单片技术实践 5

工作模块10

电子密码锁设计与实现

情境导入

电子密码锁在日常生活中应用很普遍，例如图10-1所示的家用电子密码锁、图10-2所示的银行自动取款机的密码输入设备。通过单片机控制的电子密码锁主要应用于便携式仪器仪表或者作为某一综合系统的一部分。图10-1家用电子密码锁图10-2自动取款机项目描述

某锁具公司要开发一款电子锁，具体功能如下：

（1）系统上电，液晶显示“Password6：”，此时可以通过按键输入6位数字密码，在液晶上显示“******”。

（2）输入密码后按“确认”键，进行内容和位数的判断，全正确显示“Pass”，发出“嘀”声，LED灯同时亮起。按下除“重置”键外的任意键，返回密码输入界面。若输入的密码不正确，显示“Error”，3s后返回密码输入界面。

（3）密码输入正确的状态下，按“重置”键，可以进行密码重置，液晶显示“Passwordset：”，输入6位数字密码，完成后自动返回密码输入界面。电子密码锁电路原理图电子密码锁电路解读

电路图由5个部分组成，分别是单片机电路模块、液晶电路模块、按键电路模块、蜂鸣器电路模块、LED灯模块。除了蜂鸣器模块，其他电路模块在前面的任务中都有介绍。

蜂鸣器模块采用芯片ULN2003，ULN2003工作电压高、工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受50V电压，是7路反相器集成电路。使用ULN2003的目的是提高输出电流，驱动蜂鸣器发声。在仿真电路环境中，蜂鸣器需要配置+12V电源人们才能听到声音。

当P12引脚得到0信号时，通过反相器74HC14取反后是1；高电平1送到ULN2003芯片的1B引脚，从1C输出低电平0，蜂鸣器BUZZER就能够通过+12V与1C引脚构成回路，进而发出声音。电子密码锁设计与实现—参考程序采用模块化编程，密码锁工程中包含以下3个文件：（1）主程序：6位液晶密码锁.c，主要处理按键功能。（2）液晶模块文件lcd1602.c，主要是液晶的驱动程序。（3）LCD1602.H头文件，对lcd1602.c中的子函数进行外部函数声明。参考程序见教材电子密码锁设计与实现程序解读1.头文件编写头文件的编写格式如下：#ifndef<标识>#define<标识>……#endififndef是ifnotdefine的缩写，是一种宏定义，称为条件编译。理论上讲，<标识>是可以自由命名的，但每个头文件的标识应该是唯一的。标识的命名规则：头文件名全部大写，前后加下划线，并将文件名中的“.”也改为下划线。例如，lcd1602.h写成#ifndef__LCD1602_H_。把一些要在多个C文件中进行调用的函数写在头文件中，函数声明时要在前面加上extern，并添加到工程中，lcd1602.h头文件如参考程序中的“LCD1602.H头文件参考程序”。电子密码锁设计与实现程序解读2.主程序流程图电子密码锁设计与实现3.模块化编程的特点

电子密码锁的设计综合运用了模块2、模块5、模块6的知识和技能，并采用了模块化编程方法，这种编程方法的优点如下：

（1）对于相对独立的程序可以直接建立C文件，避免大量程序代码堆积在主程序文件中，方便阅读和调试。

（2）应用模块化文件便于进行团队合作，每位技术员负责相对独立的功能的程序编写，并完成调试，全部功能模块调试完成后，再进行汇总调试，可以提高团队工作效率。电子密码锁设计与实现——扩展在电子密码锁程序的基础上，可以按照以下方向进行程序优化：方向1：密码输入错误次数超过5次时，延时30min才能再次输入。方向2：6位密码要包含数字、字母组成。方向3