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概要
多功能电子密码锁系统由AT89C52单片机最小系统、4×4矩阵键盘、LCD1602显示、AT24C02存储模块以及报警系统等组成,具有设置、修改六位用户密码、超次报警、超次锁定、密码错误报警等功能。
设计要求
- 本设计为了防止密码被窃取要求在输入密码时在LCD屏幕上显示*号;
- 设计开锁密码位六位密码的电子密码锁;
- 能够LCD显示在密码正确时显示OPEN,密码错误时显示 ERROR,输入密码时显示INPUT PASSWORD;
- 实现输入密码错误超过限定的三次电子密码锁定;
- 4×4的矩阵键盘其中包括0-9的数字键和确认、重设、清除以及关锁功能键;
- 本产品具备报警功能,当输入密码错误时蜂鸣器响并且LED灯亮;
- 密码可以由用户自己修改设定(只支持6位密码),修改密码之前必须再次输入密码,在输入新密码时候需要二次确认,以防止误操作;
系统框图
仿真电路图
PCB原理图
运行分析
(1)51单片机加载Lock程序的Hex文件,进行仿真运行,此时LCD显示初始密码输入界面。
(2)输入初始密码6个0后,点击“确认”键,LCD显示Open状态,密码锁打开,继电器动作,绿色LED灯点亮,开锁成功。
(3)重设密码过程为:在密码锁开锁成功的状态下,即LCD显示Open时,再次输入6位旧密码,点击“确认”键,此时LCD显示Set NewWord Enable,重设密码进程激活。
(4)此时,输入6位新密码,点击“重设”键,LCD显示“inputagain”,再次输入6位新密码,点击“重设”键,密码重设成功,此时LCD显示“ResetPassword OK”,新密码被写入AT24C02存储器。即使仿真结束,或单片机复位,AT24C02存储的密码都不会丢失。
(5)如果忘记密码,可输入管理员密码:131420,点击“确认”键后,LCD显示“Init Password”,密码锁密码被重置为:000000。
(6)密码输入过程中,均会产生提示音。一声提示音,表示按键每次的有效输入;两声提示音,表示开锁或密码重设重置成功;三声提示音,表示输入错误等。密码输入错误3次,键盘被锁死,提示音长鸣报警。
(7)开锁成功后,可以点击“关锁”键,模拟锁密码关锁,此时继电器失电,绿色LED灯熄灭,LCD显示密码输入界面。当密码输入过程中输入错误时,可以通过“清除”清除错误的某位密码数字,重新输入即可。
部分C程序
voidStop(void)
{
Sda=0;
Scl=1;
Nop();
Sda=1;
Nop();
}
voidAck(void)
{
Sda=0;
Nop();
Scl=1;
Nop();
Scl=0;
}
voidNoAck(void)
{
Sda=1;
Nop();
Scl=1;
Nop();
Scl=0;
}
voidSend(uchar Data)
{
ucharBitCounter=8;
uchartemp;
do
{
temp=Data;
Scl=0;
Nop();
if((temp&0x80)==0x80)
Sda=1;
else
Sda=0;
Scl=1;
temp=Data<<1;
Data=temp;
BitCounter--;
}
while(BitCounter);
Scl=0;
}
ucharRead(void)
{
uchar temp=0;
uchar temp1=0;
uchar BitCounter=8;
Sda=1;
do
{
Scl=0;
Nop();
Scl=1;
Nop();
if(Sda)
temp=temp|0x01;
else
temp=temp&0xfe;
if(BitCounter-1)
{
temp1=temp<<1;
temp=temp1;
}
BitCounter--;
}
while(BitCounter);
return(temp);
}
voidWrToROM(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);
}
}
voidRdFromROM(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();
}
}
#defineyi 0x80
#defineer 0x80+0x40
voiddelay(uint xms)
{
uint x,y;
for(x=xms;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
voidwrite_1602com(uchar com)
{
lcd1602_rs=0;
lcd1602_rw=0;
P0=com;
delay(1);
lcd1602_en=1;
delay(1);
lcd1602_en=0; }
voidwrite_1602dat(uchar dat)
{
lcd1602_rs=1;
lcd1602_rw=0;
P0=dat;
delay(1);
lcd1602_en=1;
delay(1);
lcd1602_en=0;
}
voidlcd_init(void)
{
write_1602com(0x38);
write_1602com(0x0c);
write_1602com(0x06);
write_1602com(0x01);
}
unsignedchar 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);
}
unsignedchar keynum(void)
{
unsignedchar row,col,i;
P1=0xf0;
if((P1&0xf0)!=0xf0)
{
Delay5Ms();
Delay5Ms();
if((P1&0xf0)!=0xf0)
{
row=P1^0xf0;
i=0;
P1=a;
while(i<4)
{
if((P1&0xf0)!=0xf0)
{
col=~(P1&0xff);
break;
}
else
{
i++;
P1=a;
}
}
}
else
{
return 0;
}
while((P1&0xf0)!=0xf0);
return (row|col);
}
elsereturn 0;
}
//=====一声提示音,表示有效输入=====//
voidOneAlam(void)
{
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
}
//======二声提示音,表示操作成功=====//
voidTwoAlam(void)
{
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
Delay5Ms();
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
}
//======三声提示音,表示错误==========//
voidThreeAlam(void)
{
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
Delay5Ms();
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
Delay5Ms();
ALAM=0;
Delay5Ms();
ALAM=1;
}
//========显示提示输入========//
voidDisplayChar(void)
{
unsigned char i;
if(pass==1)
{
write_1602com(er);
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(LockOpen); }
}
else
{
if(N==0)
{
//DisplayListChar(0,1,Error);
write_1602com(er);
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(Error);
}
}
else
{
write_1602com(er);
for(i=0;i<16;i++)
{
write_1602dat(start_line);
}
}
}
}
//=====重置密码=======//
voidResetPassword(void)
{
unsigned char i;
unsigned char j;
if(pass==0)
{
pass=0;
DisplayChar();
ThreeAlam();
}
else
{
if(ReInputEn==1)
{
if(N==6)
{
ReInputCont++;
if(ReInputCont==2)
{
for(i=0;i<6;)
{
if(TempPassword==InputData)
i++;
else
{
//DisplayListChar(0,1,Error);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(Error[j]);
}
ThreeAlam();
pass=0;
ReInputEn=0;
ReInputCont=0;
DisplayChar();
break;
}
}
if(i==6)
{
//DisplayListChar(0,1,ResetOK);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(ResetOK[j]);
}
TwoAlam();
WrToROM(TempPassword,0,6);
ReInputEn=0;
}
ReInputCont=0;
CorrectCont=0;
}
else
{
OneAlam();
//DisplayListChar(0, 1,again);
write_1602com(er);
for(j=0;j<16;j++)
{
write_1602dat(again[j]);
}
for(i=0;i<6;i++)
{
TempPassword=InputData;
}
}
N=0;
}
}
}
}
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