【普中】基于51单片机的矩阵电子密码锁LCD1602液晶显示设计

( proteus仿真+程序+设计报告+讲解视频）

仿真图proteus8.16(有低版本)

程序编译器：keil 4/keil 5

编程语言：C语言

设计编号：P14

1.主要功能：

基于51单片机AT89C51/52（与AT89S51/52、AT89C51/52、STC89C51/52等51内核单片机通用）

基于51单片机的密码锁LCD1602液晶显示设计

1.按键设置6位密码，输入密码若密码正确，则锁打开。显示open！开锁指示灯点亮。

2.密码可以自己修改（6位密码），必须是开始状态才能改密。为防止误操作，修改密码得输入两次。

3.若密码输入错误次数超过3次，蜂鸣器报警并且锁定键盘，需复位重新开始操作。

4.系统具有24C02有复位、掉电保存密码功能。

5.需要在Proteus软件和普中51开发板实现功能验证。

(目前仅完全适配普中开发板A234，其他普中开发板型号可能需要做代码修改或接线)

需注意仿真中51单片机芯片是兼容的，AT89C51,AT89C52是51单片机的具体型号，内核是一样的。相同的原理图里，无论stc还是at都一样，引脚功能都是一样的，程序是兼容的，芯片可以替换为STC89C52/STC89C51/AT89C52/AT89C51等51单片机芯片。

讲解视频：

仿真讲解+实物演示+代码讲解

2.仿真

开始仿真

打开仿真工程，双击proteus中的单片机，选择hex文件路径，然后开始仿真。

1、首次使用时输入：131420，对密码进行初始化，当显示：initpassword, 证明密码初始化完成，此时的密码为：000000。然后可以改密了。

（如密码忘记就再输入131420初始化，然后密码就是000000）

2.输入密码正确，LCD显示open，继电器导通模拟开锁动作。

3当输入密码错误后，LCD显示error，报警并锁定键盘3秒钟。

3. 程序代码

使用keil4或者keil5编译，代码有注释，可以结合报告理解代码含义。

//==================================================================================================
//=======================================LCD1602====================================================
//==================================================================================================

#define yi 0x80 //LCD第一行的初始位置,因为LCD1602字符地址首位D7恒定为1（100000000=80）
#define er 0x80+0x40 //LCD第二行初始位置（因为第二行第一个字符位置地址是0x40）


//----------------延时函数，后面经常调用----------------------
void delay(uint xms)//延时函数，有参函数
{
	uint x,y;
	for(x=xms;x>0;x--)
	 for(y=110;y>0;y--);
}

//--------------------------写指令---------------------------
void write_1602com(uchar com)//****液晶写入指令函数****
{
	lcd1602_rs=0;//数据/指令选择置为指令
	lcd1602_rw=0; //读写选择置为写
	P0=com;//送入数据
	delay(1);
	lcd1602_en=1;//拉高使能端，为制造有效的下降沿做准备
	delay(1);
	lcd1602_en=0;//en由高变低，产生下降沿，液晶执行命令
}

//-------------------------写数据-----------------------------
void write_1602dat(uchar dat)//***液晶写入数据函数****
{
	lcd1602_rs=1;//数据/指令选择置为数据
	lcd1602_rw=0; //读写选择置为写
	P0=dat;//送入数据
	delay(1);
	lcd1602_en=1; //en置高电平，为制造下降沿做准备
	delay(1);
	lcd1602_en=0; //en由高变低，产生下降沿，液晶执行命令
}

//-------------------------初始化-------------------------
void lcd_init(void)
{
	write_1602com(0x38);//设置液晶工作模式，意思：16*2行显示，5*7点阵，8位数据
	write_1602com(0x0c);//开显示不显示光标
	write_1602com(0x06);//整屏不移动，光标自动右移
	write_1602com(0x01);//清显示
}
//========================================================================================
//=========================================================================================
//==============将按键值编码为数值=========================
unsigned char coding(unsigned char m)	 
{
	unsigned char k;
	switch(m)
	{
		case (1): k=1;break;
		case (2): k=2;break;
		case (3): k=3;break;
		case (4): k='A';break;
		
		case (5): k=4;break;
		case (6): k=5;break;
		case (7): k=6;break;
		case (8): k='B';break;
		
		case (9): k=7;break;
		case (10): k=8;break;
		case (11): k=9;break;
		case (12): k='C';break;
		
		case (13): k='*';break;
		case (14): k=0;break;
		case (15): k='#';break;
		case (16): k='D';break;
	}
	return(k);
}
//=====================按键检测并返回按键值===============================
void delay_uint(unsigned     int i)//延时
{
   while(i--);
}
完整代码见文末下载链接
unsigned char keynum(void)
{
   unsigned char i, j; // 定义变量i和j分别存储行列索引
   i = 0; 
   j = 0;

   // 设置P1端口的低四位输出为0，高四位保持不变，准备读取键盘列信号
   P1 = 0x0f;

   // 判断是否有键被按下（即P1端口的值不全为0x0f）
   if(P1 != 0x0f) {
	   // 延时去抖，等待10ms再次检测，确保按键稳定
	   delay_uint(10000);

	   // 再次检查，确认按键确实被按下
	   if(P1 != 0x0f) {
		   // 根据P1的值判断是哪一行被按下
		   switch(P1) {
			   case 0x0e: i = 3; break; // 第1行
			   case 0x0d: i = 2; break; // 第3行
			   case 0x0b: i = 1; break; // 第3行
			   case 0x07: i = 0;	   // 第4行
		   }

		   // 设置P1端口的高四位输出为0，低四位保持不变，准备读取键盘行信号
		   P1 = 0xf0;

		   // 根据P1的新值判断是哪一列被按下
		   switch(P1) {
			   case 0xe0: j = 13; break; // 第1列
			   case 0xd0: j = 9;  break; // 第2列
			   case 0xb0: j = 5;  break; // 第3列
			   case 0x70: j = 1;		 // 第4列
		   }
	   }
   }

   // 检查新获取的按键值（行列索引组合）是否与上一次的不同
   if(key != i + j) {
	   // 更新按键值并返回
	   key = i + j;
	   return key;
   } else {
	   // 如果按键值没有变化，返回0表示没有新按键事件
	   return 0;
   }
}
//=======================一声提示音，表示有效输入========================
void OneAlam(void)
{
	beep_cnt=1;
	beep_time=BEEP_TIME;

}
//========================二声提示音，表示操作成功========================
void TwoAlam(void)
{
	beep_cnt=2;
	beep_time=BEEP_TIME;

}
//========================三声提示音,表示错误========================
void ThreeAlam(void)
{
	beep_cnt=3;
	beep_time=BEEP_TIME;

}
//=======================显示提示输入=========================
void DisplayChar(void)
{
	unsigned char i;
	if(pass==1)
	{
		//DisplayListChar(0,1,LockOpen);
		write_1602com(er);				   //在二行开始显示
		for(i=0;i<16;i++)
		{
			write_1602dat(LockOpen[i]);	   //显示open 开锁成功
		}
	}
	else
	{
		if(N==0)
		{
			//DisplayListChar(0,1,Error);
			write_1602com(er);
			for(i=0;i<16;i++)
			{
				write_1602dat(Error[i]);	//显示错误
			}
		}
		else
		{
			//DisplayListChar(0,1,start_line);	
			write_1602com(er);
			for(i=0;i<16;i++)
			{
				write_1602dat(start_line[i]);//显示开始输入	
			}
		}
	}
}

//========================重置密码==================================================
//==================================================================================
void ResetPassword(void)
{
	unsigned char i;	
	unsigned char j;
	if(pass==0)
	{
		pass=0;			   
		DisplayChar();	   //显示错误
		ThreeAlam();	   //没开锁时按下重置密码报警3声
	}
	else				   //开锁状态下才能进行密码重置程序
	{
    	if(ReInputEn==1)   //开锁状态下，ReInputEn置1，重置密码允许
		{
			if(N==6)	   //输入6位密码
			{
				ReInputCont++;			//密码次数计数	
				if(ReInputCont==2)		//输入两次密码
				{
					for(i=0;i<6;)
					{
						if(TempPassword[i]==InputData[i])	//将两次输入的新密码作对比
							i++;
						else								//如果两次的密码不同
						{
							//DisplayListChar(0,1,Error);
							write_1602com(er);
							for(j=0;j<16;j++)
							{
								write_1602dat(Error[j]);	//显示错误Error
							}
							ThreeAlam();			//错误提示	
							pass=0;					//关锁
							ReInputEn=0;			//关闭重置功能，
							ReInputCont=0;
							DisplayChar();
							break;
						}
					} 
					if(i==6)
					{
						//DisplayListChar(0,1,ResetOK);
						write_1602com(er);
						for(j=0;j<16;j++)
						{
							write_1602dat(ResetOK[j]);	  //密码修改成功，显示
						}

						TwoAlam();				//操作成功提示
					 	WrToROM(TempPassword,0,6);		//将新密码写入24C02存储
						ReInputEn=0;
					}
					ReInputCont=0;
					CorrectCont=0;
				}
				else					  //输入一次密码时
				{
					OneAlam();
					//DisplayListChar(0, 1, again); 		//显示再次输入一次
					write_1602com(er);
					for(j=0;j<16;j++)
					{
						write_1602dat(again[j]);			//显示再输入一次
					}					
					for(i=0;i<6;i++)
					{
						TempPassword[i]=InputData[i];		//将第一次输入的数据暂存起来						
					}
				}

			N=0;						//输入数据位数计数器清零
		   }
	    }
	}
}
//=======================输入密码错误超过三过，报警并锁死键盘======================
void Alam_KeyUnable(void)
{
	P1=0x00;
	{
		beep_cnt=255;
		beep_time=BEEP_TIME;

	}
}
//=======================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]);	  //显示开机输入密码界面
	}
	TwoAlam();				//提示音
	for(i=0;i<6;i++)
	{
		InputData[i]=0;		//将输入密码清零
	}
	KEY=1;					//关闭锁
	pass=0;					//密码正确标志清零
	ReInputEn=0;			//重置输入充许标志清零
	ErrorCont=0;			//密码错误输入次数清零
	CorrectCont=0;			//密码正确输入次数清零
	ReInputCont=0;			//重置密码输入次数清零 
	s3_keydown=0;
	key_disable=0;			//锁定键盘标志清零
	N=0;					//输入位数计数器清零
}

4. 设计报告

12485字设计报告，内容包括目录，硬件设计、软件设计、软硬件框图、调试、结论等

20世纪80年代后，随着电子锁专用集成电路的出现，电子锁的体积缩小，可靠性提高，成本较高，是适合使用在安全性要求较高的场合，且需要有电源提供能量，使用还局限在一定范围，难以普及，所以对它的研究一直没有明显进展。

目前，在西方发达国家，电子密码锁技术相对先进，种类齐全，电子密码锁已被广泛应用于智能门禁系统中，通过多种更加安全，

更加可靠的技术实现大门的管理。在我国电子锁整体水平尚处于国际上70年代左右，电子密码锁的成本还很高，市场上仍以按键电子锁为主，按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平，现国内有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁，其市场结构尚未形成，应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术，发展前景非常可观。希望通过不断的努力，使电子密码锁在我国也能得到广泛应用

5. 设计资料内容清单&&下载链接

资料设计资料包括仿真，程序代码、讲解视频、功能要求、设计报告、软硬件设计框图等。

0、常见使用问题及解决方法–必读！！！！

1、仿真图

2、程序源码注释

3、功能要求

4、开题报告

5、设计报告

6、软硬件流程框图

7、烧录工具

8、讲解视频

9、实物图

Altium Designer 安装破解

KEIL+proteus 单片机仿真设计教程

KEIL安装破解

Proteus元器件查找

Proteus安装

Proteus简易使用教程

单片机学习资料

普中-2&普中-3&普中-4开发板原理图.pdf

相关数据手册

答辩技巧

设计报告常用描述

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资料下载链接：

https://docs.qq.com/doc/DS2pPenNRaHB6SlR1