【蓝桥杯单片机组第十一届模拟题】— 智能门锁

1、题目

（1）硬件框图

（2） 功能描述

   1、基本功能

   通过单片机控制外围器件完成智能门锁的设计。其中，继电器显示门状态，LED指示门开启的状态和按键输入模式，数码管显示基本信息，E2PROM可以对设置的新密码进行保存。

   2、初始化状态说明

• 指示灯全部熄灭
• 数码管全部熄灭
• 继电器关闭

   3、按键功能

• 按S16键进入密码输入模式，密码输入时，每按一个键，对应的数字在数码管的最右位，同时原来显示的数字向左移动一位。

• 密码输入正确，继电器打开，数码管最左侧显示O，最右侧四位显示open，其余位关闭。门开启5秒后，无按键操作，进入关门状态，继电器、数码管和LED全部关闭。

• 密码输入错误，L1指示灯点亮5秒，5秒后，指示灯L1熄灭，设备进入初始状态，等待新的密码输入操作。
• 密码输入正确后，在门开启的状态下，按S12按键可以修改密码，修改时数码管最左边一位显示C，输入6位新密码后再按S12按键，密码修改完成。退出密码修改界面，门开启5s之内没有按键操作，门、LED和数码管全部关闭，进入初始状态。
• 密码输入未完成且输入错误时，可以使用清除按键，清除已经输入的密码。
• 键盘功能定义
   

   4、存储功能

• 密码存储在EEPROM存储器中，修改后自动保存。

   5、 LED指示功能

• 指示灯L1: 密码输入错误时，L1点亮，5秒后熄灭。
• 指示灯L7: 密码输入状态下亮，其他状态熄灭。
• 指示灯L8: 密码修改状态下亮，其他状态熄灭。

（3）设计说明

• 关闭蜂鸣器等与本试题程序设计无关的外设资源；
• 设备首次上电时，初始密码默认未6个8。

2、试题分析

 在这里先分析一下这个题目：

矩阵按键：

//定义r为行，c为列，如果r1=0,c1=0,按键则为第一行第一列，其余同理；
sbit r1=P3^0;
sbit r2=P3^1;
sbit r3=P3^2;
sbit r4=P3^3;
sbit c1=P4^4;
sbit c2=P4^2;
sbit c3=P3^5;
sbit c4=P3^4;

注意按键端口表示方法，可参考：

https://blog.csdn.net/fanjufei123456/article/details/104263738

按键函数定义（flag和flag1分别为输入、修改模式下的标志位）：

void keyscan(){
r1=0;r2=1;r3=1;r4=1;
c1=1;c2=1;c3=1;c4=1;
if(!c1)
{
  delayms(5);
  {
    num=0;
	flag=1;
	flag1=1;
  }
while(!c1);
}

else if(!c2)
{
  delayms(5);
  {
    num=1;
	flag=1;
	flag1=1;
  }
while(!c2);
}

else if(!c3)
{
  delayms(5);
  {
    num=2;
	flag=1;
	flag1=1;
  }
while(!c3);
}

else if(!c4)
{
  delayms(5);
  {
    num=3;
	flag=1;
	flag1=1;
  }
while(!c4);
}

r1=1;r2=0;r3=1;r4=1;
c1=1;c2=1;c3=1;c4=1;
if(!c1)
{
  delayms(5);
  {
    num=4;
	flag=1;
	flag1=1;
  }
while(!c1);
}

else if(!c2)
{
  delayms(5);
  {
    num=5;
	flag=1;
	flag1=1;
  }
while(!c2);
}

else if(!c3)
{
  delayms(5);
  {
    num=6;
	flag=1;
	flag1=1;
  }
while(!c3);
}

else if(!c4)
{
  delayms(5);
  {
    num=7;
	flag=1;
	flag1=1;
  }
while(!c4);
}

r1=1;r2=1;r3=0;r4=1;
c1=1;c2=1;c3=1;c4=1;
if(!c1)
{
  delayms(5);
  {
    num=8;
	flag=1;
	flag1=1;
  }
while(!c1);
}

else if(!c2)
{
  delayms(5);
  {
    num=9;
	flag=1;
	flag1=1;
  }
while(!c2);
}

r1=1;r2=1;r3=1;r4=0;
c1=1;c2=1;c3=1;c4=1;
if(!c2)
{
  delayms(5);
  {
    clean=1;
  }
while(!c2);
}

else if(!c3)
{
  delayms(5);
  {
    if(xiugai==0)
	{
       xiugai=1;
	}
	else if(xiugai==1)
	{
	   xiugai=0;
	}
  }
while(!c3);
}

else if(!c4)
{
  delayms(5);
  {
    moshi=1;
  }
while(!c4);
}

}

if(moshi==1)
  {	
 
    if(clean==1)
	{
	  clean=0;
	  f1=10;f2=11;f3=11;f4=11;f5=11;f6=11;f7=11;f8=11;
	}
	f1=10;
	if((f8==11)&&(flag==1))
	{
	   flag=0;
	   f8=num;
	}
	else if((f7==11)&&(flag==1))
	{
	   flag=0;
	   f7=num;
	}
	else if((f6==11)&&(flag==1))
	{
	   flag=0;
	   f6=num;
	}
	else if((f5==11)&&(flag==1))
	{
	   flag=0;
	   f5=num;
	}
	else if((f4==11)&&(flag==1))
	{
	   flag=0;
	   f4=num;
	}
	else if((f3==11)&&(flag==1))
	{
	   flag=0;
	   f3=num;  
	}
  }
  

 

 if((xiugai==1)&&(flag2==1))
	 {
	   if(xiugai_show==0)
	   {
	   xiugai_show=1;
	   EA=0;ET0=0;
	   f1=12;f2=11;f3=11;f4=11;f5=11;f6=11;f7=11;f8=11;
	   }
	   P2=0X80;P0=0X7F;
	   
	   if((f8==11)&&(flag1==1))
       {  
	      flag1=0;
	      f8=num;
	      m8=num;
	      EEPROM_Write(m8,0x00);
   	   }
	   else if((f7==11)&&(flag1==1))
	   {
		  flag1=0;
	      f7=num;
	      m7=num;
	      EEPROM_Write(m7,0x01);
   	   }
	   else if((f6==11)&&(flag1==1))
	   {  
	      flag1=0;
	      f6=num;
	      m6=num;
	      EEPROM_Write(m6,0x02);
	   }
       else if((f5==11)&&(flag1==1))
	   {
	      count2=0;
	      flag1=0;
	      f5=num;
	      m5=num;
	      EEPROM_Write(m5,0x03);
	   }
       else if((f4==11)&&(flag1==1))
	   {
	      flag1=0;
	      f4=num;
	      m4=num;
	      EEPROM_Write(m4,0x04);
	   }
   	   else if((f3==11)&&(flag1==1))
	   {
	      flag1=0;
	      f3=num; 
	      m3=num;
	      EEPROM_Write(m3,0x05);
	   }
	 }
     

初始化继电器蜂鸣器：

void init_buzzer_relay(){
P2=0XA0; //P27=1,P26=0,P25=1,其余为0，此时38译码器中的Y5=0，进而的得到Y5C=1
P0=0X00; //P06=0关闭蜂鸣器，P04=0关闭集电器
}

3、驱动代码

iic.c

/*
  程序说明: IIC总线驱动程序
  软件环境: Keil uVision 4.10 
  硬件环境: CT107单片机综合实训平台(12MHz)
  日    期: 2011-8-9
*/

#include "iic.h"

//总线启动条件
void IIC_Start(void)
{
	SDA = 1;
	SCL = 1;
	somenop;
	SDA = 0;
	somenop;
	SCL = 0;	
}

//总线停止条件
void IIC_Stop(void)
{
	SDA = 0;
	SCL = 1;
	somenop;
	SDA = 1;
}

//等待应答
bit IIC_WaitAck(void)
{
	SDA = 1;
	somenop;
	SCL = 1;
	somenop;
	if(SDA)    
	{   
		SCL = 0;
		IIC_Stop();
		return 0;
	}
	else  
	{ 
		SCL = 0;
		return 1;
	}
}

//通过I2C总线发送数据
void IIC_SendByte(unsigned char byt)
{
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{   
		if(byt&0x80) 
		{	
			SDA = 1;
		}
		else 
		{
			SDA = 0;
		}
		somenop;
		SCL = 1;
		byt <<= 1;
		somenop;
		SCL = 0;
	}
}

//从I2C总线上接收数据
unsigned char IIC_RecByte(void)
{
	unsigned char da;
	unsigned char i;
	
	for(i=0;i<8;i++)
	{   
		SCL = 1;
		somenop;
		da <<= 1;
		if(SDA) 
		da |= 0x01;
		SCL = 0;
		somenop;
	}
	return da;
}

//EEPROM读
unsigned char EEPROM_Read(unsigned char add)
{
		unsigned char temp;
		IIC_Start(); 
		IIC_SendByte(0xa0);
		IIC_WaitAck();
		IIC_SendByte(add);
		IIC_WaitAck();
		IIC_Stop();

		IIC_Start(); 
		IIC_SendByte(0xa1);
		IIC_WaitAck();
		temp=IIC_RecByte(); 
		IIC_Stop();
	 
		return temp;
}


//EEPROM写
void EEPROM_Write(unsigned char dat,unsigned char add)
{
		IIC_Start();
		IIC_SendByte(0xa0);
		IIC_WaitAck();
		IIC_SendByte(add);
		IIC_WaitAck();
	
		IIC_SendByte(dat);
		IIC_WaitAck();
	
		IIC_Stop();
	 
}

iic.h

#ifndef _IIC_H
#define _IIC_H

#include "stc15f2k60s2.h"
#include "intrins.h"

#define somenop {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}
#define SlaveAddrW 0xA0
#define SlaveAddrR 0xA1

//总线引脚定义
sbit SDA = P2^1;  /* 数据线 */
sbit SCL = P2^0;  /* 时钟线 */

//函数声明
void IIC_Start(void); 
void IIC_Stop(void); 
void IIC_Ack(unsigned char ackbit); 
void IIC_SendByte(unsigned char byt); 
bit IIC_WaitAck(void);  
unsigned char IIC_RecByte(void);

unsigned char EEPROM_Read(unsigned char add);
void EEPROM_Write(unsigned char dat,unsigned char add);
#endif