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【普中】基于51单片机的矩阵电子密码锁LCD1602液晶显示 proteus仿真+程序+设计报告+讲解视频

news 来源：原创 2024/9/19 10:10:10

【普中】基于51单片机的矩阵电子密码锁LCD1602液晶显示设计

1.主要功能：
讲解视频：
2.仿真
3. 程序代码
4. 设计报告
5. 设计资料内容清单&&下载链接
- - 资料下载链接：

【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

MVIMG_20240624_190619

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