【Proteus仿真】【51单片机】电子密码锁设计

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一、功能简介

本项目使用Proteus8仿真51单片机控制器，使用LCD1602液晶、矩阵按键、蜂鸣器、EEPROM模块、继电器模块等。

系统运行后，LCD1602显示密码输入提示界面，系统存储在EEPROM的初始密码为123456，
用户可通过矩阵按键S1-S10输入数值0-9，当在密码输入过程中有误，可按S11键回删并重新输入。当密码输入完成后，可按S12键确认，校验密码是否正确，如密码输入正确，电磁阀工作开门，对应D3指示灯点亮；如密码输入错误，LCD显示错误信息，可重新输入密码，最多可输入3次，如还输入错误，系统锁死，需等待10S钟解锁系统方可再次输入。当管理员需要更换密码时，可按下S13键，LCD显示更换密码界面，此时可通过S1-S10输入修改密码，修改过程中如需更改可按S11键回删并重新输入。修改密码完成后可按下S12键保存新密码至EEPROM中，更新的密码可断电不丢失。

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二、软件设计

/*
作者：嗨小易（QQ：3443792007）
*/




//定时器0中断函数
void time0() interrupt 1
{
	static u32 i=0;
	
	TH0=0XDC;	//给定时器赋初值，定时10ms
	TL0=0X00;

	i++;
	if(i==(100*AFRESH_TIME))//时间到
	{
		i=0;
		time0_stop();//关闭定时器
		lock_sys_control.time_flag=1;		
	}
}

//主界面，输入密码提示
void main_display(void)
{
	memset(lock_sys_control.password,0,6);//密码数据清零
	lock_sys_control.time_flag=0;
	lock_sys_control.resive_flag=0;
	delay_ms(500);
	lcd1602_clear();
	lcd1602_show_string(0,0,"Password Input:");			
}

//密码输入错误次数超过规定值，等待指定时间后可重新输入
void password_error_wait_afreah_input(void)
{
	time0_start();//开启定时器
	lcd1602_clear();
	lcd1602_show_string(0,0,"Error Too much!");
	lcd1602_show_string(0,1,"Please Wait...");
	while(1)
	{
		if(lock_sys_control.time_flag)//时间到
		{
			RELAY=1;
			lock_sys_control.error_cnt=0;
			break;	
		}			
	}		
}

//密码输入、修改
void password_input(void)
{
	u8 key=0;
	u8 cnt=0;

	while(1)
	{
		key=key_matrix_flip_scan();

		//密码输入
		if(key>0&&key<=10)//输入有效数字0-9，排除无效键输入
		{
			beep_alarm(100,10);//提示音
			if(cnt<6)//有效密码位数，确保6位有效
			{
				if(lock_sys_control.resive_flag==0)
				{
					lock_sys_control.password[cnt]=key-1;//记录用户输入密码
					if(PASSWORD_SHOW_HIDE==0)
						lcd1602_show_num(cnt,1,'*',0);
					else
						lcd1602_show_num(cnt,1,lock_sys_control.password[cnt],1);
				}	
				else//修改密码状态
				{
					lock_sys_control.save_password[cnt]=key-1;//记录验证密码
					lcd1602_show_num(cnt,1,lock_sys_control.save_password[cnt],1);	
				}	
				cnt++;	
			}								
		}
		
		//输入撤回
		if(cnt>0)//有输入密码，撤回才有效
		{
			if(key==11)//撤回键
			{
				beep_alarm(100,10);
				cnt--;
				if(lock_sys_control.resive_flag==0)
				{
					lock_sys_control.password[cnt]=' ';
					lcd1602_show_num(cnt,1,lock_sys_control.password[cnt],0);	
				}
				else//修改密码状态
				{
					lock_sys_control.save_password[cnt]=' ';
					lcd1602_show_num(cnt,1,lock_sys_control.save_password[cnt],0);	
				}		
			}		
		}
		
		//密码确认
		if(key==12)//密码确认键
		{
			beep_alarm(100,10);
			if(lock_sys_control.resive_flag==0)
			{
				if(lock_sys_control.error_cnt<ERROR_PASSWORD_CNT)//密码输错，还可继续重新输入
				{
					if(memcmp(lock_sys_control.password,lock_sys_control.save_password,6))//密码错误
					{
						lock_sys_control.error_cnt++;
						lcd1602_show_string(0,1,"Password Error!");
						//密码错误，不可继续输入，需等待10S重新输入
						if(lock_sys_control.error_cnt==ERROR_PASSWORD_CNT)
							password_error_wait_afreah_input();	
						break;				
					}
					else//密码正确，开锁
					{
						RELAY=0;
						lock_sys_control.error_cnt=0;
						lcd1602_show_string(0,1,"Password OK!");
						delay_ms(2000);
						RELAY=1;
						break;		
					}		
				}	
			}
			else//修改密码状态
			{
				lock_sys_control.resive_flag=0;//修改完成
				lcd1602_show_string(0,1,"Password Set OK!");
				at24cxx_write_str(lock_sys_control.save_password,0,6);//存储新密码
				break;			
			}		
		}
		
		//密码修改
		if(key==13)//密码修改键
		{
			beep_alarm(100,10);
			lock_sys_control.resive_flag=1;
			cnt=0;
			lcd1602_clear();
			lcd1602_show_string(2,0,"Password Set:");	
		}		
	}	
}


//数字密码锁控制系统
void password_lock_control_sys(void)
{
	u8 init_flag=0;
	u8 i=0;
	
	lcd1602_init();//LCD1602初始化
	time0_init();//初始化定时器0

	init_flag=At24c02Read(250);
	if(init_flag!=0xAA)//初始化一次，防止重复初始化密码
	{
		At24c02Write(250,0xAA);
		for(i=1;i<7;i++)lock_sys_control.save_password[i-1]=i;
		delay_ms(10);
		at24cxx_write_str(lock_sys_control.save_password,0,6);//写入初始密码123456	
	}
	at24cxx_read_str(lock_sys_control.save_password,0,6);//读取密码

	while(1)
	{
		main_display();//主界面显示
		password_input();//密码输入、修改					
	}	
}

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三、实验现象

演示视频：https://space.bilibili.com/444388619

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联系作者

专注于51单片机、STM32、国产32、DSP、Proteus、ardunio、ESP32、物联网软件开发，PCB设计，视频分享，技术交流。