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真正的适用的电子密码锁
摘自张志良编著《80C51单片机实用教程—基于Keil c和Proteus》
由单片机控制的电子密码锁是一种智能化的电子产品，近年来得到较多应用。
⒈ 电路设计
电子密码锁电路如图8-27所示，该电路具有EPROM存储开锁密码、LCD显示、4×4矩阵键盘输入和声光报警功能。 ⑴ 右半部分为4×4矩阵式键盘电路，与图8-26电路相同。其中，K0～K9为密码数字键，其余6键为功能键：K10为开锁键Open，K11为确认键Enter，K12为设置键Set，K13为闭锁键Close，K14为复位键Reset，K10为清除键Clear。
⑵ 左上部分为LED灯状态显示电路，VD0为闭锁灯，VD1为开锁灯，VD2为报警灯，分别由P2.3、P2.2、P2.1控制，开锁灯VD1模拟开锁机械动作。
⑶ 左中部分为LCD1602显示屏电路，与图8-10电路相同（控制端改为P2.5～P2.7）。
⑷ 左下部分为串行EPROM AT24C02存储开锁密码电路，与图7-28b电路相同（数据线和时钟线分别为P3.6、P3.7）。
⑸ 蜂鸣器（警报发声）接80C51P2.0。
⒉ 功能设计
⑴ 开机。闭锁灯VD0亮（红），表示闭锁；其余灯灭。
⑵ 开锁。
① 按开锁键Open（键编号10），发按键嘟声，LCD1602第1行显示：inputpassword（输入密码）。
② 键入8位密码，1602第2行依次显示键入的8位隐形密码：********。每键入一位密码数字，发一次按键嘟声。
③ 8位密码输入完毕，按确认键Enter（键编号11）后，系统核对密码。
④ 若密码正确，1602第1行显示：password ok！（密码正确通过），闭锁灯VD0灭（红），开锁灯VD1亮（绿），表示已开锁。
⑤ 若键入密码中途发现键入有误，可按清除键Clear（键编号15）。按一次Clear键，已键入的隐形密码“*”退一格。
⑥ 若键入8位密码有误，1602第1行显示：error，try again（错，再输入一次），允许用户输错3次（有error1、error2、error3提示）。
⑦ 若连续4次输入错误，1602第1行显示：inputfail!（输入失败），并发出警车声，报警灯VD2（黄）闪烁，中间不能打断。
⑧ 开锁操作有时限，从按下开锁键后，60秒内未键入正确密码，声光报警。
⑨ 警车声停后，仍可正常操作（为便于验证操作演示，警车声频率升降循环3次，实用时可大大延长警车声时间，用作锁定功能）。
⑶ 设置。
本例初始密码为12345678，由生产厂商在出厂前录入串行EPROM AT24C02，用户使用时，可设置新的密码；或者用户需要修改原用密码，前提是先用原有效密码打开密码锁。
① 按设置键Set（键编号12），1602第1行显示：input password（输入密码）。
② 先按开锁操作步骤和过程键入8位有效密码，密码验证正确后，1602第1行显示：password ok！（密码正确通过），第2行显示：set new password（设置新密码）。
③ 若不能键入原有效密码，则不能进入设置程序。并在第4次输入错误后，声光报警。
④ 系统提示设置新密码后，键入8位新密码，1602第2行依次显示键入的8位隐形密码：********。操作步骤和功能同开锁过程。
⑤ 按Enter键后，1602第1行显示：input again（再输入一遍）。
⑥ 再次输入第一次键入的8位新密码，按Enter键后，若二次密码相同，1602第1行显示：new password ok!（新密码设置完成）。
⑦ 若二次密码不相同，1602第1行显示：error，try again（错，再输入一次），允许用户输错2次（有error1、error2提示）。若第3次输入错误，1602第1行显示：input fail!（输入失败）。
⑧ 设置操作有时限，从按下设置键后，60秒内未键入正确密码，声光报警。
⑷ 复位。用于用户忘记密码，无法开锁时，由生产厂商高级维修人员将密码锁初始化。因此，复位操作的功能需要保密和隐蔽，并不对用户和无关人员公开，以防被非法利用。
① 按复位键Reset（键编号14），1602及LED灯均无反应（对无关人员表示Reset键无作用），但若按下复位键后10秒内，不能进行正确的第二步操作，立刻声光报警。
② 正确的第二步操作是在10秒内，按下清除键Clear（键编号15）。
③ 正确的第三步操作是键入8位复位密码（81815151）。若依次键入密码中，有一位出错，1602第1行立刻显示：error，并声光报警。出错后，须再次按复位键Reset，才能重新进入复位操作。
④ 正确键入8位复位密码后，开锁灯VD1亮（绿），1602第1行显示：reset ok!（复位成功），第2行显示：12345678（初始密码）。
⑤ 复位操作进入第三步操作后，仍有时限要求，若30秒内未正确键入8位复位密码，声光报警。
⑸ 关闭。用于上述几种操作完成后退出。
按闭锁键Close（键编号13），停显示、停嘟声、灭灯。但在进入上述4种键操作程序或报警过程中，按闭锁键无效，需待程序和报警执行完毕，才有效。
⒊ 程序设计
⑴ 程序流程图
密码锁程序流程图如图8-28所示。
⑵ C51程序
C51程序见张志良编著《80C51单片机实用教程—基于Keil c和Proteus》（高等教育出版社ISBN 978-7-04-044532-9）P.332。
程序条例清晰，每条语句均有注释，真实可靠可信可行，便于阅读理解。
涉及程序如下：
void STAT ( ); //启动信号子函数STAT，见7.4.2节
void STOP ( ); //终止信号子函数STOP，见7.4.2节
void ACK ( ); //发送应答A子函数ACK，见7.4.2节
void NACK ( ); //发送应答 子函数NACK，见 7.4.2节
bit CACK ( ); //检查应答子函数CACK，见7.4.2节
void WR1B ( ); //写一字节子函数WR1B，形参x：发送数据，见7.4.2节
unsigned char RD1B ( ); //读一字节子函数RD1B，返回值：接收数据，见7.4.2节
void WRNB ( ); //写AT24Cxx n字节子函数，见7.4.3节
void RDNB ( ); //读AT24Cxx n字节子函数，见7.4.3节
void in1602 (unsigned char x); //并行数据输入1602子函数，形参：输入数据x，见例8-7
void init1602 ( ); //1602初始化设置子函数，见例8-7
void wr1602(unsigned char d[],a); //写1602子函数，形参：写入数组d[]，地址a，见例8-7
unsignedchar k_scan ( ); //键扫描子函数，返回值：闭合键序号，见例8-11
void input ( ); //键入密码子函数
void alm ( ); //警报子函数
void open (); //开锁子函数
void set ( ); //设置子函数
void clos ( ); //闭锁子函数
void reset ( ); //复位子函数
void main ( ); //主函数
void t1 ( ) interrupt 3 { } //T1中断函数（50ms定时中断）
void int0 ( ) interrupt 0{ } //外中断0中断函数（键闭合中断）
void t0 ( ) interrupt 1 { } //T0中断函数（警报声中断）
⒋Proteus仿真
⑴ 按实验1所述Proteus仿真步骤，打开Proteus软件，按表8-17选择和放置元器件，并连接线路，画出Proteus仿真电路如图8-39所示。
⑵ 左键双击Proteus ISIS仿真电路中AT89C51，装入Keil调试后自动生成的Hex文件。
⑶ 按8.3.3节电子密码锁功能设计要求，可逐条验证开锁、设置、复位、闭锁、显示、嘟声、亮灯、出错和超时报警等功能，此处不再重复。
需要说明的是，本例初始密码为12345678，已录入电子密码锁仿真DSN文件随带的AT24C02片内ERROM 50H中，打开AT24C02片内Memory（左键单击暂停按钮“ ”，然后左键单击主菜单“Debug”→“I2C Memory Internal Memory –U3”），可看到该AT24C02片内Memory 0x50~0x57区域已存有该初始密码：01、02、03、04、05、06、07、08。设置新的密码后，可再次打开AT24C02片内Memory，查看写入AT24C02的新密码。但是，关闭Proteus软件时，并不能一并将新密码留存，必须左键单击主菜单“File”→“Save Design”保存，才能实际保存新密码。这样，下次启动Proteus软件，打开电子密码锁仿真DSN文件，随带的AT24C02片内ERROM 50H中，就是新密码了，否则还是原密码。
⑷ 终止程序运行，可按停止按钮。
读者可先下载Proteus ISIS仿真电路DSN文件和驱动程序Hex文件，在电脑上仿真验证，确认有效后，再购买《80C51单片机实用教程—基于Keil c和Proteus》，查看程序。
欢迎质询，张志良Email：zzlls@126.com，有信必复。
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