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設(shè)計(jì)要求

微機(jī)原理及單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的課程設(shè)計(jì)，C51設(shè)計(jì)一個(gè)密碼鎖；

要求：鍵盤上有0-9個(gè)數(shù)字按鍵，功能鍵：確認(rèn)和取消等，可設(shè)置復(fù)合鍵。密碼的位數(shù)及密碼可以任意設(shè)定,，當(dāng)輸入數(shù)字和設(shè)置的密碼相同的時(shí)候，鎖打開，否則無法打開。
基本實(shí)現(xiàn)：掉電以后密碼不保存，回復(fù)初始密碼；
提高實(shí)現(xiàn)：掉電以后密碼不丟失，可由鍵盤輸入任意密碼

一、系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)

Proteus仿真圖

附圖為提高實(shí)現(xiàn)中的仿真，基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的區(qū)別在右下角少了一個(gè)AT24c02芯片。

二、基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)

2.1 程序結(jié)構(gòu)

程序主要有四個(gè)函數(shù)：

void delay()					//延時(shí)函數(shù)
void display()					//數(shù)碼管顯示函數(shù)
void key_scan()					//鍵盤掃描函數(shù)
void main()						//
void time_count() interrupt 1	//中斷定時(shí)函數(shù)

初始化代碼：

#include <reg51.h>
#define keyboard P2

unsigned char code table[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};
unsigned char code lig[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};			//P1引腳選位
unsigned int code number[4][3]={{7,8,9},{4,5,6},{1,2,3},{0,0,0}};			//鍵盤查表
unsigned char show[8]={0xbf,0xbf,0xbf,0xbf,0xbf,0xbf,0xbf,0xbf};			//數(shù)碼管只顯示show中的內(nèi)容,數(shù)碼管默認(rèn)顯示‘橫杠’
unsigned char  keywords[21] = {1,2,3,4};						//初始密碼
unsigned char input[21] = {0};								//承載輸入密碼
unsigned char a=0,b,c,d,j,k,temp,key,M,N,clc,enter,change,count=0,number_1=60,z,pp = 3;	//寄存器的定義	**clc,enter,change 這三個(gè)我將其稱為狀態(tài)寄存器，當(dāng)對(duì)應(yīng)按鍵按下的時(shí)候置1；pp密碼位數(shù)，初始密碼更改時(shí)要同步更改
signed int num=-1,lock=1;	//lock和上述的clc一樣，都是狀態(tài)寄存器，lock=1時(shí)鎖定，0解鎖；num為密碼輸入時(shí)候的位數(shù)輔助計(jì)數(shù)，注意初始為-1

sbit led1=P3^3;			//紅燈--鎖定指示燈
sbit led2=P3^4;			//綠燈--解鎖指示燈

void delay(unsigned char o)
{
	while(o--);
}

void display()					//8位數(shù)碼管顯示輸出
{
		unsigned int i;
		
		for(i=0;i<8;i++)
		{	
			P1 = lig[i];		//多位數(shù)碼管選位
			P0 = show[i];		//數(shù)碼管顯示內(nèi)容
			delay(100);
			P0 =0xff;
		}
}

2.2 4×4鍵盤掃描

鍵盤掃描代碼：

void key_scan()						//鍵盤按鍵檢測
{	
	P2=0x0f;						
	delay(10);
	if(keyboard == 0x0f)			//a用作按鈕松手檢測
		a=0;
	if(a == 0)		
	{
		P2=0x0f;
		temp=P2;
		temp=temp&0x0f;
		if(temp!=0x0f)
		{
			delay(10);
			switch(temp)
			{
				case 0x0e:N=0;break;
				case 0x0d:N=1;break;
				case 0x0b:N=2;break;
				case 0x07:N=3;break;
			 }
			P2=0xf0;
			temp=P2;
			temp=temp&0xf0;
			if(temp!=0xf0)
			{
				delay(10);
				switch(temp)
				{
					case 0xe0:M=0;a=1;break;
					case 0xd0:M=1;a=1;break;
					case 0xb0:M=2;a=1;break;
					case 0x70:M=3;a=1;break;
				}
				if(M<3)
				{
					key=number[N][M];		//查表確定按鍵對(duì)應(yīng)的數(shù)
					num++;					//輸入位數(shù)統(tǒng)計(jì)
				}
				else
				{
					switch(N)				//對(duì)應(yīng)最后一列按鍵
					{
						case 0:change=1;break;		//功能按鍵置位對(duì)應(yīng)的狀態(tài)寄存器
						case 1:clc=1;break;
						case 2:enter=1;break;
						case 3:lock=1;break;
					}
				}
			}
		}
	}				

}

2.3 處理函數(shù)（數(shù)據(jù)處理函數(shù)）

數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容都放置在這個(gè)函數(shù)中

void processing()
{
	if(num>-1)																						//輸入input數(shù)組轉(zhuǎn)換為顯示數(shù)組
	{	
		input[num]=key;				//輸入密碼進(jìn)入input數(shù)組中
		
		if(num>-1 && num<7)			
		{
			show[num]=table[key];	//將輸入的密碼實(shí)時(shí)放入show數(shù)組中并顯示在數(shù)碼管上；**注意放入show中的是對(duì)應(yīng)顯示數(shù)字的8位二進(jìn)制數(shù)不是密碼本身
		}
		if(num>7 && num != b)
		{
			for(c=0;c<8;c++)
			{
				show[c] = table[input[num-7+c]];	//在密碼超出8位后數(shù)碼管顯示內(nèi)容跟著滾動(dòng)
			}
		}
		b = num;						//實(shí)現(xiàn)每按一次數(shù)碼管內(nèi)容刷新一次
	}
	
	if(lock == 1 && enter == 1 )			//在鎖定狀態(tài)下，按確認(rèn)鍵開鎖
	{
		for(z = 0;z < pp+1;z++)				
		{
			if(input[z] == keywords[z])		//比較輸入的密碼與設(shè)定的是否一致
				d = 1;
			if(input[z] != keywords[z])		
			{
				d = 0;
				break;
			}
		}
		if(pp != num)						//判斷密碼位數(shù)是否一樣
			d = 0;
		
		if(d)								//設(shè)備解鎖
		{
			lock = 0;
			number_1 = 30;					//啟動(dòng)30秒倒計(jì)時(shí)鎖定
		}
		for( z = 0;z<21;z++)				//無論解鎖與否都對(duì)input和show復(fù)位
			{input[z] = 0;}
		for( z = 0;z<8;z++)
			{show[z]=0xbf;}
		num = -1;
		d = 0;
		enter = 0;							//狀態(tài)寄存器復(fù)位
	}
	
	if(clc)									//清除鍵按下																//清除鍵
	{
		for( z = 0;z<21;z++)
			{input[z] = 0;}
		for( z = 0;z<8;z++)
			{show[z]=0xbf;}

		num = -1;
		clc = 0;
	}
	if(lock == 0 && change == 1)			//在開鎖情況下按更改密碼
	{	
		for(z=0;z<21;z++)
		{
			keywords[z] = input[z];
		}
		lock = 1;							//更改密碼后設(shè)備自動(dòng)鎖定
		for( k = 0;k<8;k++)
			{show[k]=0xbf;}
		for( k = 0;k<21;k++)
			{input[k] = 0;}
		pp = num;							//更改密碼位數(shù)
		num = -1;
		change = 0;	
	}
	
	if(lock == 0 && number_1 == 0)			//倒計(jì)時(shí)結(jié)束后鎖定
		lock = 1;
}

2.4 主函數(shù)和中斷定時(shí)函數(shù)

void main()
{	
	EA=1;								//系統(tǒng)初始化寄存器
	ET0=1;
	TMOD=0x01;
	TH0=(65536-50000)/256;
	TL0=(65536-50000)%256;
	TR0=1;
	while(1)
	{
		display();
		key_scan();
		processing();
		if(lock == 1)					//指示燈
		{
			led1 = 0;
			led2 = 1;}
		else
		{
			led1 = 1;
			led2 = 0;}
	}
}

void time_count() interrupt 1		//定時(shí)器中斷實(shí)現(xiàn)延時(shí)
{
	TH0=(65536-50000)/256;
	TL0=(65536-50000)%256;
	count++;
	if(count==20)
	{
		count=0;
		number_1--;
		if(number_1<0)
			number_1=59;
	}
}

三、提高實(shí)現(xiàn)

說明

提高實(shí)現(xiàn)在基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上有兩處的差異。
（1）主函數(shù)中系統(tǒng)啟動(dòng)從AT24C02中讀取密碼放入keywords中；
（2）更改密碼時(shí)，多了一個(gè)密碼寫入AT24C02的步驟
（3）讀寫AT24C02的函數(shù)編寫
附上上述代碼

更改密碼部分

if(lock == 0 && change == 1)									//在開鎖情況下按更改密碼
	{	
		number_1 = 20;
		for(z=0;z<8;z++)
		{
			keywords[z] = input[z];
		}
		qq = num;
		
		At24c02Write(0x50, keywords);							//密碼寫入24C02
		delay(1000);
		
		lock = 1;
		for( k = 0;k<8;k++)
			{show[k]=0xbf;}
		for( k = 0;k<8;k++)
			{input[k] = 0;}
		num = -1;
		change = 0;
	}

主函數(shù)部分

void main()							//主程序
{	
	EA=1;							//系統(tǒng)初始化寄存器
	ET0=1;
	IT0=0;
	TMOD=0x01;
	TH0=(65536-50000)/256;
	TL0=(65536-50000)%256;
	TR0=1;
	
//	At24c02Write(0x50, keys);		//keys[]為寫入芯片的初始密碼，應(yīng)當(dāng)在程序開頭定義
//	Delay10us();					//用來第一次運(yùn)行的時(shí)候?qū)戇M(jìn)24C02（由于AT24C02芯片第一次沒有密碼數(shù)據(jù)在里面），在第一次運(yùn)行后將這兩行注釋，從新編譯一次就可以正常運(yùn)行
	At24c02Read(keywords,0x50);		//啟動(dòng)讀取密碼
	
	while(1)
	{
		display();
		key_scan();
		processing();
		if(lock == 1)				//指示燈程序
		{
			led1 = 0;
			led2 = 1;}
		else
		{
			led1 = 1;
			led2 = 0;}
	}
}

AT24C02讀寫代碼

AT24C02的讀寫89C51沒有直接的函數(shù)調(diào)用，只能自己按照手冊(cè)通過引腳寫通訊函數(shù)。
AT24C02的讀寫下面兩篇博客寫的很好，想要學(xué)習(xí)AT24C02的讀者可以移步至

https://blog.csdn.net/snyanglq/article/details/50408489?
https://blog.csdn.net/zbl12345678910/article/details/106029054

下面附上讀寫代碼

/**********************************
**	函數(shù)名稱 ：ACK
**	函數(shù)功能 : 應(yīng)答信號(hào)
**********************************/
void ACK()			//發(fā)送應(yīng)答A子函數(shù)ACK
{
	unsigned char i;
	SCL = 1;		//時(shí)鐘線發(fā)出時(shí)鐘脈沖
	Delay10us();
	while((SDA == 1) && (i < 200))i++ ;
	SCL = 0;		//與SCL=1組成時(shí)鐘脈沖
	Delay10us();
}
/**********************************
**	函數(shù)名稱 ：NACK
**	函數(shù)功能 : 非應(yīng)答信號(hào)
**********************************/
void NACK()			//發(fā)送應(yīng)答A子函數(shù)NACK,見實(shí)例354
{

	SDA = 1;		//數(shù)據(jù)線高電平(發(fā)送數(shù)據(jù)1)
	SCL = 0;
	Delay10us();
	SCL = 1;		//時(shí)鐘線發(fā)出時(shí)鐘脈沖
	Delay10us();
	SCL = 0;		//與SCL=1組成時(shí)鐘脈沖
	SDA = 0;		//數(shù)據(jù)線低電平復(fù)位
}
 
/*******************************************************************************
* 函數(shù)名         : Start_signal(void)
* 函數(shù)功能		 : I2C總線起始信號(hào)
* 輸入           : 無
* 輸出         	 : 無
*******************************************************************************/
 
void I2C_Start_signal(void)
{
	 SDA = 1 ;
	 Delay10us();
	 SCL = 1 ;
	 Delay10us();
	 SDA = 0 ;
	 Delay10us();
	 SCL = 0 ;
	 Delay10us();
}
 
/*******************************************************************************
* 函數(shù)名         : Start_signal(void)
* 函數(shù)功能		 : I2C總線終止信號(hào)
* 輸入           : 無
* 輸出         	 : 無
*******************************************************************************/
 
void I2C_Stop_signal(void)
{
	SDA = 0 ;
	Delay10us();
   	SCL = 1 ;
	Delay10us();
	Delay10us();
	SDA=1;
	Delay10us();
}
 
/*******************************************************************************
* 函數(shù)名         : I2C_SendByte(unsigned char dat, unsigned char ack)
* 函數(shù)功能		 : I2C總線發(fā)送數(shù)據(jù)
* 輸入           : dat，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)
* 輸出         	 : 發(fā)送成功返回1，發(fā)送失敗返回0
* 備    注       : 發(fā)送完一個(gè)字節(jié)I2C_SCL=0, 需要應(yīng)答則應(yīng)答設(shè)置為1，否則為0
*******************************************************************************/
 
unsigned char I2C_SendByte(unsigned char dat, unsigned char ack)
{
 
 
 
	unsigned char a = 0,b = 0;//最大255，一個(gè)機(jī)器周期為1us，最大延時(shí)255us。
Replay:
    b = 0 ;			
	for(a=0; a<8; a++)//要發(fā)送8位，從最高位開始
	{
		SDA = dat >> 7;	 //起始信號(hào)之后I2C_SCL=0，所以可以直接改變I2C_SDA信號(hào)
		dat = dat << 1;
		Delay10us();
		SCL = 1;
		Delay10us();//建立時(shí)間>4.7us
		SCL = 0;
		Delay10us();//時(shí)間大于4us		
	}
 
	SDA = 1;
	Delay10us();
	SCL = 1;
	while(SDA && (ack == 1))//等待應(yīng)答，也就是等待從設(shè)備把I2C_SDA拉低
	{
		b++;
		if(b > 200)	 //如果超過200us沒有應(yīng)答發(fā)送失敗，或者為非應(yīng)答，表示接收結(jié)束
		{
			SCL = 0;
			Delay10us();
		//	return 0;
			goto Replay ;   //如果超過200us沒有應(yīng)答則發(fā)送失敗，或者為非應(yīng)答，這時(shí)候系統(tǒng)啟動(dòng)重發(fā)機(jī)制
							//使用goto語句返回到上面接著發(fā)
		}
	}
 
	SCL = 0;
	Delay10us();
 	return 1;		
}
 
/*******************************************************************************
* 函數(shù)名         : I2cReadByte()
* 函數(shù)功能		 : I2C總線接收數(shù)據(jù)
* 輸入           : 無
* 輸出         	 : dat，數(shù)據(jù)
*******************************************************************************/
 
unsigned char I2cReadByte()
{
	unsigned char a=0,dat=0;
	SDA=1;			
	Delay10us();
	for(a=0;a<8;a++)//接收8個(gè)字節(jié)
	{
		SCL=1;
		Delay10us();
		dat<<=1;
		dat|=SDA;
		Delay10us();
		SCL=0;
		Delay10us();
	}
	return dat;	
}
 
/*******************************************************************************
* 函數(shù)名         : Delay10us()
* 函數(shù)功能		 : 延時(shí)
* 輸入           : 無
* 輸出         	 : 無
*******************************************************************************/
 
void Delay10us()
{
   unsigned char a,b;
	for(b=1;b>0;b--)
		for(a=2;a>0;a--);
}
 
/*******************************************************************************
* 函 數(shù) 名         : void At24c02Write(unsigned char addr,unsigned char dat)
* 函數(shù)功能		   : 往24c02的8個(gè)地址寫入8個(gè)數(shù)據(jù)
* 輸    入         : 地址和數(shù)據(jù)
* 輸    出         : 無
*******************************************************************************/
 
void At24c02Write(unsigned char addr,unsigned char dat[])
{
	unsigned char i;
   	I2C_Start_signal();
	I2C_SendByte(0xa0, 1);//發(fā)送寫器件地址
	I2C_SendByte(addr, 1);//發(fā)送要寫入內(nèi)存地址
	for(i = 0; i < 8; i++)
		I2C_SendByte(dat[i], 0);	//發(fā)送數(shù)據(jù)
	I2C_Stop_signal();
 
}
 
/*******************************************************************************
* 函 數(shù) 名         : unsigned char At24c02Read(unsigned char addr)
* 函數(shù)功能		   : 讀取24c02的一個(gè)地址的一個(gè)數(shù)據(jù)
* 輸    入         : 無
* 輸    出         : 無
*******************************************************************************/


void At24c02Read(unsigned char b[], unsigned char addr)
{
	unsigned char i;
	for(i = 0; i < 7; i++)
	{
		I2C_Start_signal();
		I2C_SendByte(0xa0, 1); 			//發(fā)送寫器件地址	   1010   0000
		I2C_SendByte(addr + i, 1); 		//發(fā)送要讀取的地址
		I2C_Start_signal();
		I2C_SendByte(0xa1, 1); 			//發(fā)送讀器件地址
		b[i] = I2cReadByte();	 		//讀取數(shù)據(jù)
		ACK();	
	}
	I2C_Start_signal();
	I2C_SendByte(0xa0, 1); 				//發(fā)送寫器件地址	   1010   0000
	I2C_SendByte(addr + i, 1);			 //發(fā)送要讀取的地址
	I2C_Start_signal();
	I2C_SendByte(0xa1, 1); 				//發(fā)送讀器件地址
	b[i] =  I2cReadByte();
	NACK();
	I2C_Stop_signal();
	Delay10us();
}

*由于AT24C02讀寫函數(shù)一次只讀寫8位，所以提高實(shí)現(xiàn)中的密碼默認(rèn)只設(shè)8位，如果需要更多位密碼可以通過多次讀取拼接簡單實(shí)現(xiàn)更多位密碼設(shè)定。

總結(jié)

上述的課程設(shè)計(jì)完整代碼和仿真文件可以下載，文章中沒有講清除的地方可以結(jié)合程序進(jìn)一步理解，希望對(duì)各位有所幫助。

https://download.csdn.net/download/canmianlaida/85656284文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-409795.html

到了這里，關(guān)于C51單片機(jī)密碼鎖課程設(shè)計(jì)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！