹介します。

パート 1: マトリックスキーボードプログラミング

期待される結果: 左上から右下までのキーはそれぞれ 1 から 16 までの数字を表します (図のように)。このうち 11 は比較的 9 に近いため、main 関数の確定キーとして設計します。

コードは以下のように表示されます。

MaxtrixKey.c

#include <REGX51.H>
#include "Delay.h"
unsigned char MaxtriKey()
{
	unsigned char KeyNumber=0;
	
	P3=0xFF;//先把P1全部高电平
	P3_4=0;//把第一列置低
	if(P3_0==0){Delay(20);while(P3_0==0);Delay(20);KeyNumber=1;}
	if(P3_1==0){Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);KeyNumber=5;}
	if(P3_2==0){Delay(20);while(P3_2==0);Delay(20);KeyNumber=9;}
	if(P3_3==0){Delay(20);while(P3_3==0);Delay(20);KeyNumber=13;}
	
	P3=0xFF;//先把P1全部高电平
	P3_5=0;//把第二列置低
	if(P3_0==0){Delay(20);while(P3_0==0);Delay(20);KeyNumber=2;}
	if(P3_1==0){Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);KeyNumber=6;}
	if(P3_2==0){Delay(20);while(P3_2==0);Delay(20);KeyNumber=10;}
	if(P3_3==0){Delay(20);while(P3_3==0);Delay(20);KeyNumber=14;}
	
	P3=0xFF;//先把P1全部高电平
	P3_6=0;//把第三列置低
	if(P3_0==0){Delay(20);while(P3_0==0);Delay(20);KeyNumber=3;}
	if(P3_1==0){Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);KeyNumber=7;}
	if(P3_2==0){Delay(20);while(P3_2==0);Delay(20);KeyNumber=11;}
	if(P3_3==0){Delay(20);while(P3_3==0);Delay(20);KeyNumber=15;}
	
	P3=0xFF;//先把P1全部高电平
	P3_7=0;//把第四列置低
	if(P3_0==0){Delay(20);while(P3_0==0);Delay(20);KeyNumber=4;}
	if(P3_1==0){Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);KeyNumber=8;}
	if(P3_2==0){Delay(20);while(P3_2==0);Delay(20);KeyNumber=12;}
	if(P3_3==0){Delay(20);while(P3_3==0);Delay(20);KeyNumber=16;}
	

	return KeyNumber;
}

MaxtrixKey.h

#ifndef __MAXTRIXKEY_H__
#define __MAXTRIXKEY_H__
  unsigned char MaxtriKey();
#endif

.h ファイルは、マトリックスキーボード C ファイル内の唯一の .c 内の関数を定義するだけです。

.c ファイル内のマトリックスキーボードの設計原則については詳しく説明しませんが、私が設計したものは P3 ポートに接続されており、読者は自由に選択できます。

次は lcd1602 の C ファイルです。この C ファイルのコードはインターネットから見つけました。各機能の目的が分かれば実際には十分です (私のようなアマチュアプレイヤーにとっては...)。インターネット上でこの C ファイルを見つけました。非常に多くの機能が含まれていますが、最も重要なものは記号表示機能と数値表示機能です。

lcd1602.c (直接使用してください。それほど害はありません)

#include <REGX51.H>
//引脚配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0
//函数定义：
/**
  * @brief  LCD1602延时函数，12MHz调用可延时1ms
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Delay()
{
	unsigned char i, j;

	i = 2;
	j = 239;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

/**
  * @brief  LCD1602写命令
  * @param  Command 要写入的命令
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
	LCD_RS=0;
	LCD_RW=0;
	LCD_DataPort=Command;
	LCD_EN=1;
	LCD_Delay();
	LCD_EN=0;
	LCD_Delay();
}

/**
  * @brief  LCD1602写数据
  * @param  Data 要写入的数据
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
	LCD_RS=1;
	LCD_RW=0;
	LCD_DataPort=Data;
	LCD_EN=1;
	LCD_Delay();
	LCD_EN=0;
	LCD_Delay();
}

/**
  * @brief  LCD1602设置光标位置
  * @param  Line 行位置，范围：1~2
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{
	if(Line==1)
	{
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));
	}
	else if(Line==2)
	{
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));
	}
}

/**
  * @brief  LCD1602初始化函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Init()
{
	LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵
	LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关
	LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动
	LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置上显示一个字符
  * @param  Line 行位置，范围：1~2
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @param  Char 要显示的字符
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char)
{
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	LCD_WriteData(Char);
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给字符串
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  String 要显示的字符串
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=0;String[i]!='\0';i++)
	{
		LCD_WriteData(String[i]);
	}
}

/**
  * @brief  返回值=X的Y次方
  */
int LCD_Pow(int X,int Y)
{
	unsigned char i;
	int Result=1;
	for(i=0;i<Y;i++)
	{
		Result*=X;
	}
	return Result;
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~65535
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
	}
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：-32768~32767
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i;
	unsigned int Number1;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	if(Number>=0)
	{
		LCD_WriteData('+');
		Number1=Number;
	}
	else
	{
		LCD_WriteData('-');
		Number1=-Number;
	}
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
	}
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFF
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~4
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i,SingleNumber;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;
		if(SingleNumber<10)
		{
			LCD_WriteData(SingleNumber+'0');
		}
		else
		{
			LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A');
		}
	}
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0');
	}
}

lcd1602.h

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__

//用户调用函数：
void LCD_Init();
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);

#endif

次はSG90のステアリングギア部分です。ステアリングギアの動作原理がわからない場合は本を読むことをお勧めします。ここで説明するとあまり厳密ではないかもしれないので、コードを直接記載します。ここ。

モーターc

#include <REGX51.H>
#include "Delay.h"
#define MotorData P1  
unsigned char phasecw[4] ={0x08,0x04,0x02,0x01};
unsigned char phaseccw[4]={0x01,0x02,0x04,0x08};
void MotorCW(void)
{
 unsigned int i;
 for(i=0;i<4;i++)
  {
   MotorData=phasecw[i];
   Delay(15);
  }
}
void MotorCCW(void)
{
 unsigned int i;
 for(i=0;i<4;i++)
  {
   MotorData=phaseccw[i];
   Delay(15);
  }
}
void MotorStop(void)
{
 MotorData=0x00;
}

MotorCW は反時計回りに 90 度、MotorCCW は時計回りに 90 度回転し、それぞれドアの開閉を表します。

モーター.h

#ifndef __MOTOR_H__
#define __MOTOR_H__
void MotorCW(void);
void MotorCCW(void);
void MotorStop(void);
#endif

main.c (ここで設計したパスワードは 2345、自由です * *)

#include <REGX51.H>
#include "lcd1602.h"
#include "MaxtrixKey.h"
#include "Delay.h"
#include "Motor.h"
unsigned char KeyNum;
unsigned int Password;
unsigned int Count=0;
unsigned int k,m;
void main()
{
		LCD_Init();
		LCD_ShowString(1,1,"Password:");	
		while(1)
		{
			KeyNum=MaxtriKey();
			if(KeyNum)
			{
				if(KeyNum<=10)//如果s1-s10按键按下 输入密码
				{
					if(Count<4)
					{
						Password*=10;
						Password+=KeyNum%10;//获取一位密码
						Count++;
					}
					LCD_ShowNum(2,1,Password,4);
				}
				if(KeyNum==11)//当确认键被按下
				{
					if(Password==2345)
					{
						LCD_Init();
						LCD_ShowString(1,1,"Welcome home!");
						Password=0;
						Count=0;
						Delay(1000);
						for(k=0;k<125;k++)
						{
							MotorCW();
						}
						LCD_Init();
						LCD_ShowString(1,1,"Will Be closed");
						LCD_ShowString(2,1,"5S later....");
						Delay(5000);
						for(m=0;m<125;m++)
						{
							MotorCCW();
						}
						LCD_Init();
						LCD_ShowString(1,1,"Password:");
						LCD_ShowNum(2,1,Password,4);
					}
					else
					{
						LCD_ShowString(1,14,"ERR");
						Delay(3000);
						LCD_Init();
						LCD_ShowString(1,1,"Try again?");
						Delay(3000);
						Password=0;
						Count=0;
						Delay(1000);
						LCD_Init();
						LCD_ShowString(1,1,"Enter Password:");
						LCD_ShowNum(2,1,Password,4);
					}
				}
			}
		}
}

実験現象:

ホームページにアップロードしました --->ビデオ

赤丸で囲ったのがSG90のドライバーチップです通常はこのような大きな学習ボードを持ち運んでいますが、私もこれを持ち運んでいます赤丸の少し右にあります寝室に固定してくださいドアを閉めて寝室の Bluetooth 制御スイッチを点灯させます。

C51マイクロコントローラーに基づいて設計されたダイヤルロック（ソースコード付き）

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