基于51单片机的简易电子密码锁.docx
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基于51单片机的简易电子密码锁.docx
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基于51单片机的简易电子密码锁
前言
随着电子技术的发展,具有防盗报警等功能的电子密码锁代替密码量少、安全性差的机械式密码锁已是必然趋势。
电子密码锁与普通机械锁相比,具有许多独特的优点:
保密性好,防盗性强,可以不用钥匙,记住密码即可开锁等。
目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术,以单片机为主要器件,其编码器与解码器的生成为软件方式。
下面就是现在主流电子密码锁:
目前常见的遥控式电子防盗锁主要有光遥控和无线电遥控两类。
键盘式电子密码锁从目前的技术水平和市场认可程度看,使用最为广泛的是键盘式电子密码锁,该产品主要应用于保险箱、保险柜和金库,还有一部分应用于保管箱和运钞车。
卡式电子防盗锁使用各种“卡”作为钥匙的电子防盗锁是当前最为活跃的产品,无论卡的种类如何多种多样,按照输入卡的操作方式,都可分为接触式卡和非接触式卡两大类。
生物特征防盗锁人的某些与生俱来的个性特征(如手、眼睛、声音的特征)几乎不可重复,作为“钥匙”就是唯一的(除非被逼迫或伤害)。
因此,利用生物特征做密码的电子防盗锁,也特别适合金融业注重“验明正身”的行业特点。
人们生活水平的提高和安全意识的加强,对安全的要求也就越来越高。
锁自古以来就是把守护门的铁将军,人们对它要求甚高,既要安全可靠的防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。
随着电子技术的发展,各类电子产品应运而生,电子密码锁就是其中之一。
据有关资料介绍,电子密码锁的研究从20世纪30年代就开始了,在一些特殊场所早就有所应用。
这种锁是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。
研究这种锁的初衷,就是为提高锁的安全性。
由于电子锁的密钥量(密码量)极大,可以与机械锁配合使用,并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。
电子锁只需记住一组密码,无需携带金属钥匙,免除了人们携带金属钥匙的烦恼,而被越来越多的人所欣赏。
电子锁的种类繁多,例如数码锁,指纹锁,磁卡锁,IC卡锁,生物锁等。
但较实用的还是按键式电子密码锁。
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。
一、作品功能:
1、设置6位密码,密码通过键盘输入,若密码正确,则将锁打开。
2、密码可以由用户自己修改设定(只支持6位密码),锁打开后才能修改密码。
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。
3、报警、锁定键盘功能。
密码输入错误显示器会出现错误提示,若密码输入错误次数超过3次,蜂鸣器报警并且锁定键盘。
4、AT24C02保存密码,支持复位保存,掉电保存功能。
二、按键说明
按键定义图
如图示:
采用4X4键盘输入,键盘对应名称如下:
123A
456B
789C
*0#D
其中,【0—9】为数字键,用于输入相应的密码,
【*】号键为取消当前操作
【#】号键为确认
【D】键为修改密码
其它键无功能及定义
三、操作说明:
密码锁初始密码为:
000000.
1、开锁:
插上电源后,程序自动调入初始密码,此时依次输入:
000000,然后按【#】(确认)键,此时锁会打开,可以看到显示open,密码锁打开。
2、退出并关锁:
按下【*】(取消)键,此时锁关闭,所有输入清除。
3、修改密码:
在开锁状态下,再次输入正确的密码并按下【#】(确认)键,此时听到两声提示,输入新的六位密码并按【D】(重设)键,再重复输入一次新密码并按【D】,会听到两声提示音,表示重设密码成功,内部保存新密码并存储到AT24C02。
(如两次输入的新密码不一样,则重设密码失败)。
4、报警并锁定键盘:
当输入密码错误后,报警并锁定键盘3秒,如3秒内又有按键,3秒再启动。
5、当重置新密码时,新密码会保存于AT24C02存储器里。
四、框图及流程图
1、系统结构框图
2、主程序设计流程图
N
Y
NNY
3、键功能程序流程图。
Y
N
Y
N
Y
N
Y
N
4、开锁程序流程图
Y
5.电子密码锁原理图
程序(c语言)
#include
#include
#defineLCM_DataP0
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#definew6//定义密码位数
sbitlcd1602_rs=P2^5;
sbitlcd1602_rw=P2^6;
sbitlcd1602_en=P2^7;
sbitScl=P3^4;//24C02串行时钟
sbitSda=P3^5;//24C02串行数据
sbitALAM=P2^1;//报警
sbitKEY=P2^0;//开锁
sbitopen_led=P2^2;//开锁指示灯
bitoperation=0;//操作标志位
bitpass=0;//密码正确标志
bitReInputEn=0;//重置输入充许标志
bits3_keydown=0;//3秒按键标志位
bitkey_disable=0;//锁定键盘标志
unsignedcharcountt0,second;//t0中断计数器,秒计数器
voidDelay5Ms(void);
unsignedcharcodea[]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7};//控盘扫描控制表
unsignedcharcodestart_line[]={"password:
"};
unsignedcharcodename[]={"===CodedLock==="};//显示名称
unsignedcharcodeCorrect[]={"correct"};//输入正确unsignedcharcodeError[]={"error"};//输入错误unsignedcharcodecodepass[]={"pass"};
unsignedcharcodeLockOpen[]={"open"};//OPEN
unsignedcharcodeSetNew[]={"SetNewWordEnable"};
unsignedcharcodeInput[]={"input:
"};//INPUT
unsignedcharcodeResetOK[]={"ResetPasswordOK"};
unsignedcharcodeinitword[]={"Initpassword..."};
unsignedcharcodeEr_try[]={"error,tryagain!
"};
unsignedcharcodeagain[]={"inputagain"};
unsignedcharInputData[6];//输入密码暂存区unsignedcharCurrentPassword[6]={1,3,1,4,2,0};//当前密码值
unsignedcharTempPassword[6];
unsignedcharN=0;//密码输入位数记数
unsignedcharErrorCont;//错误次数计数
unsignedcharCorrectCont;//正确输入计数
unsignedcharReInputCont;//重新输入计数
unsignedcharcodeinitpassword[6]={0,0,0,0,0,0};
//=====================5ms延时==============================
voidDelay5Ms(void)
{
unsignedintTempCyc=5552;
while(TempCyc--);
}
//===================400ms延时==============================
voidDelay400Ms(void)
{
unsignedcharTempCycA=5;
unsignedintTempCycB;
while(TempCycA--)
{
TempCycB=7269;
while(TempCycB--);
}
}
//================================24C02======================================
voidmDelay(uintt)//延时
{
uchari;
while(t--)
{
for(i=0;i<125;i++)
{;}
}
}
voidNop(void)//空操作
{
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}
/*起始条件*/
voidStart(void)
{
Sda=1;
Scl=1;
Nop();
Sda=0;
Nop();
}
/*停止条件*/
voidStop(void)
{
Sda=0;
Scl=1;
Nop();
Sda=1;
Nop();
}
/*应答位*/
voidAck(void)
{
Sda=0;
Nop();
Scl=1;
Nop();
Scl=0;
}
/*反向应答位*/
voidNoAck(void)
{
Sda=1;
Nop();
Scl=1;
Nop();
Scl=0;
}
/*发送数据子程序,Data为要求发送的数据*/
voidSend(ucharData)
{
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;
}
/*读一字节的数据,并返回该字节值*/
ucharRead(void)
{
uchartemp=0;
uchartemp1=0;
ucharBitCounter=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(ucharData[],ucharAddress,ucharNum)
{
uchari;
uchar*PData;
PData=Data;
for(i=0;i { Start(); Send(0xa0); Ack(); Send(Address+i); Ack(); Send(*(PData+i)); Ack(); Stop(); mDelay(20); } } voidRdFromROM(ucharData[],ucharAddress,ucharNum) { uchari; uchar*PData; PData=Data; for(i=0;i { Start(); Send(0xa0); Ack(); Send(Address+i); Ack(); Start(); Send(0xa1); Ack(); *(PData+i)=Read(); Scl=0; NoAck(); Stop(); } } //=======================================LCD1602=============================//#defineyi0x80//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) #defineer0x80+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---------------------- voiddelay(uintxms)//延时函数,有参函数 { uintx,y; for(x=xms;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } //--------------------------写指令--------------------------- write_1602com(ucharcom)//****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----------------------------- write_1602dat(uchardat)//***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------------------------- voidlcd_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========================= unsignedcharcoding(unsignedcharm) { unsignedchark; switch(m) { case(0x18): k=1;break; case(0x28): k=2;break; case(0x48): k=3;break; case(0x88): k='A';break; case(0x14): k=4;break; case(0x24): k=5;break; case(0x44): k=6;break; case(0x84): k='B';break; case(0x12): k=7;break; case(0x22): k=8;break; case(0x42): k=9;break; case(0x82): k='C';break; case(0x11): k='*';break; case(0x21): k=0;break; case(0x41): k='#';break; case(0x81): k='D';break; } return(k); } //=====================按键检测并返回按键值=============================== unsignedcharkeynum(void) { unsignedcharrow,col,i; P1=0xf0; if((P1&0xf0)! =0xf0) { Delay5Ms(); Delay5Ms(); if((P1&0xf0)! =0xf0) { row=P1^0xf0;//确定行线 i=0; P1=a[i];//精确定位 while(i<4) { if((P1&0xf0)! =0xf0) { col=~(P1&0xff);//确定列线 break;//已定位后提前退出 } else { i++; P1=a[i]; } } } else { return0; } while((P1&0xf0)! =0xf0); return(row|col);//行线与列线组合后返回 } elsereturn0;//无键按下时返回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; } //=====================显示输入的N个数字,用H代替以便隐藏============================ voidDisplayOne(void) { //DisplayOneChar(9+N,1,'*'); write_1602com(yi+5+N); write_1602dat('*'); } //=======================显示提示输入========================= voidDisplayChar(void) { unsignedchari; if(pass==1) { //DisplayListChar(0,1,LockOpen); write_1602com(er); for(i=0;i<16;i++) { write_1602dat(LockOpen[i]); } } else { if(N==0) { //DisplayListChar(0,1,Error); write_1602com(er); for(i=0;i<16;i++) { write_1602dat(Error[i]); } } else { //DisplayListChar(0,1,start_line); write_1602com(er); for(i=0;i<16;i++) { write_1602dat(start_line[i]); } } } } voidDisplayInput(void) { unsignedchari; if(CorrectCont==1) { //DisplayListChar(0,0,Input); write_1602com(er); for(i=0;i<16;i++) { write_1602dat(Input[i]); } } } //========================重置密码================================================== //================================================================================== voidResetPassword(void) { unsignedchari; unsignedcharj; if(pass==0) { pass=0; DisplayChar(); ThreeAlam(); } else { if(ReInputEn==1) { if(N==6) { ReInputCont++; if(ReInputCont==2) { for(
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