基于51单片机的电子密码锁设计
1、设计需求
基于单片机的电子密码锁，通过密码输入来控制芯片工作，完成开锁、闭锁、修改密码等任务的电子产品。它具有保密性高、成本低、功耗低、操作简单，使用灵活性好等特点。
2、 设计思路及方案
本设计采用了AT89C51单片机电子锁系统，进行初始化设置，启动密码锁功能，密码输入显示屏幕采用了LCD液晶显示屏。该系统控制指令通过单片机进行实现，单片机根据实际操作情况分配部件工作内容，程序操作性强、方便简洁。在用户输入密码过程中，单片机将会采用矩阵按键布局模式记录当前输入密码，并将该密码与系统设置密码进行比对，若密码匹配则开启密码锁，若密码错误则需要用户按下删除键重新输入密码。当用户输入密码错误次数超过3次，电子密码锁将会自动锁定，需要用户切换管理员模式输入管理员密码才可解锁当前状态，并重新输入解锁密码。硬件原理图如图所示。
3、程序主函数
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit l1=P1^0; //LED指示
sbit bump=P2^2; //蜂鸣器控制
sbit relay=P2^3;//继电器输出
sbit lcden=P2^7;//LCD1602液晶控制端
sbit lcdrs=P2^6;
sbit sda=P2^0; //AT24C02数据端口
sbit scl=P2^1; //时钟端口
/**********显示内容**************************/
uchar code xianshi0[]="input password:";
uchar code xianshi1[]="please come in!";
uchar code xianshi2[]="*";
uchar code xianshi3[]=" you are thief!";
uchar code xianshi4[]=" new password:";
uchar code xianshi5[]=" alter succeed!";
uchar code xianshi6[]=" first error!";
uchar code xianshi7[]=" second error!";
uchar code xianshi8[]=" third error!";
uchar code xianshi9[]=" alter fail!!";
uchar table[8]; //给按键输入留取存储空间
uchar table1[8]; //给密码修改留取存储空间
uchar mima[8]; //给从存储中读取密码留取存储空间
uchar num,num1,num2,num3,etimes,fanhui,kai;
bit alterflog,cpflog,suoflog;//定义各种标志位 修改密码键按下标志 密码比较正确标志 上锁标志
void keyscan(); //声明键盘扫描函数
void init();
void keydeal15();
void keydeal16(); //声明初始化函数
/********************延时一毫秒函数**************/
void delay_xs(uint x)
{ uint i,j;
for(i=x;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--);}
void writecom(uchar com) //写命令
{
lcdrs=0; P0=com; delay_xs(5);
lcden=1; delay_xs(5); lcden=0;
}
/*********************液晶写命令数据函数******************/
void writedate(uchar date) //写命令
{
lcdrs=1; P0=date; delay_xs(5);
lcden=1; delay_xs(5); lcden=0;
}
/***************24c02读取写入数据初始化****************/
void delay() //微妙级延时函数
{ ;; }
void start() //开始信号
{
sda=1; delay(); scl=1; delay(); sda=0; delay();
}
void stop() //停止
{
sda=0;delay();scl=1;delay();sda=1;delay();
}
void respons() //应答
{
uchar i;
scl=1; delay();
while((sda==1)&&(i<250)) i++;
scl=0; delay();
}
void write_byte(uchar date) //写一位数据
{
uchar i,temp;
temp=date;
for(i=0;i<8;i++)
{
temp=temp<<1;
scl=0; delay(); sda=CY; delay();
scl=1; delay();
}
scl=0; delay();
sda=1; delay();
}
uchar read_byte() //读一位数据
{
uchar i,k;
scl=0; delay();
sda=1; delay();
for(i=0;i<8;i++)
{
scl=1; delay();
k=(k<<1)|sda;
scl=0; delay();
}
return k;
}
void write24c02(uchar address,uchar date) //写一字节函数
{
start();
write_byte(0xa0);
respons();
write_byte(address);
respons();
write_byte(date);
respons();
stop();
}
uchar read24c02(uchar address) //读一字节函数
{
uchar date;
start();
write_byte(0xa0);
respons();
write_byte(address);
respons();
start();
write_byte(0xa1);
respons();
date=read_byte();
stop();
return date;
}
/************各按键对应处理函数***************/
/*************各按键功能********************
1-2-3-4-5-6-7-8-9-0-确认-重新输入-未定义-上锁-密码修改
-密码修改确认-未定义*************************/
void keydeal1() //按键1
{
table[num]=1;
num++;
if(alterflog==1){table1[num1]=1;num1++; }
}
void keydeal2() //按键2
{
table[num]=2;
num++;
if(alterflog==1){table1[num1]=2;num1++; }
}
void keydeal3() //按键3
{
table[num]=3;
num++;
if(alterflog==1){table1[num1]=3;num1++; }
}
void keydeal4() //按键4
{
table[num]=4;
num++;
if(alterflog==1){table1[num1]=4;num1++; }
}
void keydeal5() //按键5
{
table[num]=5;
num++;
if(alterflog==1) {table1[num1]=5;num1++;}
}
void keydeal6() //按键6
{
table[num]=6;
num++;
if(alterflog==1){table1[num1]=6;num1++; }
}
void keydeal7() //按键7
{
table[num]=7;
num++;
if(alterflog==1){table1[num1]=7;num1++; }
}
void keydeal8() //按键8
{
table[num]=8;
num++;
if(alterflog==1){table1[num1]=8;num1++; }
}
void keydeal9() //按键9
{
table[num]=9;
num++;
if(alterflog==1){table1[num1]=9; num1++; }
}
void keydeal10() //按键10
{
table[num]=0; num++;
if(alterflog==1){table1[num1]=0;num1++; }
}
void compare() //比较密码正确与否函数
{
uchar j;
for(j=0;j<8;j++)
{
if(table[j]==mima[j]){cpflog=1;l1=0;}
else cpflog=0;
l1=1;
}
}
void keydeal11() //确认键
{
uchar j;
if(alterflog==1)
goto n; //如果密码修改键按下再按此键无效
if(num==8) //判断是否输入八个数字
{
num=0; //将输入数字个数清零
compare(); //进行密码比较
for(j=0;j<8;j++) //用FFFFFFFF将输入的数据清空
{
table[j]=0x0f;
}
}
if(cpflog==1) //如果密码正确，标志位为1
{
l1=0; //点亮开锁灯
cpflog=0; //使比较密码标志位归零
etimes=0; //使记错次数归零
kai=1; //使打开锁标志位置1
writecom(0x01); //液晶屏清空显示
writecom(0x80); //让液晶显示“please come in！”
for(j=0;j<15;j++)
{
writedate(xianshi1[j]); delay_xs(3);
}
for(j=0;j<2;j++) //蜂鸣器响两声提示开锁成功
{
bump=0; delay_xs(200);
bump=1; delay_xs(200);
bump=0; delay_xs(200);
bump=1; delay_xs(200);
}
/*********等待按下上锁键或者密码修改键**********/
while((suoflog!=1)&(alterflog!=1))
{
P3=0xf7;
if(P3==0xe7) suoflog=1; //上锁键按下上锁标志位置1
if(P3==0xd7) alterflog=1; //密码修改键按下标志位置1
if(suoflog==1) //上锁后进行初始化
{
init();
}
n: if(alterflog==1) //密码修改键按下显示new passsword
{
writecom(0x01); writecom(0x38);
for(j=0;j<15;j++){writedate(xianshi4[j]); }
}
}
suoflog=0; //上锁标志位清零
}
else //否则密码错误，执行密码错误指令
{
num=0; //将输入数据个数清零
num1=0; //将修改密码输入数字个数清零
etimes++; //记录错误次数加1
bump=0; //报警一声
delay_xs(500); bump=1;
for(j=0;j<8;j++) //清空修改密码输入数据
{ table1[j]=0x0f; }
if(etimes==1) //如果输错一次
{
writecom(0x01); //清屏
writecom(0x80);
for(j=0;j<14;j++) //显示first error
{ writedate(xianshi6[j]); }
delay_xs(2000); //延时两秒
writecom(0xc);
writecom(0x80);
for(j=0;j<16;j++) //第一行显示input passsword
{
writedate(xianshi0[j]); delay_xs(5);
}
writecom(0x80+0x40+4); //第二行显示--------
for(j=0;j<8;j++) {writedate('-'); }
}
if(etimes==2) //如果输错两次
{
writecom(0x01); writecom(0x80);
for(j=0;j<15;j++) //显示second error
{
writedate(xianshi7[j]);
}
delay_xs(2000); //延时两秒
writecom(0xc);
writecom(0x80);
for(j=0;j<16;j++) //第一行显示input passsword
{
writedate(xianshi0[j]); delay_xs(5);
}
writecom(0x80+0x40+4);
for(j=0;j<8;j++) //第二行显示--------
{
writedate('-');
}
}
if(etimes==3) //如果输错三次
{
writecom(0x01);
writecom(0x80);
for(j=0;j<15;j++) //显示you are thief！
{
writedate(xianshi3[j]);
}
for(j=0;j<10;j++) //报警十秒钟
{
bump=0; delay_xs(500);
bump=1; delay_xs(500);
}
init(); //初始化
}
}
}
void keydeal12() //重新输入键
{
uint i;
if(kai==0) //如果所没被打开
{ //初始化回到输入密码状态
init();
}
else //如果锁被打开，则显示new password：
{
if(alterflog==1)
{
num=0; num1=0;
writecom(0x01); writecom(0x80);//清屏
for(i=0;i<15;i++){writedate(xianshi4[i]); }
}
}
}
void keydeal15() //确认密码修改键
{
uchar i;
alterflog=0; //修改标志位归零
num=0; //数据输入个数清零
for(i=0;i<8;i++) //输入数据清空
{
table[i]=0x0f;
}
if(num1==8) //如果输入修改数字够八个进入
{
num1=0; //将输入修改数字个数清零
for(i=0;i<8;i++) //将修改后八个数字写入存储器中
{
write24c02(i+1,table1[i]); delay_xs(5);
}
writecom(0x01); //清屏
writecom(0x80);
for(i=0;i<15;i++) //显示alter succeed！！
{
writedate(xianshi5[i]);
}
delay_xs(2000);
}
else //如果输入数字不够八个进入
{
num1=0; //将输入修改数字个数清零
writecom(0x01); //清屏
writecom(0x80);
for(i=0;i<14;i++) //显示alter error！
{
writedate(xianshi9[i]);
}
}
/**************修改后将键入返回程序************/
if(kai==1) //如果锁被打开
{
num=0; //输入数字个数清零
delay_xs(2000); //延时两秒钟
writecom(0x01); //清屏
writecom(0x80);
for(i=0;i<15;i++) //显示please come in！
{
writedate(xianshi1[i]);
delay_xs(3);
} //继续等待上锁或修改密码
while((suoflog!=1)&(alterflog!=1))
{
P3=0xf7;
if(P3==0xe7) suoflog=1;
if(P3==0xd7) alterflog=1;
if(suoflog==1) { init(); }
if(alterflog==1)
{
writecom(0x01); writecom(0x80);//清屏
for(i=0;i<15;i++){ writedate(xianshi4[i]); }
}
}
}
else //如果所没被打开，显示alter error两秒后
{ //进行初始化
delay_xs(2000); init();
}
}
void keydeal16() //键16未定义
{
}
/******************键盘扫描函数**************************/
void keyscan()
{
uchar temp;
/**************第一行扫描********************/
P3=0xfe;
temp=P3&0xf0;
if(temp!=0xf0)
{
delay_xs(10);
if(temp!=0xf0) temp=P3;
switch(temp)
{
case 0xee: keydeal1(); break;
case 0xde: keydeal2(); break;
case 0xbe: keydeal3(); break;
case 0x7e: keydeal4(); break;
}
while((P3&0xf0)!=0xf0); //松手检测
}
/******************第二行扫描**********************/
P3=0xfd;
temp=P3&0xf0;
if(temp!=0xf0)
{
delay_xs(10);
if(temp!=0xf0) temp=P3;
switch(temp)
{
case 0xed: keydeal5(); break;
case 0xdd: keydeal6(); break;
case 0xbd: keydeal7(); break;
case 0x7d: keydeal8(); break;
}
while((P3&0xf0)!=0xf0); //松手检测
}
/*****************第三行扫描*********************/
P3=0xfb;
temp=P3&0xf0;
if(temp!=0xf0)
{
delay_xs(10);
if(temp!=0xf0) temp=P3;
switch(temp)
{
case 0xeb: keydeal9(); break;
case 0xdb: keydeal10(); break;
case 0xbb: keydeal11(); break;
case 0x7b: keydeal12(); break;
}
while((P3&0xf0)!=0xf0);
}
/********************第四行扫描********************/
P3=0xf7;
temp=P3&0xf0;
if(temp!=0xf0)
{
delay_xs(10);
if(temp!=0xf0) temp=P3;
switch(temp)
{
case 0xe7: // keydeal13();
break;
case 0xd7: // keydeal14();
break;
case 0xb7: keydeal15(); break;
case 0x77: keydeal16(); break;
}
while((P3&0xf0)!=0xf0);
}
}
/****************显示函数*************/
void display()
{
uint c;
writecom(0x80+0x40+4);
if(alterflog==0) //如果不处于修改密码状态，显示num个*
{
for(c=0;c 完整资料：
https://market.m.taobao.com/app/idleFish-F2e/widle-taobao-rax/page-detail?wh_weex=true&wx_navbar_transparent=true&id=614516242692&ut_sk=1.WUpxx7gpwUoDAMmnnrBIzAno_12431167_1585208034475.Copy.detail.614516242692.1828622527&forceFlush=1