【普中】基于51单片机的矩阵电子密码锁LCD1602液晶显示设计
【普中】基于51单片机的矩阵电子密码锁LCD1602液晶显示设计
( proteus仿真+程序+设计报告+讲解视频）
仿真图proteus8.16(有低版本)
程序编译器：keil 4/keil 5
编程语言：C语言
设计编号：P14
1.主要功能：
基于51单片机AT89C51/52（与AT89S51/52、AT89C51/52、STC89C51/52等51内核单片机通用）
基于51单片机的密码锁LCD1602液晶显示设计
1.按键设置6位密码，输入密码若密码正确，则锁打开。显示open！开锁指示灯点亮。
2.密码可以自己修改（6位密码），必须是开始状态才能改密。为防止误操作，修改密码得输入两次。
3.若密码输入错误次数超过3次，蜂鸣器报警并且锁定键盘，需复位重新开始操作。
4.系统具有24C02有复位、掉电保存密码功能。
5.需要在Proteus软件和普中51开发板实现功能验证。
(目前仅完全适配普中开发板A234，其他普中开发板型号可能需要做代码修改或接线)
需注意仿真中51单片机芯片是兼容的，AT89C51,AT89C52是51单片机的具体型号，内核是一样的。相同的原理图里，无论stc还是at都一样，引脚功能都是一样的，程序是兼容的，芯片可以替换为STC89C52/STC89C51/AT89C52/AT89C51等51单片机芯片。
讲解视频：
仿真讲解+实物演示+代码讲解
2.仿真
开始仿真
打开仿真工程，双击proteus中的单片机，选择hex文件路径，然后开始仿真。
1、首次使用时输入：131420，对密码进行初始化，当显示：initpassword, 证明密码初始化完成，此时的密码为：000000。然后可以改密了。
（如密码忘记就再输入131420初始化，然后密码就是000000）
2.输入密码正确，LCD显示open，继电器导通模拟开锁动作。
3当输入密码错误后，LCD显示error，报警并锁定键盘3秒钟。
3. 程序代码
使用keil4或者keil5编译，代码有注释，可以结合报告理解代码含义。
c
//==================================================================================================
//=======================================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 (1): k=1;break;
case (2): k=2;break;
case (3): k=3;break;
case (4): k='A';break;
case (5): k=4;break;
case (6): k=5;break;
case (7): k=6;break;
case (8): k='B';break;
case (9): k=7;break;
case (10): k=8;break;
case (11): k=9;break;
case (12): k='C';break;
case (13): k='*';break;
case (14): k=0;break;
case (15): k='#';break;
case (16): k='D';break;
}
return(k);
}
//=====================按键检测并返回按键值===============================
void delay_uint(unsigned int i)//延时
{
while(i--);
}
完整代码见文末下载链接
unsigned char keynum(void)
{
unsigned char i, j; // 定义变量i和j分别存储行列索引
i = 0;
j = 0;
// 设置P1端口的低四位输出为0，高四位保持不变，准备读取键盘列信号
P1 = 0x0f;
// 判断是否有键被按下（即P1端口的值不全为0x0f）
if(P1 != 0x0f) {
// 延时去抖，等待10ms再次检测，确保按键稳定
delay_uint(10000);
// 再次检查，确认按键确实被按下
if(P1 != 0x0f) {
// 根据P1的值判断是哪一行被按下
switch(P1) {
case 0x0e: i = 3; break; // 第1行
case 0x0d: i = 2; break; // 第3行
case 0x0b: i = 1; break; // 第3行
case 0x07: i = 0; // 第4行
}
// 设置P1端口的高四位输出为0，低四位保持不变，准备读取键盘行信号
P1 = 0xf0;
// 根据P1的新值判断是哪一列被按下
switch(P1) {
case 0xe0: j = 13; break; // 第1列
case 0xd0: j = 9; break; // 第2列
case 0xb0: j = 5; break; // 第3列
case 0x70: j = 1; // 第4列
}
}
}
// 检查新获取的按键值（行列索引组合）是否与上一次的不同
if(key != i + j) {
// 更新按键值并返回
key = i + j;
return key;
} else {
// 如果按键值没有变化，返回0表示没有新按键事件
return 0;
}
}
//=======================一声提示音，表示有效输入========================
void OneAlam(void)
{
beep_cnt=1;
beep_time=BEEP_TIME;
}
//========================二声提示音，表示操作成功========================
void TwoAlam(void)
{
beep_cnt=2;
beep_time=BEEP_TIME;
}
//========================三声提示音,表示错误========================
void ThreeAlam(void)
{
beep_cnt=3;
beep_time=BEEP_TIME;
}
//=======================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;
{
beep_cnt=255;
beep_time=BEEP_TIME;
}
}
//=======================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
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
}4. 设计报告
12485字设计报告，内容包括目录，硬件设计、软件设计、软硬件框图、调试、结论等
20世纪80年代后，随着电子锁专用集成电路的出现，电子锁的体积缩小，可靠性提高，成本较高，是适合使用在安全性要求较高的场合，且需要有电源提供能量，使用还局限在一定范围，难以普及，所以对它的研究一直没有明显进展。
目前，在西方发达国家，电子密码锁技术相对先进，种类齐全，电子密码锁已被广泛应用于智能门禁系统中，通过多种更加安全，
更加可靠的技术实现大门的管理。在我国电子锁整体水平尚处于国际上70年代左右，电子密码锁的成本还很高，市场上仍以按键电子锁为主，按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平，现国内有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁，其市场结构尚未形成，应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术，发展前景非常可观。希望通过不断的努力，使电子密码锁在我国也能得到广泛应用
5. 设计资料内容清单&&下载链接
资料设计资料包括仿真，程序代码、讲解视频、功能要求、设计报告、软硬件设计框图等。
0、常见使用问题及解决方法--必读！！！！
1、仿真图
2、程序源码注释
3、功能要求
4、开题报告
5、设计报告
6、软硬件流程框图
7、烧录工具
8、讲解视频
9、实物图
Altium Designer 安装破解
KEIL+proteus 单片机仿真设计教程
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