單片機實現簡單的密碼鎖設計思路與代碼

ID:758442 · 發表于 2020-5-22 16:19

1. 能設定一組4位的數字開啟密碼（設定密碼功能）

2. 用LED小燈代替鎖開啟顯示，輸入密碼正確，則小燈亮起（開鎖功能）

3. 如果3次密碼錯誤，則進行鳴叫報警，并在1分鐘之內不能再次輸入（報警功能）

4. 密碼輸入顯示在數碼管上，輸入正確顯示on，輸入錯誤顯示err（顯示功能）

5. 可在以上功能上擴展。

整體要做的事情有：

1.初始化硬件

2.函數功能的實現

2.1按鍵掃描實現

2.2按鍵處理

2.3時間處理函數

設計思路為:先進行各種變量的初始化，然后循環執行三個子函數，其中在初始化函數里打開定時器，定時器裝載初值溢出時間為2ms，進入中斷執行一次數碼管顯示函數，由于人眼的余暉效應，人眼看到的是8個數碼管持續同時亮，當有按鍵按下時則會進入按鍵掃描函數，繼而得到鍵值進入按鍵服務函數，繼而進入時間服務函數，由于定時器每2ms顯示一次數碼管，所以有按鍵按下時，可以及時的顯示按鍵對應的操作。

總結：做了一個簡單的密碼鎖，主要的顯示功能是用過定時中斷進行操作的，其余的函數都是為了服務中斷函數而設置的，對于最后的結果分析，達到了設計要求的基本功能，即設定密碼功能、開鎖功能、報警功能、顯示功能。除此之外還增加了撤銷功能，關閉和打開屏幕功能，確認功能修改密碼功能以及其他小的細節功能。

單片機源程序如下:

#include "reg52.H"
#include "stdio.h"
#include "intrins.h"
unsigned char key_value;
#define DIG_SEG P0//段選
#define DIG_PLA P2//位選
unsigned char code dig_tab[24] =//共陰數碼管碼表
{
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,//0、1、2、3、4、5、6、7、
0x7f,0x6f,0x77,0x00,0x39,0x5e,0x79,0x71,//8、9、A、B、C、D、E、F、
0x40,0x00,0x30,0x37,0x73,0x79,0x70//-,關,I,N,P,E,R
};
unsigned char dis_code[8] = 0;//顯示數組
unsigned char dig_show_tmp = 0;//顯示臨時變量
unsigned char now_window;//當前顯示窗口
#define inputpassword 10;//輸入密碼狀態
unsigned char password_now[7]={2,2,3,4,5,6};//輸入當前密碼保存數組
unsigned char password[7]={1,2,3,1,2,3};//密碼保存
signed char curr_bit;//輸入當前位
unsigned char curr_bit_tmp;//輸入當前位備份
unsigned char i;//臨時計數變量
unsigned char cnt_50ms;//中斷50ms計數
unsigned char time_50ms_flag;//50ms標志
unsigned char open_del;//開鎖成功延時計數
unsigned char open_flag;//鎖狀態標志
sbit relay = P1^0;//繼電器
/*******************************************************************************
* 函數名 : delay_ms
* 函數功能 : 延時函數，延時1ms
* 輸入 : cnt
* 輸出 : 無
* 說名 : 該函數是在12MHZ晶振下，12分頻單片機的延時。
*******************************************************************************/
void delay_ms(unsigned int cnt) //
{
unsigned int x;
for( ; cnt>0; cnt--)
{
for(x=110; x>0; x--);//軟件延時為1MS
}
}
/******************************************************
** 函數名：time_init
** 描述：定時器初始化
** 輸入：無
** 輸出：無
******************************************************/
void time_init(void)
{
TMOD |= 0x01;//time0 工作方式為1
TH0 = 0xf8;//裝載初值
TL0 = 0x2f;//裝載初值，為2ms(65535-63535)
TR0 = 1;//開啟定時器
ET0 = 1;//打開中斷
EA=1;
}
/******************************************************
** 函數名：key_scan
** 描述：按鍵掃描
** 輸入：無
** 輸出：無
******************************************************/
void key_scan(void)
{
static unsigned char key_in_flag = 0;//按鍵按下標志
unsigned char key_l,key_h;//存儲掃描到行列值。
key_value = 20;//按鍵值清除
P3 = 0xf0;
if((P3 & 0xf0) != 0xf0)//按鍵按下
{
delay_ms(5);//按鍵消抖動
if(((P3 & 0xf0) != 0xf0) && (key_in_flag == 1))
{
key_in_flag = 0;//松手檢測防止一直觸發
key_l = P3;//掃描得到行值
P3 = 0x0f;
key_h= P3;////掃描得到列值
switch(key_l|key_h)
{
//獲取按鍵值
case 0xee: key_value = 1;break;
case 0xed: key_value = 2;break;
case 0xeb: key_value = 3;break;
case 0xe7: key_value = 10;break;
case 0xde: key_value = 4;break;
case 0xdd: key_value = 5;break;
case 0xdb: key_value = 6;break;
case 0xd7: key_value = 11;break;
case 0xbe: key_value = 7;break;
case 0xbd: key_value = 8;break;
case 0xbb: key_value = 9;break;
case 0xb7: key_value = 12;break;
case 0x7e: key_value = 13;break;
case 0x7d: key_value = 0;break;
case 0x7b: key_value = 14;break;
case 0x77: key_value = 15;break;
}
}
}
else
{
key_in_flag = 1;//(按鍵松開標志)
}
}
void dis_dri(void)
{
static unsigned char dis_step = 1;
DIG_SEG = 0x00;
switch(dis_step)
{
case 1: //顯示第1位
{
dig_show_tmp=dig_tab[dis_code[0]];
DIG_SEG = dig_show_tmp;
DIG_PLA = 0xfe;
}
break;
case 2: //顯示第2位
{
dig_show_tmp=dig_tab[dis_code[1]];
DIG_SEG = dig_show_tmp;
DIG_PLA = 0xfd;
}
break;
case 3: //顯示第3位
{
dig_show_tmp=dig_tab[dis_code[2]];
DIG_SEG = dig_show_tmp;
DIG_PLA = 0xfb;
}
break;
case 4: //顯示第4位
{
dig_show_tmp=dig_tab[dis_code[3]];
DIG_SEG = dig_show_tmp;
DIG_PLA = 0xf7;
}
break;
case 5: //顯示第5位
{
dig_show_tmp=dig_tab[dis_code[4]];
DIG_SEG = dig_show_tmp;
DIG_PLA = 0xef;
}
break;
case 6: //顯示第6位
{
dig_show_tmp=dig_tab[dis_code[5]];
DIG_SEG = dig_show_tmp;
DIG_PLA = 0xdf;
}
break;
case 7: //顯示第7位
{
dig_show_tmp=dig_tab[dis_code[6]];
DIG_SEG = dig_show_tmp;
DIG_PLA = 0xbf;
}
break;
case 8: //顯示第8位
{
dig_show_tmp=dig_tab[dis_code[7]];
DIG_SEG = dig_show_tmp;
DIG_PLA = 0x7f;
}
break;
}
dis_step++;
if(dis_step>8) //掃描完8個數碼管后，重新從第一個開始掃描
{
dis_step=1;
}
}
/******************************************************
** 函數名：alm
** 描述：定時閃爍函數
** 輸入 : 無
** 輸出：無
** 調用：中斷調用
******************************************************/
void time_service(void)
{
if(time_50ms_flag)//50ms時間到標志
{
time_50ms_flag = 0;//50ms時間到標志清零
if (relay==0)//開鎖后延時關鎖
{
open_del++;
if(open_del >= 20 * 5) //5秒
{
open_del = 0;
relay = 1; //關閉密碼鎖
dis_code[0] = 17;
dis_code[1] = 17;
dis_code[2] = 17;
dis_code[3] = 17;
dis_code[4] = 17;
dis_code[5] = 17;
dis_code[6] = 19;
dis_code[7] = 18;
}
}
if (open_flag)//輸入錯誤顯示
{
open_del++;
if(open_del >= 20 * 2)
{
open_del = 0;
open_flag = 0;
relay = 1; //關閉密碼鎖
dis_code[0] = 17;
dis_code[1] = 17;
dis_code[2] = 17;
dis_code[3] = 17;
dis_code[4] = 17;
dis_code[5] = 17;
dis_code[6] = 19;
dis_code[7] = 18;
}
}
}
}
/******************************************************
** 函數名：key_service
** 描述：按鍵服務函數
** 輸入：無
** 輸出：無
** 調用：主程序
******************************************************/
void key_service(void)
{
switch (key_value)
{
case 1: case 2:case 3:
case 4: case 5:case 6:
case 7: case 8:case 9:case 0:
{
password_now[curr_bit] = key_value;
if (++curr_bit>6)//輸入6位密碼
{
curr_bit = 6;
}
curr_bit_tmp = curr_bit;
for(i=0;i<curr_bit_tmp;i++)//顯示
dis_code[i] = 16;//顯示一桿
}
break;
case 14://退格鍵#
{
password_now[curr_bit] = 20;
if (--curr_bit<0)
curr_bit = 0;
dis_code[curr_bit] = 17;//不顯示
}
break;
case 15://按下確認鍵D
{
if(
password_now[0] == password[0]&&
password_now[1] == password[1]&&
password_now[2] == password[2]&&
password_now[3] == password[3]&&
password_now[4] == password[4]&&
password_now[5] == password[5]
)//密碼比較
{
dis_code[0] = 17;//輸入正確open
dis_code[1] = 17;
dis_code[2] = 19;
dis_code[3] = 21;
dis_code[4] = 20;
dis_code[5] = 0;
dis_code[6] = 17;
dis_code[7] = 17;
relay = 0;
}
else//輸入錯誤顯示ERR
{
dis_code[0] = 17;
dis_code[1] = 17;
dis_code[2] = 22;
dis_code[3] = 22;
dis_code[4] = 21;
dis_code[5] = 17;
dis_code[6] = 17;
dis_code[7] = 17;
open_flag = 1;
}
for(i = 0;i < 6;i++)
{
password_now[i] = 0;
curr_bit = 0;
curr_bit_tmp = 0;
}
}
break;
case 10://A設置密碼
{
password[0] = 2;
password[1] = 2;
password[2] = 2;
password[3] = 2;
password[4] = 2;
password[5] = 2;
}
break;
case 11://B設置密碼
{
password[0] = 3;
password[1] = 3;
password[2] = 3;
password[3] = 3;
password[4] = 3;
password[5] = 3;
}
break;
case 12://C設置密碼
{
password[0] = 4;
password[1] = 4;
password[2] = 4;
password[3] = 4;
password[4] = 4;
password[5] = 4;
}
break;
}
}
/******************************************************
** 函數名：init_all_hardware
** 描述：初始化所有硬件，及其變量參數。
** 輸入：無
** 輸出：無
** 調用：主程序
******************************************************/
void init_all_hardware(void)
{
delay_ms(100);
time_init();//定時器初始化
key_value = 20;
dis_code[0] = 17;
dis_code[1] = 17;
dis_code[2] = 17;
dis_code[3] = 17;
dis_code[4] = 17;
dis_code[5] = 17;
dis_code[6] = 19;
dis_code[7] = 18;//顯示IN
now_window = inputpassword;//跳入輸入密碼
cnt_50ms = 0;
time_50ms_flag = 0;
open_del = 0;
relay = 1;
curr_bit = 0;
open_flag = 0;
}
void main(void)
{
init_all_hardware();//初始化硬件，IO和定時器
while(1)
{
key_scan();//按鍵掃描
key_service();//按鍵服務處理函數
time_service();//時間處理函數
}
}
/******************************************************
** 函數名：time0_interrupt
** 描述：按鍵掃描函數
** 輸入：無
** 輸出：無
******************************************************/
void time0_interrupt() interrupt 1
{
TF0 = 0;//清除標志
TR0 = 0;
dis_dri();//動態掃描數碼管
if (++cnt_50ms>25)
{
cnt_50ms = 0;
time_50ms_flag = 1;
}
TR0 = 1;
TH0 = 0xf8;
TL0 = 0x2f;//裝載初值2ms(65535-63535)
}