使用Proteus仿真软件设计一个开机登录程序,单片机选用ATmegga48.
基础要求:
1.程序启动后在LCD1602液晶屏上提示用户通过独立按键输入密码(6位)。
2.密码输入错误则在屏幕上提示密码错误,密码输入正确则在屏幕上提示密
码正确后等待约3秒后进入主界面,在屏幕中央显示HelloWorld。
附加任务:在原题基础上
1.LCD1602改用LCD12864液晶屏显示,独立按键改用4x4巨阵键盘。
2.首次开机可直接设置新密码,非首次开机提示用户输入密码,尽量使用内
部EEPROM。
3.进入主界面后用几个按键来实现修改之前保存的密码,修改E时屏幕上有光
标和相关提示。

实验报告：基于ATmega48的开机登录程序设计

一、实验目的

设计并实现一个基于ATmega48单片机的开机登录程序，通过Proteus仿真软件进行仿真，使用LCD12864液晶屏和4x4矩阵键盘，实现密码输入和验证功能，初次开机可以设置新密码，后续可以通过按键修改密码。

二、实验器材

1. ATmega48单片机
2. LCD12864液晶屏
3. 4x4矩阵键盘
4. Proteus仿真软件
5. 按键和其他必要的电子元件

三、硬件连接

1. LCD12864液晶屏连接：
   • 数据线连接到单片机的PORTB
   • 控制线（E、RS、RW、复位等）连接到PORTC的相应引脚
2. 4x4矩阵键盘连接：
   • 行和列引脚分别连接到单片机的PORTD的输入输出引脚

四、设计原理

1. 程序启动流程

• 程序启动后，在LCD12864液晶屏上提示用户输入密码（6位）。
• 初次开机允许用户设置新密码，密码保存在内部EEPROM中。
• 用户输入密码后，程序进行验证，若密码正确，显示“Hello World”欢迎界面；若密码错误，提示用户重新输入。
• 进入主界面后，用户可以通过特定按键修改之前保存的密码。

2. 程序功能模块

1. LCD12864液晶屏的初始化与控制
   • 液晶屏初始化函数F12864_init()，设定文本和图形显示区地址、光标形状和显示方式等。
   • 液晶屏显示控制函数，包括写命令、写数据、清屏等功能。
2. EEPROM读写操作
   • 通过内部EEPROM保存和读取密码，EEPROM_read()和EEPROM_write()函数实现读写操作。
3. 密码输入与验证
   • 用户通过矩阵键盘输入密码，程序实时显示输入的密码。
   • 初次开机时，允许用户设置新密码，并保存在EEPROM中。
   • 非初次开机时，读取EEPROM中的密码进行验证。
4. 按键扫描
   • 矩阵键盘按键扫描函数get_key()实现按键识别。
5. 修改密码
   • 进入主界面后，用户可以通过按键进入修改密码模式，按步骤输入旧密码和新密码进行修改，并更新EEPROM中的密码。

五、程序原理

// LCD12864初始化函数
void F12864_init(void) {
    // 数据方向设置
    DDRB = 0xFF;
    DDRC = 0xFF;
    // 复位
    REST_0;
    delay_nms(20);
    REST_1;

    // 设置文本显示区首地址、宽度和图形显示区首地址、宽度
    write_ddc(0x40, 0x00, 0x00);
    write_ddc(0x41, 128 / 8, 0x00);
    write_ddc(0x42, 0x00, 0x08);
    write_ddc(0x43, 128 / 8, 0x00);

    // 光标形状、显示方式和显示开关设置
    write_commond(0xA0);
    write_commond(0x80);
    write_commond(0x98);
    write_commond(0x9F);
}

// 读取EEPROM中的密码
void read_pwd(void) {
    for (char i = 0; i < 6; i++) {
        SYSTEM_PASSWORD[i] = EEPROM_read(0x0040 + i);
    }
}

// 写入密码到EEPROM
void write_pwd(void) {
    for (char i = 0; i < 6; i++) {
        EEPROM_write(0x0040 + i, SYSTEM_PASSWORD[i]);
    }
}

// 主程序
void main(void) {
    // 初始化
    F12864_init();
    F12864_clear();

    // 判断是否为首次开机
    if (get_vaild_pwd() == 0) {
        // 设置新密码流程
        set_new_password();
    } else {
        // 读取密码并进行验证
        read_pwd();
        verify_password();
    }

    // 进入主界面，允许用户修改密码
    enter_main_interface();
}

// 延时函数
void delay_nms(unsigned int time) {
    for (; time > 0; time--) {
        for (int i = 0; i < 500; i++);
    }
}

六、实验总结

通过本次实验，我们熟悉了ATmega48单片机的基本操作，掌握了LCD12864液晶屏的驱动方法和EEPROM的读写操作。通过Proteus仿真，验证了设计的开机登录程序功能的实现。通过合理的模块化设计，使得程序结构清晰、功能完善，为后续类似设计提供了参考和借鉴。

资源代码

https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2