单片机电子密码锁原理图及程序 -

//包含头文件
#include <REG51.h>
#include<intrins.h>
//宏定义
#define LCM_Data P0 //将P0口定义为LCM_Data
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
//1602的控制脚
sbit lcd1602_rs=P2^7;
sbit lcd1602_rw=P2^6;
sbit lcd1602_en=P2^5;
sbit Scl=P3^4; //24C02串行时钟
sbit Sda=P3^5; //24C02串行数据
sbit ALAM = P2^1; //报警
sbit KEY = P3^6; //开锁
bit pass=0; //密码正确标志
bit ReInputEn=0; //重置输入允许标志
bit s3_keydown=0; //3秒按键标志位
bit key_disable=0; //锁定键盘标志
unsigned char countt0,second; //t0中断计数器,秒计数器
void Delay5Ms(void); //声明延时函数
void DisplayChar(void);
unsigned char code a[]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7}; //控盘扫描控制表
//液晶显示数据数组
unsigned char code start_line[] = {"password: "};
unsigned char code name[] = { "===Coded Lock==="}; //显示名称
unsigned char code Correct[] = {" correct "}; //输入正确
unsigned char code Error[] = {" error "}; //输入错误
unsigned char code codepass[] = {" pass "};
unsigned char code LockOpen[] = {" open "}; //OPEN
unsigned char code SetNew[] = {"SetNewWordEnable"};
unsigned char code Input[] = {"input: "}; //INPUT
unsigned char code ResetOK[] = {"ResetPasswordOK "};
unsigned char code initword[] = {"Init password..."};
unsigned char code Er_try[] = {"error,try again!"};
unsigned char code again[] = {"input again "};
unsigned char InputData[6]; //输入密码暂存区
unsigned char CurrentPassword[6]={1,3,1,4,2,0}; //管理员密码（只可在程序中修改）
unsigned char TempPassword[6];
unsigned char N=0; //密码输入位数记数
unsigned char ErrorCont; //错误次数计数
unsigned char CorrectCont; //正确输入计数
unsigned char ReInputCont; //重新输入计数
unsigned char code initpassword[6]={0,0,0,0,0,0}; //输入管理员密码后将密码初始为000000
//=====================5ms延时==============================
void Delay5Ms(void)
{
unsigned int TempCyc = 5552;
while(TempCyc--);
}
//===================400ms延时==============================
void Delay400Ms(void)
{
unsigned char TempCycA = 5;
unsigned int TempCycB;
while(TempCycA--)
{
TempCycB=7269;
while(TempCycB--);
}
}
//=============================================================================================
//================================24C02========================================================
//=============================================================================================
void mDelay(uint t) //延时
{
uchar i;
while(t--)
{
for(i=0;i<125;i++)
{;}
}
}
void Nop(void) //空操作
{
_nop_(); //仅作延时用一条语句大约1us
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}
/*****24c02程序参照24c02时序图*****/
/*起始条件*/
void Start(void)
{
Sda=1;
Scl=1;
Nop();
Sda=0;
Nop();
}
/*停止条件*/
void Stop(void)
{
Sda=0;
Scl=1;
Nop();
Sda=1;
Nop();
}
/*应答位*/
void Ack(void)
{
Sda=0;
Nop();
Scl=1;
Nop();
Scl=0;
}
/*反向应答位*/
void NoAck(void)
{
Sda=1;
Nop();
Scl=1;
Nop();
Scl=0;
}
/*发送数据子程序，Data为要求发送的数据*/
void Send(uchar Data)
{
uchar BitCounter=8;
uchar temp;
do
{
temp=Data; //将待发送数据暂存temp
Scl=0;
Nop();
if((temp&0x80)==0x80) //将读到的数据&0x80
Sda=1;
else
Sda=0;
Scl=1;
temp=Data<<1; //数据左移
Data=temp; //数据左移后重新赋值Data
BitCounter--; //该变量减到0时，数据也就传送完成了
}
while(BitCounter); //判断是否传送完成
Scl=0;
}
/*读一字节的数据，并返回该字节值*/
uchar Read(void)
{
uchar temp=0;
uchar temp1=0;
uchar BitCounter=8;
Sda=1;
do
{
Scl=0;
Nop();
Scl=1;
Nop();
if(Sda) //数据位是否为1
temp=temp|0x01; //为1 temp的最低位为1（|0x01，就是将最低位变为1）
else //如果为0
temp=temp&0xfe; //temp最低位为0（&0xfe（11111110）最低位就是0）
if(BitCounter-1) //BitCounter减1后是否为真
{
temp1=temp<<1; //temp左移
temp=temp1;
}
BitCounter--; //BitCounter减到0时，数据就接收完了
}
while(BitCounter); //判断是否接收完成
return(temp);
}
void WrToROM(uchar Data[],uchar Address,uchar Num)
{
uchar i;
uchar *PData;
PData=Data;
for(i=0;i<Num;i++)
{
Start();
Send(0xa0);
Ack();
Send(Address+i);
Ack();
Send(*(PData+i));
Ack();
Stop();
mDelay(20);
}
}
void RdFromROM(uchar Data[],uchar Address,uchar Num)
{
uchar i;
uchar *PData;
PData=Data;
for(i=0;i<Num;i++)
{
Start();
Send(0xa0);
Ack();
Send(Address+i);
Ack();
Start();
Send(0xa1);
Ack();
*(PData+i)=Read();
Scl=0;
NoAck();
Stop();
}
}
//==================================================================================================
//=======================================LCD1602====================================================
//==================================================================================================
#define yi 0x80 //LCD第一行的初始位置,因为LCD1602字符地址首位D7恒定为1（100000000=80）
#define er 0x80+0x40 //LCD第二行初始位置（因为第二行第一个字符位置地址是0x40）
//----------------延时函数，后面经常调用----------------------
void delay(uint xms)//延时函数，有参函数
{
uint x,y;
for(x=xms;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
//--------------------------写指令---------------------------
void write_1602com(uchar com)//****液晶写入指令函数****
{
lcd1602_rs=0;//数据/指令选择置为指令
lcd1602_rw=0; //读写选择置为写
P0=com;//送入数据
delay(1);
lcd1602_en=1;//拉高使能端，为制造有效的下降沿做准备
delay(1);
lcd1602_en=0;//en由高变低，产生下降沿，液晶执行命令
}
//-------------------------写数据-----------------------------
void write_1602dat(uchar dat)//***液晶写入数据函数****
{
lcd1602_rs=1;//数据/指令选择置为数据
lcd1602_rw=0; //读写选择置为写
P0=dat;//送入数据
delay(1);
lcd1602_en=1; //en置高电平，为制造下降沿做准备
delay(1);
lcd1602_en=0; //en由高变低，产生下降沿，液晶执行命令
}
//-------------------------初始化-------------------------
void lcd_init(void)
{
write_1602com(0x38);//设置液晶工作模式，意思：16*2行显示，5*7点阵，8位数据
write_1602com(0x0c);//开显示不显示光标
write_1602com(0x06);//整屏不移动，光标自动右移
write_1602com(0x01);//清显示
}
//========================================================================================
//=========================================================================================
//==============将按键值编码为数值=========================
unsigned char coding(unsigned char m)
{
unsigned char k;
switch(m)
{
case (0x11): k=1;break;
case (0x21): k=2;break;
case (0x41): k=3;break;
case (0x81): k='A';break;
case (0x12): k=4;break;
case (0x22): k=5;break;
case (0x42): k=6;break;
case (0x82): k='B';break;
case (0x14): k=7;break;
case (0x24): k=8;break;
case (0x44): k=9;break;
case (0x84): k='C';break;
case (0x18): k='*';break;
case (0x28): k=0;break;
case (0x48): k='#';break;
case (0x88): k='D';break;
}
return(k);
}
//=====================按键检测并返回按键值===============================
unsigned char keynum(void)
{
unsigned char row,col,i;
P1=0xf0;
if((P1&0xf0)!=0xf0)
{
Delay5Ms();
Delay5Ms();
if((P1&0xf0)!=0xf0)
{
row=P1^0xf0; //确定行线
i=0;
P1=a[i]; //精确定位
while(i<4)
{
if((P1&0xf0)!=0xf0)
{
col=~(P1&0xff); //确定列线
break; //已定位后提前退出
}
else
{
i++;
P1=a[i];
}
}
}
else
{
return 0;
}
while((P1&0xf0)!=0xf0);
return (row|col); //行线与列线组合后返回
}
else return 0; //无键按下时返回0
}
//=======================一声提示音，表示有效输入========================
void OneAlam(void)
{
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
}
//========================二声提示音，表示操作成功========================
void TwoAlam(void)
{
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
Delay5Ms();
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
}
//========================三声提示音,表示错误========================
void ThreeAlam(void)
{
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
Delay5Ms();
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
Delay5Ms();
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
}
//=======================显示提示输入=========================
void DisplayChar(void)
{
unsigned char i;
if(pass==1)
{
//DisplayListChar(0,1,LockOpen);
write_1602com(er); //在二行开始显示
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(LockOpen[i]); //显示open 开锁成功
}
}
else
{
if(N==0)
{
//DisplayListChar(0,1,Error);
write_1602com(er);
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(Error[i]); //显示错误
}
}
else
{
//DisplayListChar(0,1,start_line);
write_1602com(er);
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(start_line[i]);//显示开始输入
}
}
}
}
//========================重置密码==================================================
//==================================================================================
void ResetPassword(void)
{
unsigned char i;
unsigned char j;
if(pass==0)
{
pass=0;
DisplayChar(); //显示错误
ThreeAlam(); //没开锁时按下重置密码报警3声
}
else //开锁状态下才能进行密码重置程序
{
if(ReInputEn==1) //开锁状态下，ReInputEn置1，重置密码允许
{
if(N==6) //输入6位密码
{
ReInputCont++; //密码次数计数
if(ReInputCont==2) //输入两次密码
{
for(i=0;i<6;)
{
if(TempPassword[i]==InputData[i]) //将两次输入的新密码作对比
i++;
else //如果两次的密码不同
{
//DisplayListChar(0,1,Error);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(Error[j]); //显示错误Error
}
ThreeAlam(); //错误提示
pass=0; //关锁
ReInputEn=0; //关闭重置功能，
ReInputCont=0;
DisplayChar();
break;
}
}
if(i==6)
{
//DisplayListChar(0,1,ResetOK);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(ResetOK[j]); //密码修改成功，显示
}
TwoAlam(); //操作成功提示
WrToROM(TempPassword,0,6); //将新密码写入24C02存储
ReInputEn=0;
}
ReInputCont=0;
CorrectCont=0;
}
else //输入一次密码时
{
OneAlam();
//DisplayListChar(0, 1, again); //显示再次输入一次
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(again[j]); //显示再输入一次
}
for(i=0;i<6;i++)
{
TempPassword[i]=InputData[i]; //将第一次输入的数据暂存起来
}
}
N=0; //输入数据位数计数器清零
}
}
}
}
//=======================输入密码错误超过三过，报警并锁死键盘======================
void Alam_KeyUnable(void)
{
P1=0x00;
{
ALAM=~ALAM; //蜂鸣器一直闪烁鸣响
Delay5Ms();
}
}
//=======================取消所有操作============================================
void Cancel(void)
{
unsigned char i;
unsigned char j;
//DisplayListChar(0, 1, start_line);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(start_line[j]); //显示开机输入密码界面
}
TwoAlam(); //提示音
for(i=0;i<6;i++)
{
InputData[i]=0; //将输入密码清零
}
KEY=1; //关闭锁
ALAM=1; //报警关
pass=0; //密码正确标志清零
ReInputEn=0; //重置输入充许标志清零
ErrorCont=0; //密码错误输入次数清零
CorrectCont=0; //密码正确输入次数清零
ReInputCont=0; //重置密码输入次数清零
s3_keydown=0;
key_disable=0; //锁定键盘标志清零
N=0; //输入位数计数器清零
}
//==========================确认键，并通过相应标志位执行相应功能===============================
void Ensure(void)
{
unsigned char i,j;
RdFromROM(CurrentPassword,0,6); //从24C02里读出存储密码
if(N==6)
{
if(ReInputEn==0) //重置密码功能未开启
{
for(i=0;i<6;)
{
if(CurrentPassword[i]==InputData[i]) //判断输入密码和24c02中的密码是否相同
{
i++; //相同一位 i就+1
}
else //如果有密码不同
{
ErrorCont++; //错误次数++
if(ErrorCont==3) //错误输入计数达三次时，报警并锁定键盘
{
write_1602com(er);
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(Error[i]);
}
do
Alam_KeyUnable();
while(1);
}
else //错误次数小于3次时，锁死键盘3秒，然后重新可以输入
{
TR0=1; //开启定时
key_disable=1; //锁定键盘
pass=0; //pass位清零
break; //跳出
}
}
}
if(i==6) //密码输入对时
{
CorrectCont++; //输入正确变量++
if(CorrectCont==1) //正确输入计数，当只有一次正确输入时，开锁
{
//DisplayListChar(0,1,LockOpen);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(LockOpen[j]); //显示open开锁画面
}
TwoAlam(); //操作成功提示音
KEY=0; //开锁
pass=1; //置正确标志位
TR0=1; //开启定时
for(j=0;j<6;j++) //将输入清除
{
InputData[i]=0; //开锁后将输入位清零
}
}
else //当两次正确输入时，开启重置密码功能
{
//DisplayListChar(0,1,SetNew);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(SetNew[j]); //显示重置密码界面
}
TwoAlam(); //操作成功提示
ReInputEn=1; //允许重置密码输入
CorrectCont=0; //正确计数器清零
}
}
else //=========================当第一次使用或忘记密码时可以用131420对其密码初始化============
{
if((InputData[0]==1)&&(InputData[1]==3)&&(InputData[2]==1)&&(InputData[3]==4)&&(InputData[4]==2)&&(InputData[5]==0))
{
WrToROM(initpassword,0,6); //强制将初始密码写入24C02存储
//DisplayListChar(0,1,initword); //显示初始化密码
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(initword[j]); //显示初始化密码
}
TwoAlam(); //成功提示音
Delay400Ms(); //延时400ms
TwoAlam(); //成功提示音
N=0; //输入位数计数器清零
}
else //密码输入错误
{
//DisplayListChar(0,1,Error);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(Error[j]); //显示错误信息
}
ThreeAlam(); //错误提示音
pass=0;
}
}
}
else //当已经开启重置密码功能时，而按下开锁键，
{
//DisplayListChar(0,1,Er_try);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(Er_try[j]); //错误，请重新输入
}
ThreeAlam(); //错误提示音
}
}
else //密码没有输入到6位时，按下确认键时
{
//DisplayListChar(0,1,Error);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(Error[j]); //显示错误
}
ThreeAlam(); //错误提示音
pass=0;
}
N=0; //将输入数据计数器清零，为下一次输入作准备
}
//==============================主函数===============================
void main(void)
{
unsigned char KEY,NUM;
unsigned char i,j;
P1=0xFF; //P1口复位
TMOD=0x11; //定义工作方式
TL0=0xB0;
TH0=0x3C; //定时器赋初值
EA=1; //打开中断总开关
ET0=1; //打开中断允许开关
TR0=0; //打开定时器开关
Delay400Ms(); //启动等待，等LCM讲入工作状态
lcd_init(); //LCD初始化
DisplayChar(); //显示提示输入
write_1602com(yi);//日历显示固定符号从第一行第0个位置之后开始显示
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(name[i]);//向液晶屏写开机画面
}
write_1602com(er);
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(start_line[i]);//写输入密码等待界面
}
write_1602com(er+9); //设置光标位置
write_1602com(0x0f); //设置光标为闪烁
Delay5Ms(); //延时片刻(可不要)
N=0; //初始化数据输入位数
while(1) //进入循环
{
if(key_disable==1) //锁定键盘标志为1时
Alam_KeyUnable(); //报警键盘锁
else
ALAM=1; //关报警
KEY=keynum(); //读按键的位置码
if(KEY!=0) //当有按键按下时
{
if(key_disable==1) //锁定键盘标志为1时
{
second=0; //秒清零
}
else //没有锁定键盘时
{
NUM=coding(KEY); //根据按键的位置将其编码，编码值赋值给NUM
{
switch(NUM) //判断按键值
{
case ('A'): ; break;
case ('B'): ; break;
case ('C'): ; break; //ABC是无定义按键
case ('D'): ResetPassword(); break; //重新设置密码
case ('*'): Cancel(); break; //取消当前输入
case ('#'): Ensure(); break; //确认键，
default: //如果不是功能键按下时，就是数字键按下
{
//DisplayListChar(0,1,Input);
write_1602com(er);
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(Input[i]); //显示输入画面
}
if(N<6) //当输入的密码少于6位时，接受输入并保存，大于6位时则无效。
{
OneAlam(); //按键提示音
for(j=0;j<=N;j++)
{
write_1602com(er+6+j); //显示位数随输入增加而增加
write_1602dat('*'); //但不显示实际数字，用*代替
}
InputData[N]=NUM; //将数字键的码赋值给InputData[]数组暂存
N++; //密码位数加
}
else //输入数据位数大于6后，忽略输入
{
N=6; //密码输入大于6位时，不接受输入
break;
}
}
}
}
}
}
}
}
//*********************************中断服务函数**************************************
void time0_int(void) interrupt 1 //定时器T0
{
TL0=0xB0;
TH0=0x3C; //定时器重新赋初值
//TR0=1;
countt0++; //计时变量加，加1次时50ms
if(countt0==20) //加到20次就是1s
{
countt0=0; //变量清零
second++; //秒加
if(pass==1) //开锁状态时
{
if(second==1) //秒加到1s时
{
TR0=0; //关定时器
TL0=0xB0;
TH0=0x3C; //再次赋初值
second=0; //秒清零
}
}
else //不在开锁状态时
{
if(second==3) //秒加到3时
{
TR0=0; //关闭定时器
second=0; //秒清零
key_disable=0; //锁定键盘清零
s3_keydown=0;
TL0=0xB0;
TH0=0x3C; //重新赋初值
}
else
TR0=1; //打开定时器
}
}
}

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