單片機電子密碼鎖代碼+Proteus仿真(24C02+LCD1602顯示)

ID:291815 · 發表于 2019-6-12 19:34

基于51單片機的電子密碼鎖按鍵設置6位密碼，輸入密碼若密碼正確，則鎖打開。顯示open！
密碼可以自己修改（6位密碼），必須是鎖打開時才能改密。為防止誤操作，修改密碼得輸入兩次。
1.按鍵設置6位密碼，輸入密碼若密碼正確，則鎖打開。顯示open！
2.密碼可以自己修改（6位密碼），必須是鎖打開時才能改密。為防止誤操作，修改密碼得輸入兩次。
3.若密碼輸入錯誤次數超過3次，蜂鳴器報警并且鎖定鍵盤。
4.24C02有復位、掉電保存密碼功能
按鍵排列方式： 1 2 3 A

4 5 6 B

7 8 9 C

* 0 # D

ABC無定義、 *號鍵為取消當前操作、#號鍵為確認、D鍵為修改密碼自己焊接的電路，首次使用時輸入：131420，對密碼進行初始化，當顯示：initpassword,證明密碼初始化完成，此時的密碼為：000000。然后可以改密了

按下 * 鍵或復位鍵，可以關鎖并退出。當輸入密碼錯誤后，報警并鎖定鍵盤3秒鐘。

修改密碼：在開鎖狀態下，再次輸入正確的密碼并按下 # 鍵，此時聽到兩聲提示，輸入新的六位密碼并按 D 鍵，再重復輸入一次新密碼并按 D ，會聽到兩聲提示音，表示重設密碼成功，內部保存新密碼并存儲。如兩次輸入的新密碼不一樣，則重設密碼失敗。

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

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2019-6-12 23:45 上傳

單片機源程序如下:

//包含頭文件
#include <REG51.h>
#include<intrins.h>
//宏定義
#define LCM_Data P0 //將P0口定義為LCM_Data
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
//1602的控制腳
sbit lcd1602_rs=P2^5;
sbit lcd1602_rw=P2^6;
sbit lcd1602_en=P2^7;
sbit Scl=P3^4; //24C02串行時鐘
sbit Sda=P3^5; //24C02串行數據
sbit ALAM = P2^1; //報警
sbit KEY = P3^6; //開鎖
bit pass=0; //密碼正確標志
bit ReInputEn=0; //重置輸入允許標志
bit s3_keydown=0; //3秒按鍵標志位
bit key_disable=0; //鎖定鍵盤標志
unsigned char countt0,second; //t0中斷計數器,秒計數器
void Delay5Ms(void); //聲明延時函數
unsigned char code a[]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7}; //控盤掃描控制表
//液晶顯示數據數組
unsigned char code start_line[] = {"password: "};
unsigned char code name[] = {"===Coded Lock==="}; //顯示名稱
unsigned char code Correct[] = {" correct "}; //輸入正確
unsigned char code Error[] = {" error "}; //輸入錯誤
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]; //輸入密碼暫存區
unsigned char CurrentPassword[6]={0,0,0,0,0,0}; //讀取EEPROM密碼暫存數組
unsigned char TempPassword[6];
unsigned char N=0; //密碼輸入位數記數
unsigned char ErrorCont; //錯誤次數計數
unsigned char CorrectCont; //正確輸入計數
unsigned char ReInputCont; //重新輸入計數
unsigned char code initpassword[6]={0,0,0,0,0,0}; //輸入管理員密碼后將密碼初始為000000
unsigned char code adminpassword[6]={1,3,1,4,2,0}; //輸入管理員密碼后將密碼初始為000000
//=====================5ms延時==============================
void Delay5Ms(void)
{
unsigned int TempCyc = 5552;
while(TempCyc--);
}
//===================400ms延時==============================
void Delay400Ms(void)
{
unsigned char TempCycA = 5;
unsigned int TempCycB;
while(TempCycA--)
{
TempCycB=7269;
while(TempCycB--);
}
}
//=============================================================================================
//================================24C02========================================================
//=============================================================================================
void mDelay(uint t) //延時
{
uchar i;
while(t--)
{
for(i=0;i<125;i++)
{;}
}
}
void Nop(void) //空操作
{
_nop_(); //僅作延時用一條語句大約1us
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}
/*****24c02程序參照24c02時序圖*****/
/*起始條件*/
void Start(void)
{
Sda=1;
Scl=1;
Nop();
Sda=0;
Nop();
}
/*停止條件*/
void Stop(void)
{
Sda=0;
Scl=1;
Nop();
Sda=1;
Nop();
}
/*應答位*/
void Ack(void)
{
Sda=0;
Nop();
Scl=1;
Nop();
Scl=0;
}
/*反向應答位*/
void NoAck(void)
{
Sda=1;
Nop();
Scl=1;
Nop();
Scl=0;
}
/*發送數據子程序，Data為要求發送的數據*/
void Send(uchar Data)
{
uchar BitCounter=8;
uchar temp;
do
{
temp=Data; //將待發送數據暫存temp
Scl=0;
Nop();
if((temp&0x80)==0x80) //將讀到的數據&0x80
Sda=1;
else
Sda=0;
Scl=1;
temp=Data<<1; //數據左移
Data=temp; //數據左移后重新賦值Data
BitCounter--; //該變量減到0時，數據也就傳送完成了
}
while(BitCounter); //判斷是否傳送完成
Scl=0;
}
/*讀一字節的數據，并返回該字節值*/
uchar Read(void)
{
uchar temp=0;
uchar temp1=0;
uchar BitCounter=8;
Sda=1;
do
{
Scl=0;
Nop();
Scl=1;
Nop();
if(Sda) //數據位是否為1
temp=temp|0x01; //為1 temp的最低位為1（|0x01，就是將最低位變為1）
else //如果為0
temp=temp&0xfe; //temp最低位為0（&0xfe（11111110）最低位就是0）
if(BitCounter-1) //BitCounter減1后是否為真
{
temp1=temp<<1; //temp左移
temp=temp1;
}
BitCounter--; //BitCounter減到0時，數據就接收完了
}
while(BitCounter); //判斷是否接收完成
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,因為LCD1602字符地址首位D7恒定為1（100000000=80）
#define er 0x80+0x40 //LCD第二行初始位置（因為第二行第一個字符位置地址是0x40）
//----------------延時函數，后面經常調用----------------------
void delay(uint xms)//延時函數，有參函數
{
uint x,y;
for(x=xms;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
//--------------------------寫指令---------------------------
void write_1602com(uchar com)//****液晶寫入指令函數****
{
lcd1602_rs=0;//數據/指令選擇置為指令
lcd1602_rw=0; //讀寫選擇置為寫
P0=com;//送入數據
delay(1);
lcd1602_en=1;//拉高使能端，為制造有效的下降沿做準備
delay(1);
lcd1602_en=0;//en由高變低，產生下降沿，液晶執行命令
}
//-------------------------寫數據-----------------------------
void write_1602dat(uchar dat)//***液晶寫入數據函數****
{
lcd1602_rs=1;//數據/指令選擇置為數據
lcd1602_rw=0; //讀寫選擇置為寫
P0=dat;//送入數據
delay(1);
lcd1602_en=1; //en置高電平，為制造下降沿做準備
delay(1);
lcd1602_en=0; //en由高變低，產生下降沿，液晶執行命令
}
//-------------------------初始化-------------------------
void lcd_init(void)
{
write_1602com(0x38);//設置液晶工作模式，意思：16*2行顯示，5*7點陣，8位數據
write_1602com(0x0c);//開顯示不顯示光標
write_1602com(0x06);//整屏不移動，光標自動右移
write_1602com(0x01);//清顯示
}
//========================================================================================
//=========================================================================================
//==============將按鍵值編碼為數值=========================
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);
}
//=====================按鍵檢測并返回按鍵值===============================
unsigned char keynum(void)
{
unsigned char row,col,i;
P1=0xf0;
if((P1&0xf0)!=0xf0)
{
Delay5Ms();
Delay5Ms();
if((P1&0xf0)!=0xf0)
{
row=P1^0xf0; //確定行線
i=0;
P1=a[i]; //精確定位
while(i<4)
{
if((P1&0xf0)!=0xf0)
{
col=~(P1&0xff); //確定列線
break; //已定位后提前退出
}
else
{
i++;
P1=a[i];
}
}
}
else
{
return 0;
}
while((P1&0xf0)!=0xf0);
return (row|col); //行線與列線組合后返回
}
else return 0; //無鍵按下時返回0
}
//=======================一聲提示音，表示有效輸入========================
void OneAlam(void)
{
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
}
//========================二聲提示音，表示操作成功========================
void TwoAlam(void)
{
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
Delay5Ms();
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
}
//========================三聲提示音,表示錯誤========================
void ThreeAlam(void)
{
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
Delay5Ms();
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
Delay5Ms();
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
}
//=======================顯示提示輸入=========================
void DisplayChar(void)
{
unsigned char i;
if(pass==1)
{
//DisplayListChar(0,1,LockOpen);
write_1602com(er); //在二行開始顯示
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(LockOpen[i]); //顯示open 開鎖成功
}
}
else
{
if(N==0)
{
//DisplayListChar(0,1,Error);
write_1602com(er);
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(Error[i]); //顯示錯誤
}
}
else
{
//DisplayListChar(0,1,start_line);
write_1602com(er);
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(start_line[i]);//顯示開始輸入
}
}
}
}
//========================重置密碼==================================================
//==================================================================================
void ResetPassword(void)
{
unsigned char i;
unsigned char j;
if(pass==0)
{
pass=0;
DisplayChar(); //顯示錯誤
ThreeAlam(); //沒開鎖時按下重置密碼報警3聲
}
else //開鎖狀態下才能進行密碼重置程序
{
if(ReInputEn==1) //開鎖狀態下，ReInputEn置1，重置密碼允許
{
if(N==6) //輸入6位密碼
{
ReInputCont++; //密碼次數計數
if(ReInputCont==2) //輸入兩次密碼
{
for(i=0;i<6;)
{
if(TempPassword[i]==InputData[i]) //將兩次輸入的新密碼作對比
i++;
else //如果兩次的密碼不同
{
//DisplayListChar(0,1,Error);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(Error[j]); //顯示錯誤Error
}
ThreeAlam(); //錯誤提示
pass=0; //關鎖
ReInputEn=0; //關閉重置功能，
ReInputCont=0;
DisplayChar();
break;
}
}
if(i==6)
{
//DisplayListChar(0,1,ResetOK);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(ResetOK[j]); //密碼修改成功，顯示
}
TwoAlam(); //操作成功提示
WrToROM(TempPassword,0,6); //將新密碼寫入24C02存儲
ReInputEn=0;
}
ReInputCont=0;
CorrectCont=0;
}
else //輸入一次密碼時
{
OneAlam();
//DisplayListChar(0, 1, again); //顯示再次輸入一次
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(again[j]); //顯示再輸入一次
}
for(i=0;i<6;i++)
{
TempPassword[i]=InputData[i]; //將第一次輸入的數據暫存起來
}
}
N=0; //輸入數據位數計數器清零
}
}
}
}
//=======================輸入密碼錯誤超過三過，報警并鎖死鍵盤======================
void Alam_KeyUnable(void)
{
P1=0x00;
{
ALAM=~ALAM; //蜂鳴器一直閃爍鳴響
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]); //顯示開機輸入密碼界面
}
TwoAlam(); //提示音
for(i=0;i<6;i++)
{
InputData[i]=0; //將輸入密碼清零
}
KEY=1; //關閉鎖
ALAM=1; //報警關
pass=0; //密碼正確標志清零
ReInputEn=0; //重置輸入充許標志清零
ErrorCont=0; //密碼錯誤輸入次數清零
CorrectCont=0; //密碼正確輸入次數清零
ReInputCont=0; //重置密碼輸入次數清零
s3_keydown=0;
key_disable=0; //鎖定鍵盤標志清零
N=0; //輸入位數計數器清零
}
//==========================確認鍵，并通過相應標志位執行相應功能===============================
void Ensure(void)
{
unsigned char i,j;
RdFromROM(CurrentPassword,0,6); //從24C02里讀出存儲密碼
if(N==6)
{
if(ReInputEn==0) //重置密碼功能未開啟
{
for(i=0;i<6;)
{
if(CurrentPassword[i]==InputData[i]) //判斷輸入密碼和24c02中的密碼是否相同
{
i++; //相同一位 i就+1
}
else //如果有密碼不同
{
ErrorCont++; //錯誤次數++
if(ErrorCont==3) //錯誤輸入計數達三次時，報警并鎖定鍵盤
{
write_1602com(er);
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(Error[i]);
}
do
Alam_KeyUnable();
while(1);
}
else //錯誤次數小于3次時，鎖死鍵盤3秒，然后重新可以輸入
{
TR0=1; //開啟定時
key_disable=1; //鎖定鍵盤
pass=0; //pass位清零
break; //跳出
}
}
}
if(i==6) //密碼輸入對時
{
if((InputData[0]==adminpassword[0])&&(InputData[1]==adminpassword[1])&&(InputData[2]==adminpassword[2])&&(InputData[3]==adminpassword[3])&&(InputData[4]==adminpassword[4])&&(InputData[5]==adminpassword[5]))
{
WrToROM(initpassword,0,6); //強制將初始密碼寫入24C02存儲
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(initword[j]); //顯示初始化密碼
}
TwoAlam(); //成功提示音
Delay400Ms(); //延時400ms
TwoAlam(); //成功提示音
N=0; //輸入位數計數器清零
}
else
{
CorrectCont++; //輸入正確變量++
if(CorrectCont==1) //正確輸入計數，當只有一次正確輸入時，開鎖
{
//DisplayListChar(0,1,LockOpen);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(LockOpen[j]); //顯示open開鎖畫面
}
TwoAlam(); //操作成功提示音
KEY=0; //開鎖
pass=1; //置正確標志位
TR0=1; //開啟定時
for(j=0;j<6;j++) //將輸入清除
{
InputData[i]=0; //開鎖后將輸入位清零
}
}
else //當兩次正確輸入時，開啟重置密碼功能
{
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(SetNew[j]); //顯示重置密碼界面
}
TwoAlam(); //操作成功提示
ReInputEn=1; //允許重置密碼輸入
CorrectCont=0; //正確計數器清零
}
}
}
else //=========================當第一次使用或忘記密碼時可以用131420對其密碼初始化============
{
if((InputData[0]==adminpassword[0])&&(InputData[1]==adminpassword[1])&&(InputData[2]==adminpassword[2])&&(InputData[3]==adminpassword[3])&&(InputData[4]==adminpassword[4])&&(InputData[5]==adminpassword[5]))
{
WrToROM(initpassword,0,6); //強制將初始密碼寫入24C02存儲
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(initword[j]); //顯示初始化密碼
}
TwoAlam(); //成功提示音
Delay400Ms(); //延時400ms
TwoAlam(); //成功提示音
N=0; //輸入位數計數器清零
}
else //密碼輸入錯誤
{
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(Error[j]); //顯示錯誤信息
}
ThreeAlam(); //錯誤提示音
pass=0;
}
}
}
else //當已經開啟重置密碼功能時，而按下開鎖鍵，
{
//DisplayListChar(0,1,Er_try);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(Er_try[j]); //錯誤，請重新輸入
}
ThreeAlam(); //錯誤提示音
}
}
else //密碼沒有輸入到6位時，按下確認鍵時
{
//DisplayListChar(0,1,Error);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(Error[j]); //顯示錯誤
}
ThreeAlam(); //錯誤提示音
pass=0;
}
N=0; //將輸入數據計數器清零，為下一次輸入作準備
}
//==============================主函數===============================
void main(void)
{
unsigned char KEY,NUM;
unsigned char i,j;
P1=0xFF; //P1口復位
TMOD=0x11; //定義工作方式
TL0=0xB0;
TH0=0x3C; //定時器賦初值
EA=1; //打開中斷總開關
ET0=1; //打開中斷允許開關
TR0=0; //打開定時器開關
Delay400Ms(); //啟動等待，等LCM講入工作狀態
lcd_init(); //LCD初始化
write_1602com(yi);//日歷顯示固定符號從第一行第0個位置之后開始顯示
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(name[i]);//向液晶屏寫開機畫面
}
write_1602com(er);
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(start_line[i]);//寫輸入密碼等待界面
}
write_1602com(er+9); //設置光標位置
write_1602com(0x0f); //設置光標為閃爍
Delay5Ms(); //延時片刻(可不要)
N=0; //初始化數據輸入位數
while(1) //進入循環
{
if(key_disable==1) //鎖定鍵盤標志為1時
Alam_KeyUnable(); //報警鍵盤鎖
else
ALAM=1; //關報警
KEY=keynum(); //讀按鍵的位置碼
if(KEY!=0) //當有按鍵按下時
{
if(key_disable==1) //鎖定鍵盤標志為1時
{
second=0; //秒清零
}
else //沒有鎖定鍵盤時
{
NUM=coding(KEY); //根據按鍵的位置將其編碼，編碼值賦值給NUM
{
switch(NUM) //判斷按鍵值
{
case ('A'): ; break;
case ('B'): ; break;
case ('C'):
write_1602com(yi);//日歷顯示固定符號從第一行第0個位置之后開始顯示
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(name[i]);//向液晶屏寫開機畫面
}
if(N>=1) N--; OneAlam(); //按鍵提示音
//DisplayOneChar(6+N,1,'*');
for(j=N;j<16;j++)
{
write_1602com(er+6+j);
write_1602dat(' ');
}
for(j=0;j<N;j++)
{
write_1602com(er+6+j); //顯示位數隨輸入增加而增加
write_1602dat('*'); //但不顯示實際數字，用*代替
}
InputData[N]=N+4;
break; //ABC是無定義按鍵
case ('D'): ResetPassword(); break; //重新設置密碼
case ('*'): Cancel(); break; //取消當前輸入
case ('#'): Ensure(); break; //確認鍵，
default: //如果不是功能鍵按下時，就是數字鍵按下
{
//DisplayListChar(0,1,Input);
if(N<6) //當輸入的密碼少于6位時，接受輸入并保存，大于6位時則無效。
{
write_1602com(er);
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(Input[i]); //顯示輸入畫面
}
OneAlam(); //按鍵提示音
for(j=0;j<=N;j++)
{
write_1602com(er+6+j); //顯示位數隨輸入增加而增加
write_1602dat('*'); //但不顯示實際數字，用*代替
}
InputData[N]=NUM; //將數字鍵的碼賦值給InputData[]數組暫存
N++; //密碼位數加
}
else //輸入數據位數大于6后，忽略輸入
{
N=6; //密碼輸入大于6位時，不接受輸入
break;
}
}
}
}
}
}
}
}
//*********************************中斷服務函數**************************************
void time0_int(void) interrupt 1 //定時器T0
{
TL0=0xB0;
TH0=0x3C; //定時器重新賦初值
//TR0=1;
countt0++; //計時變量加，加1次時50ms
if(countt0==20) //加到20次就是1s
{
countt0=0; //變量清零
second++; //秒加
if(pass==1) //開鎖狀態時
{
if(second==1) //秒加到1s時
{
TR0=0; //關定時器
TL0=0xB0;
TH0=0x3C; //再次賦初值
second=0; //秒清零
}
}
else //不在開鎖狀態時
{
if(second==3) //秒加到3時
{
TR0=0; //關閉定時器
second=0; //秒清零
key_disable=0; //鎖定鍵盤清零
s3_keydown=0;
TL0=0xB0;
TH0=0x3C; //重新賦初值
}
else
TR0=1; //打開定時器
}
}
}