单片机密码锁实验报告

二○一六～二○一七学年第一学期

电子信息工程系

电子综合设计II

报告书

班级：电信（产业）1401班

设计时间：2016/12/29

学生姓名：曹子龙

学号：201404135024

指导教师：赵敏

二○一六年十二月

一、设计要求.

题目内容：

设计一个基于51单片机的电子密码锁：

1.可以使用4*4的矩阵键盘与红外遥控器输入密码。

2.可以通过按特殊组合键重设开锁密码。

3.显示通过1602液晶屏显示电子密码锁界面，输入密码时显示输入个数显

示为‘*’，如果密码正确，进入欢迎界面。

4.密码连续输入3次错误报警，LCD显示报警，倒计时十秒后重新进入密码

输入界面。

5.可以通过特殊的按键组合跳过输入界面直接进入欢迎界面。

实现方法：

1.通过红外接收头，连接单片机的P3.2外部中断INT0口，可以实现单片

机接收遥控器的信号输入。

2.通过矩阵键盘扫描函数，可以实现对键盘输入的响应。

3.通过引脚的高低电平变化频率，控制蜂鸣器的输入占空比和频率（低电

平时间固定，通过输入给函数值的不同改变高电平时间，固定响300个周期），对不同按键实现不同声音响应。

4.1602显示屏有16*2个单元格，每个单元格由5*8个像素点组成，可以很

好的显示数字，符号，英文字符。

功能需求分析：

液晶屏显示：

根据题意，需要设计并显示输入密码界面、修改密码界面、欢迎界面、错误警告界面

密码输入：

根据题意，每次输入一个数字，则显示一个‘*’符号代替，只能看出输入的位数，若输入密码位数达到六位，则与正确密码比较，若正确，进入系统。根据日常的手机使用习惯，默认长度为6位，且第六位输入之后立即判断，正确则进入，错误则清空重输。

组合键实现密码修改：

密码修改必须通过不易被他人发现的特殊方法改变，所以设计为，若同时按住矩阵键盘的5,10 或6,9两个键，则进入密码修改函数。

输入密码错误三次则报错：

一般的密码系统对密码输入错误次数过多的情况进行了限制，所以在密码锁里设置，若密码输入错误三次，则进入警报界面，显示10s倒计时，必须在倒计时结束后才能再次输入密码。

组合键实现跳过密码：

如果系统主人临时忘记了密码，则需要一些补救的备用措施，所以在电子锁里设计了，如果同时按下0,15或3，12键，则跳过密码输入阶段，直接进入欢迎界面。

红外控制：

在很多时候，需要通过远程通信输入密码，进入某个远程服务器系统。所以，通过红外设备模拟远程通信就显得很有必要。再此系统中，通过把红外接收引脚接到外部中断INT0口，实现接收红外遥控器的数据。

重新输入：

如果密码输入的过程中，发现输错了一位数，方便起见，要设置重新输入的功能，即矩阵按键为11，或红外遥控键值为12时，重新输入密码，并且不计入输错次数。

二、 系统总体设计框架

系统模块分布图：

电子密码锁系统

密码输入及显示蜂鸣器模块

重设密码

跳过密码输入过程

警告音1602显示模

块

按键音

管理员模块

输入密码界面警告界面

重设密码界面欢迎界面

详细流程框图：

开始

若为重置密码指令

红外外部中断

键盘扫描

错误警报

进入欢迎界面

输入界面

是否为特殊组合键

输入是否达到6位

是否与正确密码相同错误次数达到三次？

系统锁定，并倒计时十

秒

将输入密码暂存在数组

用*显示密码位数

是

否

是

否

是

否是

否

将输入的六位六位密码

数组与正确值比较

若为跳过密码指令

输入密码界面重置密码界面

输入是否达到6位

将输入密码存入正确密码数组中，完成重置否

是

三、运行结果

密码输入：

每次输入一个数字，则显示一个‘*’符号。

密码修改：

通过特殊组合按键，进入密码修改函数。

三次报错：

若密码输入错误三次，则进入警报界面。

特殊键清除：

通过特殊组合按键，进入密码修改函数。

红外控制：

通过红外遥控器输入密码。

重新输入：

通过红外遥控器的12号按键或矩阵键盘的11号按键可以重新输入密码。

四、实验小结

本次实验，用51单片机实现了电子密码锁系统，虽然内容较基础，但是还是新学到了一些新知识，如红外线的数据传输方式，外部中断的合理使用。

同时也遇到了一些问题：

用红外遥控器输入密码的时候，总会在短时间内把一个键值发给单片机发送两次，但是原因不是太清楚，可能是红外遥控器的抬起也算一个命令，然后我再判断主函数的红外线标志位判断的地方，加了0.5秒的延迟，解决了问题。以后有时间再把红外接收器的数据手册详细看看，研究问题出在哪里。

总体来说，这一次的动手设计还是让自身能力提高了不少，但其实我学习的东西还远远不够，在以后的学习里，我会抓紧课外时间多学习知识，才能将自身解决实际问题的能力快速提高。

五、参考文献

[1] 谭浩强，C语言程序设计，清华大学出版社，2005

[2] 张毅刚，单片机原理及接口技术，人民邮电出版社，2011