【51单片机】24C02掉电存储密码锁（综合设计报告+源程序+流程图）

1 设计目标

设计一个通过24C02存储芯片存储密码的密码锁。

2 主要功能

利用LCD1602模块和独立按键实现密码的输入和显示。通过24C02存储芯片存储密码。

3 硬件设计

LCD1602模块

独立按键模块

K1增加键 P3^0

K2减少键 P3^1

K3 设置WRITE键 P3^2

K4 设置READ键 P3^3

24C02

P21 SCL

P20 SDA

4 软件流程及代码实现

4.1 软件流程

 

5 源程序

 #include <REGX51.H> 
 //引脚配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
sbit I2C_SCL=P2^1;
sbit I2C_SDA=P2^0;
unsigned char KeyNum;
unsigned int Num;
/**********************************延时函数*************************************************/
 void Delay(unsigned int xms)
{
	unsigned char i, j;
	while(xms--)
	{
		i = 2;
		j = 239;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
	}
}
/********************************键盘扫描***************************************/
unsigned char Key()	   //按下按键的键码，范围：0~4，无按键按下时返回值为0
{
	unsigned char KeyNumber=0;
	
	if(P3_1==0){Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);KeyNumber=1;}//加 
	if(P3_0==0){Delay(20);while(P3_0==0);Delay(20);KeyNumber=2;}//减 
	if(P3_2==0){Delay(20);while(P3_2==0);Delay(20);KeyNumber=3;}//存 
	if(P3_3==0){Delay(20);while(P3_3==0);Delay(20);KeyNumber=4;}//读 
	
	return KeyNumber;
}
/*******************************I2C函数******************************************/
 
void I2C_Start(void)  //I2C开始
{
	I2C_SDA=1;
	I2C_SCL=1;
	I2C_SDA=0;
	I2C_SCL=0;
}

void I2C_Stop(void)	//I2C停止
{
	I2C_SDA=0;
	I2C_SCL=1;
	I2C_SDA=1;
}

void I2C_SendByte(unsigned char Byte) //I2C发送一个字节	  Byte 要发送的字节
{
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		I2C_SDA=Byte&(0x80>>i);
		I2C_SCL=1;
		I2C_SCL=0;
	}
}

unsigned char I2C_ReceiveByte(void)//I2C接收一个字节  接收到的一个字节数据
{
	unsigned char i,Byte=0x00;
	I2C_SDA=1;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		I2C_SCL=1;
		if(I2C_SDA){Byte|=(0x80>>i);}
		I2C_SCL=0;
	}
	return Byte;
}

void I2C_SendAck(unsigned char AckBit)//I2C发送应答 AckBit 应答位，0为应答，1为非应答
{
	I2C_SDA=AckBit;
	I2C_SCL=1;
	I2C_SCL=0;
}

unsigned char I2C_ReceiveAck(void)//I2C接收应答位 接收到的应答位，0为应答，1为非应答
{
	unsigned char AckBit;
	I2C_SDA=1;
	I2C_SCL=1;
	AckBit=I2C_SDA;
	I2C_SCL=0;
	return AckBit;
} 
/***************************************************2402*****************************/ 
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data)//AT24C02写入一个字节  WordAddress 要写入字节的地址 Data 要写入的数据
{
	I2C_Start();
	I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_SendByte(WordAddress);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_SendByte(Data);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_Stop();
}

unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress)//AT24C02读取一个字节 WordAddress 要读出字节的地址 Data读出的数据
{
	unsigned char Data;
	I2C_Start();
	I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_SendByte(WordAddress);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_Start();
	I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS|0x01);
	I2C_ReceiveAck();
	Data=I2C_ReceiveByte();
	I2C_SendAck(1);
	I2C_Stop();
	return Data;
}
/*****************************************1602显示**************************************/
void LCD_Delay()
{
	unsigned char i, j;

	i = 2;
	j = 239;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)//LCD1602写命令   Command 要写入的命令 
{
	LCD_RS=0;
	LCD_RW=0;
	LCD_DataPort=Command;
	LCD_EN=1;
	LCD_Delay();
	LCD_EN=0;
	LCD_Delay();
}

void LCD_WriteData(unsigned char Data)	//LCD1602写数据	 Data 要写入的数据
{
	LCD_RS=1;
	LCD_RW=0;
	LCD_DataPort=Data;
	LCD_EN=1;
	LCD_Delay();
	LCD_EN=0;
	LCD_Delay();
}

void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)	 //LCD1602设置光标位置	Line 行位置，范围：1~2	 Column 列位置，范围：1~16
{
	if(Line==1)
	{
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));
	}
	else if(Line==2)
	{
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));
	}
}

void LCD_Init()		//LCD1602初始化函数
{
	LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵
	LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关
	LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动
	LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}

void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)// 在LCD1602指定位置开始显示所给字符串	 Line 起始行位置，范围：1~2
{																		//起始列位置，范围：1~16		  String 要显示的字符串
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=0;String[i]!='\0';i++)
	{
		LCD_WriteData(String[i]);
	}
}

int LCD_Pow(int X,int Y)	//返回值=X的Y次方
{
	unsigned char i;
	int Result=1;
	for(i=0;i<Y;i++)
	{
		Result*=X;
	}
	return Result;
}

void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length) //在LCD1602指定位置开始显示所给数字	 Line 起始行位置，范围：1~2
{																								   //Column 起始列位置，范围：1~16	  Number 要显示的数字，范围：0~65535
	unsigned char i;																			   // Length 要显示数字的长度，范围：1~5
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
	}
}

void MODE();
{
  if(KeyNum==1)	//K1按键，Num自增
		{
			Num++;
			LCD_ShowNum(1,1,Num,5);
		}
		if(KeyNum==2)	//K2按键，Num自减
		{
			Num--;
			LCD_ShowNum(1,1,Num,5);
		}
		if(KeyNum==3)	//K3按键，向AT24C02写入数据
		{
			AT24C02_WriteByte(0,Num%256);//写低8位 ，0地址 
			Delay(5);
			AT24C02_WriteByte(1,Num/256);//写高8位 ，1地址 
			Delay(5);
			LCD_ShowString(2,1,"Write OK");//显示写完了 
			Delay(1000);
			LCD_ShowString(2,1,"        ");//消影 
		}
		if(KeyNum==4)	//K4按键，从AT24C02读取数据
		{
			Num=AT24C02_ReadByte(0);//读低8位 
			Num|=AT24C02_ReadByte(1)<<8;//读高8位 左移8位后或 
			LCD_ShowNum(1,1,Num,5);
			LCD_ShowString(2,1,"Read OK ");
			Delay(1000);
			LCD_ShowString(2,1,"        ");
		}
}
/*********************************主函数*******************************************/
void main()
{
	LCD_Init();//LCD初始化 
	LCD_ShowNum(1,1,Num,5);//第一行第一列展示初始值00000 
	while(1)
	{
		KeyNum=Key();
		MODE(KeyNum); 	
	}
}

6 结论

LCD1602和24c02的编程主要采用了模块化编程的思路，在基本工作原理的基础上将各类功能封装成函数，再通过函数调用实现各类功能的组合，大大简化了程序复杂度和可读性，这一思想也可以推广到其他程序之中。