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51单片机项目：进阶版密码锁（附代码详解）

时间：2024-06-30 21:30:07浏览次数：27  
标签：char P1 进阶 ShowString 51 unsigned Delay LCD 密码锁

一、基本功能简介

1.四位密码锁

                默认密码为1201（小彩蛋*1），后续可自由修改密码。

2.输入密码

                按下不同按键，输入相应的数字（最多输入四位，输入少于四位使用0补全）

按键与数字对应表
按键数字
S11
S22
S33
S44
S55
S66
S77
S88
S99
S100

			if(KeyNum<=10)//如果S1~S10按键按下，输入密码
			{
				if(InputCount<4)
				{
					Password*= 10;
					Password+= KeyNum%10;
					InputCount++;
					//1~9/10=1~9
					//10/10=0					
				}
				LCD_ShowNum(2,1,Password,4);
			}

3.删除已经输入一位数字

                按下按键S12，删除已经输入的一位数字。

			if(KeyNum==12)  //如果S12按下，删除已经输入的一位密码
			{
				Password = Password/10;
				InputCount--;
				LCD_ShowNum(2,1,Password,4);
			}

4.删除已经输入的所有数字

                按下按键S13，删除已经输入的四位数字。

			if(KeyNum==13)  //如果S13按下，删除已经输入的所有密码
			{
				Password = 0;
				InputCount=0;
				LCD_ShowNum(2,1,Password,4);
				LCD_ShowString(2,1,"****");				
			}

5.确认密码

                按下按键S11，确认，将输入的数字与密码比较。

                相同则显示PASS。

                不同则会显示xx秒后重试（倒计时阶段类似锁机，不能进行操作）。

			if(KeyNum==11) //如果S11按键按下时，确认输入密码，并且与已保存的密码进行比较
			{
				if(Password==secret)
				{
					LCD_ShowString(1,13,"PASS");
					Password=0;        //密码清零
					InputCount=0;      //输入计数清零
					LCD_ShowNum(2,1,Password,4);
					LCD_ShowString(2,1,"****");	
					state=1;
				}
				
				
				
				else
				{
					/*
					每输入错一次增加5秒的等待时间
					变量ErrorCount记录累计输错次数
					变量InputCount控制每次只能输入4位密码
					*/	
					
					LCD_ShowString(1,11,"ERROR ");
		            LCD_ShowString(2,1,"****");
					ErrorCount++;
				    LCD_ShowString(1,1,"AFTER            ");
					LCD_ShowNum(1,8,ErrorCount*5,4);
					LCD_ShowString(1,13,"S");
					LCD_ShowString(2,1,"AND TRY AGAIN");
                    state=0;
					for( i=ErrorCount*5;i>0 ; i--   )//for循环，一秒刷新一次倒计时
					{
						LCD_ShowNum(1,8,i,4);
						Delay(1000);
					}
					
			        Password=0;   //密码清零
					InputCount=0;      //计数清零
					LCD_ShowString(1,1,"Password:             ");
                    LCD_ShowString(2,1,"****                  ");	
				}
				
			}

二、进阶功能介绍

/*

第一次独自开发这类项目，代码逻辑和格式可能有点混乱。

不过功能都测试过啦，没问题的，还请多多包涵。

*/

1.输入错误密码，进行锁机操作

                每输入错误一次增加5秒的锁机时间，倒计时每秒刷新显示剩余锁机时间

                                                        图例：累计输入错误三次

			for( i=ErrorCount*5;i>0 ; i--   )//for循环，一秒刷新一次倒计时
			{
				LCD_ShowNum(1,8,i,4);
				Delay(1000);
			}

2.执行开锁步骤，并可以自定义开锁后展示内容

                按下按键S11，确认，将输入的数字与密码比较。

                相同则显示PASS，并且更改状态state=1。

              （当密码输入正确的时候状态变更为1，未输入时和密码输入错误是仍然为0）

                再按下按键S14，执行开锁步骤

                自定义展示开锁内容（小彩蛋*1）

			/*
			&&两个条件都满足，才能触发
			||两个条件任一满足都可以触发
			前面正确输入密码，并且按下按键14执行类似开锁的步骤
			*/
			
			if(KeyNum==14 && state==1)  
				
			{
				LCD_ShowString(1,1,"      OPEN       ");	
				LCD_ShowString(2,1,"Waiting...          ");		
				Delay(2000);
				LCD_ShowString(2,1,"                   ");
				LCD_ShowString(1,1,"   I LOVE YOU!          ");
                //可以自定义LCD屏幕的显示内容（彩蛋在此！！！）
				Delay(2000);
				LCD_ShowString(1,1,"Password:             ");
                LCD_ShowString(2,1,"****                  ");				
			}

 3.重新设定密码

                按下按键S15                     

                                                                        加载

                                                      进入重新设定密码的界面

             

			if(KeyNum==15)  //如果S15按下，执行重新输入密码的操作
			{					
				Password=0;   //密码清零
				InputCount=0; //输入计数清零
				state=0;
				LCD_ShowString(1,1,"RESET Password             ");	
				LCD_ShowString(2,1,"Waiting...                ");	
				
				Delay(2000);				
				LCD_ShowString(1,1,"                   ");
				LCD_ShowString(2,1,"                   ");			
				LCD_ShowString(1,1,"NEW Password                   ");
				LCD_ShowString(2,1,"****                   ");						
			}

                   输入新的四位密码（不输入默认密码为4个0）

                   在此之后按下S16

                

                                                             显示新密码0226已经修改成功

			if(KeyNum==16)//如果S16按下，重新设定密码并且显示新密码
			{
				secret=Password;
				Password=0;
				InputCount=0;
				LCD_ShowString(1,1,"                   ");
				LCD_ShowString(2,1,"                   ");			
				LCD_ShowString(1,1,"NEW Password                   ");
				LCD_ShowString(2,1,"CHANGED           ");	
				LCD_ShowNum(2,9,secret,4);	

				Delay(2000);
                LCD_ShowString(1,1,"Password:             ");
                LCD_ShowString(2,1,"****                  ");					
			}

三、模块化代码和主代码

1.LCD1602初始化代码

#include <REGX52.H>
 
//引脚配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0
 
//函数定义：
/**
  * @brief  LCD1602延时函数，12MHz调用可延时1ms
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Delay()
{
    unsigned char i, j;
 
    i = 2;
    j = 239;
    do
    {
        while (--j);
    } while (--i);
}
 
/**
  * @brief  LCD1602写命令
  * @param  Command 要写入的命令
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
    LCD_RS=0;
    LCD_RW=0;
    LCD_DataPort=Command;
    LCD_EN=1;
    LCD_Delay();
    LCD_EN=0;
    LCD_Delay();
}
 
/**
  * @brief  LCD1602写数据
  * @param  Data 要写入的数据
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
    LCD_RS=1;
    LCD_RW=0;
    LCD_DataPort=Data;
    LCD_EN=1;
    LCD_Delay();
    LCD_EN=0;
    LCD_Delay();
}
 
/**
  * @brief  LCD1602设置光标位置
  * @param  Line 行位置，范围：1~2
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{
    if(Line==1)
    {
        LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));
    }
    else if(Line==2)
    {
        LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));
    }
}
 
/**
  * @brief  LCD1602初始化函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Init()
{
    LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵
    LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关
    LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动
    LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}
 
/**
  * @brief  在LCD1602指定位置上显示一个字符
  * @param  Line 行位置，范围：1~2
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @param  Char 要显示的字符
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char)
{
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    LCD_WriteData(Char);
}
 
/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给字符串
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  String 要显示的字符串
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{
    unsigned char i;
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    for(i=0;String[i]!='\0';i++)
    {
        LCD_WriteData(String[i]);
    }
}
 
/**
  * @brief  返回值=X的Y次方
  */
int LCD_Pow(int X,int Y)
{
    unsigned c;
    char i;
    int Result=1;
    for(i=0;i<Y;i++)
    {
        Result*=X;
    }
    return Result;
}
 
/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~65535
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
    unsigned char i;
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    for(i=Length;i>0;i--)
    {
        LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
    }
}
 
/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：-32768~32767
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{
    unsigned char i;
    unsigned int Number1;
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    if(Number>=0)
    {
        LCD_WriteData('+');
        Number1=Number;
    }
    else
    {
        LCD_WriteData('-');
        Number1=-Number;
    }
    for(i=Length;i>0;i--)
    {
        LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
    }
}
 
/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFF
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~4
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
    unsigned char i,SingleNumber;
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    for(i=Length;i>0;i--)
    {
        SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;
        if(SingleNumber<10)
        {
            LCD_WriteData(SingleNumber+'0');
        }
        else
        {
            LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A');
        }
    }
}
 
/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
    unsigned char i;
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    for(i=Length;i>0;i--)
    {
        LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0');
    }
}

2.LCD1602初始化代码调用（.h）

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__
 
//用户调用函数：
void LCD_Init();
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
 
#endif

3.延时函数

void Delay(unsigned int xms)	
{
	unsigned char data i, j;
	while(xms--)
	{
	i = 2;
	j = 199;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
	}
}

4.延时函数调用（.h）

#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__

void Delay(unsigned int xms);

#endif

5.矩阵按键初始化代码

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
/**
  * @brief 矩阵键盘读取按键键码
  * @param  无
  * @retval KeyNumber 按下按键的键码值
  如果按键按下不放，程序会停留在此函数，松手的一瞬间，返回按键的键码，没有按键按下的时候放回0
  */
int MatrixKey()
{
	//矩阵扫描，按一行或者按一列，依次输入扫描，要扫描的给0，其余给1
	int KeyNumber=0;
	
	P1=0xFF; //默认都是1（高电平）
	P1_3=0;
	//检测按键按下，就是判断是否变成0
	if(P1_7==0)//1行1列的按钮=1
{
	Delay(20);
	while(P1_7==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=1;
}


	if(P1_6==0)//2行1列的按钮=5
{
	Delay(20);
	while(P1_6==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=5;
}


	if(P1_5==0)//3行1列的按钮=9
{
	Delay(20);
	while(P1_5==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=9;
}


	if(P1_4==0)//4行1列的按钮=13
{
	Delay(20);
	while(P1_4==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=13;
}

	
	P1=0xFF; //默认都是1（高电平）
	P1_2=0;
	//检测按键按下，就是判断是否变成0
	if(P1_7==0)//1行2列的按钮=2
{
	Delay(20);
	while(P1_7==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=2;
}


	if(P1_6==0)//2行2列的按钮=6
{
	Delay(20);
	while(P1_6==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=6;
}


	if(P1_5==0)//3行2列的按钮=10
{
	Delay(20);
	while(P1_5==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=10;
}

	if(P1_4==0)//4行2列的按钮=14
{
	Delay(20);
	while(P1_4==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=14;	
}
		
	
	P1=0xFF; //默认都是1（高电平）
	P1_1=0;	
	//检测按键按下，就是判断是否变成0
	if(P1_7==0)//1行3列的按钮=3
{
	Delay(20);
	while(P1_7==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=3;
}


	if(P1_6==0)//2行3列的按钮=7
{
	Delay(20);
	while(P1_6==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=7;
}

	if(P1_5==0)//3行3列的按钮=11
{
	Delay(20);
	while(P1_5==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=11;
}

	if(P1_4==0)//4行3列的按钮=15
{
		Delay(20);
	while(P1_4==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=15;
}
	

	P1=0xFF; //默认都是1（高电平）
	P1_0=0;
    //检测按键按下，就是判断是否变成0
	if(P1_7==0)//1行4列的按钮=4
{
	Delay(20);
	while(P1_7==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=4;
}


	if(P1_6==0)//2行4列的按钮=8
{
	Delay(20);
	while(P1_6==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=8;
}


	if(P1_5==0)//3行4列的按钮=12
{
	Delay(20);
	while(P1_5==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=12;
}


	if(P1_4==0)//4行4列的按钮=16
{
	Delay(20);
	while(P1_4==0)
	{
		Delay(20);
	}
	KeyNumber=16;
}

	return KeyNumber;
}

6.矩阵按键初始化代码（.h）

#ifndef __MATRIXKEY_H__
#define __MATRIXKEY_H__

unsigned char MatrixKey();

#endif

7.主函数

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#include "MatrixKey.h"

int KeyNum;
int Password,InputCount=0,ErrorCount=0,i=0;
int state=0;
//判断状态0假1真，当密码输入正确的时候状态变更为1，未输入时和密码输入错误是仍然为0
int secret=1201;
//secret为全局变量，储存密码，默认密码是1201

void main()
{
	LCD_Init();
	LCD_ShowString(1,1,"SAFE SYSTEM");

	Delay(2000);
	LCD_ShowString(1,1,"DESINGER:MLS");
	//字符串内可以加空格，以取代刷新屏幕的作用
	Delay(2000);
    LCD_ShowString(1,1,"Password:      ");
    LCD_ShowString(2,1,"****");	
	while(1)
	{
		KeyNum=MatrixKey();
		
		if(KeyNum)//等价于if(KeyNum!=0)----非零即真
		{
			if(KeyNum<=10)//如果S1~S10按键按下，输入密码
			{
				if(InputCount<4)
				{
					Password*= 10;
					Password+= KeyNum%10;
					InputCount++;
					//1~9/10=1~9
					//10/10=0					
				}
				LCD_ShowNum(2,1,Password,4);
			}
			
			if(KeyNum==11) //如果S11按键按下时，确认输入密码，并且与已保存的密码进行比较
			{
				if(Password==secret)
				{
					LCD_ShowString(1,13,"PASS");
					Password=0;        //密码清零
					InputCount=0;      //输入计数清零
					LCD_ShowNum(2,1,Password,4);
					LCD_ShowString(2,1,"****");	
					state=1;
				}
				
				
				
				else
				{
					/*
					每输入错一次增加5秒的等待时间
					变量ErrorCount记录累计输错次数
					变量InputCount控制每次只能输入4位密码
					*/	
					
					LCD_ShowString(1,11,"ERROR ");
		            LCD_ShowString(2,1,"****");
					ErrorCount++;
				    LCD_ShowString(1,1,"AFTER            ");
					LCD_ShowNum(1,8,ErrorCount*5,4);
					LCD_ShowString(1,13,"S");
					LCD_ShowString(2,1,"AND TRY AGAIN");
                    state=0;
					for( i=ErrorCount*5;i>0 ; i--   )//for循环，一秒刷新一次倒计时
					{
						LCD_ShowNum(1,8,i,4);
						Delay(1000);
					}
					
			        Password=0;   //密码清零
					InputCount=0;      //计数清零
					LCD_ShowString(1,1,"Password:             ");
                    LCD_ShowString(2,1,"****                  ");	
				}
				
			}
			
			
			if(KeyNum==12)  //如果S12按下，删除已经输入的一位密码
			{
				Password = Password/10;
				InputCount--;
				LCD_ShowNum(2,1,Password,4);
			}				
			
			
			if(KeyNum==13)  //如果S13按下，删除已经输入的所有密码
			{
				Password = 0;
				InputCount=0;
				LCD_ShowNum(2,1,Password,4);
				LCD_ShowString(2,1,"****");				
			}							
			
			
			
			/*
			&&两个条件都满足，才能触发
			||两个条件任一满足都可以触发
			前面正确输入密码，并且按下按键14执行类似打开保险箱的动作
			*/
			
			if(KeyNum==14 && state==1)  
				
			{
				LCD_ShowString(1,1,"      OPEN       ");	
				LCD_ShowString(2,1,"Waiting...          ");		
				Delay(2000);
				LCD_ShowString(2,1,"                   ");
				LCD_ShowString(1,1,"   I LOVE YOU!          ");
				Delay(2000);
				LCD_ShowString(1,1,"Password:             ");
                LCD_ShowString(2,1,"****                  ");				
			}						
				     

			

			
			if(KeyNum==15)  //如果S15按下，执行重新输入密码的操作
			{					
				Password=0;   //密码清零
				InputCount=0; //输入计数清零
				state=0;
				LCD_ShowString(1,1,"RESET Password             ");	
				LCD_ShowString(2,1,"Waiting...                ");	
				
				Delay(2000);				
				LCD_ShowString(1,1,"                   ");
				LCD_ShowString(2,1,"                   ");			
				LCD_ShowString(1,1,"NEW Password                   ");
				LCD_ShowString(2,1,"****                   ");						
			}	

			
			
			if(KeyNum==16)//如果S16按下，重新设定密码并且显示新密码
			{
				secret=Password;
				Password=0;
				InputCount=0;
				LCD_ShowString(1,1,"                   ");
				LCD_ShowString(2,1,"                   ");			
				LCD_ShowString(1,1,"NEW Password                   ");
				LCD_ShowString(2,1,"CHANGED           ");	
				LCD_ShowNum(2,9,secret,4);	

				Delay(2000);
                LCD_ShowString(1,1,"Password:             ");
                LCD_ShowString(2,1,"****                  ");					
			}
			
		}
	}
}

四、设备和原理图

1.LCD1602

2.STC89C52

3.矩阵键盘模块

                     （原理图从转载“普中-2&普中-3&普中-4开发板原理图",非商业用途。）

4.Keil5界面

                                                                谢谢大家！

                                                        小白一枚，请多指教！                                                               

                                                         FROM 明月清风mls

标签：char,P1,进阶,ShowString,51,unsigned,Delay,LCD,密码锁
From： https://blog.csdn.net/weixin_67341796/article/details/140009895

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