【C51单片机】密码锁设计
2024-05-15 01:28:30
密码锁要求：单片机连接3*4keypad-phone、AT24C02和12864LCD，密码存储在AT24C02中，用户输入密码正确时开锁，并支持用户修改密码，要求在KEIL中编写程序，用PROTEUS设计电路并仿真运行。具体要求如下：
⑴“0-9”：密码输入键盘；“*”：向左删除，去掉最后一个字符；“#”：确认输入。
⑵初始时液晶第一行显示“请输入密码：”；第二行等待用户输入密码，并将输入的密码显示为“*”
⑶点击“#”键确认密码输入，并验证密码是否正确，
①若密码错误，则液晶第一行显示“密码错误！”，第二行显示“请重新输入！”,然后清空屏幕，第一行恢复显示“请输入密码：”
②若密码正确，点亮LED灯，液晶第一行显示“开锁成功!”，第二行显示“是否修改密码？” 第三行显示“1：是，2：否”。
⑷
①若用户输入1，则清空屏幕，第一行显示“请输入密码：”，第二行等待用户输入密码，并将输入的密码显示为“*”，“#”键为确认键代表密码输入结束，然后第三行显示“再输入密码：”，第四行等待用户输入密码，并将输入的密码显示为“*”，“#”键为确认键代表密码输入结束，比较两次输入密码是否相同，若相同，则将密码存入到AT24C02中；否则清空屏幕，从第第一行开始显示“两次输入密码不一致，密码修改失败。” 然后清空屏幕，第一行恢复显示“请输入密码：”
②若用户输入2，则清空屏幕，第一行恢复显示“请输入密码：”
PROTEUS仿真电路：
在KEIL中编写的源程序：
main.c
#include <config.h>
#include <12864.h>
#include <keypad4_3.h>
#include<AT24C02.h>
sbit led=P2^0;
u8 str[]="123456789*0#";
u8 Rbuff[]="";
u8 Wbuff[]="201811";
u8 pwd[10]; //存储输入的密码
u8 pwd1[10]; //存储输入的密码
u8 pwd2[10]; //存储输入的密码
u8 i=0;
void delay_ms(u16 x)//毫秒延时函数
{u16 i,j;
for(i=0;i<x;i++)for(j=0;j<115;j++);
}
void Modify()
{u8 key1;u8 m;lcd12864_clear();lcd12864_pos(0,0);LCD12864disp("请输入密码：");lcd12864_pos(1,0);while(1){ key1=KeyScanf4_3();if(key1!=12){if(key1!=9&&key1!=11){ LCD12864disp("＊");pwd1[m++]=str[key1]; }if(key1==9)//*{LCD12864_backspace(1,m-1);m--;}if(key1==11)//#{break;}}}m=0;lcd12864_pos(2,0);LCD12864disp("请再输入密码：");lcd12864_pos(3,0);while(1){ key1=KeyScanf4_3();if(key1!=12){if(key1!=9&&key1!=11){ LCD12864disp("＊");pwd2[m++]=str[key1]; }if(key1==9)//*{LCD12864_backspace(3,m-1);m--;}if(key1==11)//#{break;}}}if(strcmp(pwd1,pwd2)==0){lcd12864_clear();lcd12864_pos(0,0);LCD12864disp("修改成功！");WriteRom(0x32,pwd1,sizeof(pwd1));delay_ms(2000);lcd12864_clear();lcd12864_pos(0,0);LCD12864disp("请输入密码：");lcd12864_pos(1,0); }else{lcd12864_clear();lcd12864_pos(0,0);LCD12864disp("两次密码不一致");lcd12864_pos(1,0);LCD12864disp("密码修改失败");delay_ms(2000);lcd12864_clear();lcd12864_pos(0,0);LCD12864disp("请输入密码：");lcd12864_pos(1,0);}memset(pwd1,0,sizeof(pwd1));memset(pwd2,0,sizeof(pwd2));
}
void true()
{u8 key2;led=0;lcd12864_pos(0,1);LCD12864disp("开锁成功！");lcd12864_pos(1,0);LCD12864disp("是否修改密码？");lcd12864_pos(2,0);LCD12864disp("１：是２：否");lcd12864_pos(3,0);i=1;while(1){key2=KeyScanf4_3();if(key2==0){LCD12864disp("１");delay_ms(2000);Modify();break;}if(key2==1){LCD12864disp("２");delay_ms(2000);lcd12864_clear();lcd12864_pos(0,0);LCD12864disp("请输入密码：");lcd12864_pos(1,0);break; } }
}
void flase()
{lcd12864_pos(0,1);LCD12864disp("密码错误！");lcd12864_pos(1,1);LCD12864disp("请重新输入！");delay_ms(2000);lcd12864_clear();lcd12864_pos(0,0);LCD12864disp("请输入密码：");lcd12864_pos(1,0);
}
void main()
{ u8 key;led=1; lcd12864_init();I2c_init();WriteRom(0x32,Wbuff,sizeof(Wbuff)); //ReadRom(0x32,Rbuff,sizeof(Wbuff)); lcd12864_pos(0,0);LCD12864disp("请输入密码：");lcd12864_pos(1,0);while(1){key=KeyScanf4_3();if(key!=12){ if(key!=9&&key!=11&&i<6){ LCD12864disp("＊");pwd[i++]=str[key]; }if(key==9&&i>0)//*{LCD12864_backspace(1,i-1);i--;}if(key==11)//#{ ReadRom(0x32,Rbuff,sizeof(Wbuff));lcd12864_clear(); if(strcmp(Rbuff,pwd)==0){true();led=1;}else{flase();led=1;}memset(pwd,0,sizeof(pwd));i=0;} }}
}AT24C02.C
#include <AT24C02.h>
#define NOP5() {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();} // 执行5个空操作,延时5微秒
unsigned char readerror=0; //读取成功为0，否则为1
unsigned char writeerror=0; //写入成功为0，否则为1sbit SDA=P2^2; //将串行数据总线
sbit SCL=P2^1; //将串行时钟总线/*****************************************************
函数功能：延时若干毫秒
入口参数：n
*****************************************************/void delaynms(unsigned int n)
{unsigned int i,j; for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<110;j++); }
/***************************************************
函数功能：开始数据传送
***************************************************/
void start()
// 开始位
{SDA = 1; //SDA初始化为高电平“1”SCL = 1; //开始数据传送时，要求SCL为高电平“1”NOP5();SDA = 0; //SDA的下降沿被认为是开始信号NOP5();SCL = 0; //SCL为低电平时，SDA上数据才允许变化(即允许以后的数据传递）
}
/***************************************************
函数功能：结束数据传送
***************************************************/
void stop()
// 停止位
{SDA = 0; //SDA初始化为低电平“0” _nSCL = 1; //结束数据传送时，要求SCL为高电平“1”NOP5();SDA = 1; //SDA的上升沿被认为是结束信号NOP5();
}
/***************************************************
函数功能：发送应答/非应答信号
***************************************************/
void Send_Ack(bit ack)
//ack=0表示应答；ack=1表示非应答
{SCL = 0; //拉低SCL为输出数据到SDA做准备SDA = ack; //输出ack到SDA，表示应答/不应答SCL = 1;NOP5(); //NOP5()>4usSCL = 0; //SCL从0-1-0为一个完整的时钟周期SDA=1;//释放总线
}
/***************************************************
函数功能：查询/接收应答信号
***************************************************/
unsigned char Rec_Ack(void)
//返回值为0表示应答，为1表示非应答
{unsigned char i,ack;SCL=0; //拉低SCL为输出数据到SDA做准备SDA = 1; //释放总线，让从设备能输出数据到SDASCL=1;while((SDA==1)&&(i<250)) i++;
/*等待从设备发送应答信号，若为0，表示应答，循环结束；若为1，可能是从机还未将信号送上来，循环延时到i>250，若仍为1，此时才认为是未应答*/ack=SDA; SCL = 0;//SCL从0-1-0为一个完整的时钟周期SDA=1; //释放总线return(ack);
}
/***************************************************
函数功能：从AT24Cxx读取数据
出口参数：recbyte
***************************************************/
unsigned char ReadData()
// 从AT24Cxx中读取一个字节数据到MCU
{unsigned char i;unsigned char recbyte; //储存从AT24Cxx中读出的数据SCL=0; //拉低SCL为从设备输出数据到SDA做准备SDA=1; //释放总线for(i = 0; i < 8; i++){SCL = 1; //SCL置为高电平NOP5();recbyte=(recbyte<<1)|SDA; //读SDASCL=0; //SCL从0-1-0为一个完整的时钟周期}SDA=1;return(recbyte); //返回所读数据
}
/***************************************************
函数功能：向AT24Cxx的当前地址写入数据
入口参数：sendbyte (储存待写入的数据）
***************************************************/
//在调用此数据写入函数前需首先调用开始函数start(),所以SCL=0
void WriteData(unsigned char sendbyte)
{unsigned char i;for(i = 0; i < 8; i++) // 循环移入8个位{sendbyte<<=1; //左移时最低位补0，最高位移入PSW的CY位SDA=CY; //输出数据到SDASCL = 1; //在SCL的上升沿将数据写入AT24Cxx NOP5(); SCL = 0; //将SCL重新置为低电平，以在SCＬ线形成传送数据所需的８个脉冲}SDA = 1; // 发送设备（主机）应在时钟脉冲的高电平期间(SCL=1)释放SDA线，
}
/***************************************************
函数功能：向AT24Cxx中的指定地址写入数据
入口参数：add (储存指定的地址）；dat(储存待写入的数据）
***************************************************/
void WriteRom(unsigned char add, unsigned char dat[],unsigned char j)
// 将数组里的j个字节的数据写入到起始地址为addr处的连续区域中
{ unsigned char flag=0,k=0,i=3;//i为允许最大重写次数，若出现i次操作失效后，则函数中止操作，并返回while(i--){start(); //开始数据传递WriteData(0xa0); //选择要操作的AT24Cxx芯片，并告知要对其写入数据，器件地址以及写入操作为1010 0000B（0xa0）if(Rec_Ack()) continue;WriteData(add); //写入器件内部地址if(Rec_Ack()) continue;while(j--){WriteData(dat[k++]); //向当前地址（上面指定的地址）写入数据if(!Rec_Ack()) continue;flag=1;break;}if(flag) continue;/*能不能改成：if(j>=0) continue? （j>=0意味着数据未写完，即出现了未应答，要重写）*/break;}stop(); //停止数据传递 if(i<0) writeerror=1;
}
/***************************************************
函数功能：从AT24Cxx中的指定地址读取数据
入口参数：set_addr
出口参数：x
***************************************************/
void ReadRom(unsigned char set_addr,unsigned char dat[],unsigned char j)
// 在指定地址开始连续读取j个字节，并将数据存放到数组中
{ unsigned char i=3,k=0;//i为允许最大重读次数，若出现i次操作失效后，则函数中止操作，并返回while(i--){ start(); //开始数据传递WriteData(0xa0); //选择要操作的AT24Cxx芯片，并告知要对其写入数据，器件地址以及写入操作为1010 0000B（0xa0）if(Rec_Ack()) continue;WriteData(set_addr); //写入指定地址if(Rec_Ack()) continue;start();//调启动总线函数WriteData(0xa1); //选择器件要操作的AT24Cxx芯片，并告知要对其读取数据，器件地址以及读取操作为1010 0001B（0xa1）if(Rec_Ack()) continue;//如果操作失败,就退出while(--j){ dat[k++]=ReadData();Send_Ack(0); }//接收前j-1个字节，并应答dat[k++]=ReadData();//接收最后一个字节Send_Ack(1);//向从设备发出非应答信号，结束数据传输break;} stop();if(i<0) readerror=1;
}
void I2c_init()
{SDA = 1;//I2C初始化：SDA=1,SCL=1,使主从设备处于空闲状态SCL = 1;
}
keypad4_3.C
#include<keypad4_3.h>u8 KeyScanf4_3()
{u8 i,row,temp;u8 key=12;//按键号，初值设置为12，目的是：没有按键按下时返回12；//若不设初值(默认值为0)，没有按键按下时，将返回0，会误认为0被按下 row=0xef; //从第一行开始 for(i=0;i<4;i++){P1=0xff; P1=row; //第i行信号，对应行为低，其他全为高row=_crol_(row,1); //生成下一行信号temp=P1; //读入扫描信号temp=temp&0x07; //屏蔽高5位信号，只保留低3位列信号 if(temp!=0x07)//有按键被按下，因为第i行某列有按键按下，则低3位中有一位为低 { delay_ms(20); //延时去抖temp=P1; temp=temp&0x07; if(temp!=0x07) //再次确认有按键被按下{ switch(temp) //根据低3位列信号，判断哪个按键被按下{ case 0x06:key=0+3*i;break; //第i行第1列按键被按下 case 0x05:key=1+3*i;break; //第i行第2列按键被按下 case 0x03:key=2+3*i;break; //第i行第3列按键被按下 }do{temp=P1; //再次扫描按键temp=temp&0x07; }while(temp!=0x07); //等待按键释放 } }} return(key);//扫面结束，返回按键值 // 返回按键的扫描结果
} 12864.C
#include <12864.h>/*12864端口定义*/
sbit LCD_RS = P3^5; //寄存器选择输入
sbit LCD_RW = P3^6; //液晶读/写控制
sbit LCD_EN = P3^4; //液晶使能控制
sbit LCD_PSB = P3^7; //串/并方式控制/*******************************************************************/
/*检查LCD忙状态 */
/*lcd_busy为1时，忙，等待。lcd-busy为0时,闲，可写指令与数据。 */
/*******************************************************************/
bit lcd_busy(){ bit result;LCD_RS = 0;LCD_RW = 1;LCD_EN = 1;delayNOP(); //延时4usresult = (bit)(P0&0x80);LCD_EN = 0;return(result); }
/*******************************************************************/
/*写指令数据到LCD */
/*RS=L，RW=L，E=高脉冲，D0-D7=指令码。 */
/*******************************************************************/
void lcd_wcmd(u8 cmd)
{ while(lcd_busy());LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_EN = 0;_nop_();_nop_(); P0 = cmd;delayNOP();LCD_EN = 1;delayNOP();LCD_EN = 0;
}
/*******************************************************************/
/*写显示数据到LCD */
/*RS=H，RW=L，E=高脉冲，D0-D7=数据。 */
/*******************************************************************/
void lcd_wdat(u8 dat)
{ while(lcd_busy());LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_EN = 0;P0 = dat;delayNOP();LCD_EN = 1;delayNOP();LCD_EN = 0;
}
/*******************************************************************/
/* LCD初始化设定 */
/*******************************************************************/
void lcd12864_init()
{ LCD_PSB = 1; //并口方式// lcd_wcmd(0x34); //扩充指令操作
// delay_ms(5);lcd_wcmd(0x30); //基本指令操作delay_ms(5);lcd_wcmd(0x0f); //显示开，关光标delay_ms(5);lcd_wcmd(0x01); //清除LCD的显示内容delay_ms(5);
}
/*********************************************************/
/* 设定显示位置 */
/*********************************************************/
void lcd12864_pos(u8 X,u8 Y)
{ u8 pos;if (X==0){X=0x80;}else if (X==1){X=0x90;}else if (X==2){X=0x88;}else if (X==3){X=0x98;}pos = X+Y ; lcd_wcmd(pos); //显示地址
}
/*********************************************************/
/* 显示汉字串函数 */
/*********************************************************/
void LCD12864disp(u8 *p)//显示汉字串（字数不超过32）{u8 i;i = 0;while(p[i]!= '\0'){ //显示字符lcd_wdat(p[i]);i++;
// if(i==16) lcd_pos(1,0); //一个汉字占2个字节
// if(i==32) lcd_pos(2,0);
// if(i==48) lcd_pos(3,0); }
}
void LCD12864disc(u8 p)
{lcd_wdat(p);
}
void lcd12864_clear()//12864清屏函数
{ lcd_wcmd(0x01); //清除LCD的显示内容delay_ms(5);
}void LCD12864_backspace(u8 x,u8 y)//向左删除一个汉字
{lcd_wcmd(0x10);//光标左移lcd_wcmd(0x10);//光标左移lcd12864_pos(x,y);lcd_wdat(0xa1);lcd_wdat(0xa1);lcd_wcmd(0x10);//光标左移lcd_wcmd(0x10);//光标左移
}仿真效果：
问题咨询请联系-》群名：IT项目交流群 群号：245022761
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