如何实现一种基于STM32单片机的电子密码锁设计
一、功能简介
本项目使用Proteus8仿真STM32单片机控制器，使用LCD1602液晶、矩阵按键、蜂鸣器、EEPROM模块、继电器模块等。
主要功能：
系统运行后，LCD1602显示密码输入提示界面，系统存储在EEPROM的初始密码为123456，用户可通过矩阵按键S1-S10输入数值0-9，当在密码输入过程中有误，可按S11键回删并重新输入。当密码输入完成后，可按S12键确认，校验密码是否正确，如密码输入正确，电磁阀工作开门，对应D3指示灯点亮；如密码输入错误，LCD显示错误信息，可重新输入密码，最多可输入3次，如还输入错误，系统锁死，需等待10S钟解锁系统方可再次输入。当管理员需要更换密码时，可按下S13键，LCD显示更换密码界面，此时可通过S1-S10输入修改密码，修改过程中如需更改可按S11键回删并重新输入。修改密码完成后可按下S12键保存新密码至EEPROM中，更新的密码可断电不丢失。
二、软件设计
/*******************************************************************************
函 数 名 : TIM2_IRQHandler
函数功能 : TIM2中断函数
输 入 : 无
输 出 : 无
*******************************************************************************/
void TIM2_IRQHandler(void)
{
static u32 i=0;
if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update))
{
i++;
if(i>=(100*AFRESH_TIME))//时间到
{
i=0;
TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//关闭定时器
sys_ctrl.time_flag=1;
}
}
TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);
}
//主界面，输入密码提示
void main_display(void)
{
memset(sys_ctrl.password,0,6);//密码数据清零
sys_ctrl.time_flag=0;
sys_ctrl.resive_flag=0;
delay_ms(500);
lcd1602_clear();
lcd1602_show_string(0,0,"Password Input:");
}
//密码输入错误次数超过规定值，等待指定时间后可重新输入
void password_error_wait_afreah_input(void)
{
TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//开启定时器
lcd1602_clear();
lcd1602_show_string(0,0,"Error Too much!");
lcd1602_show_string(0,1,"Please Wait...");
while(1)
{
if(sys_ctrl.time_flag)//时间到
{
RELAY=1;
sys_ctrl.error_cnt=0;
break;
}
}
}
//密码输入、修改
void password_input(void)
{
u8 key=0;
u8 cnt=0;
while(1)
{
key=key_matrix_flip_scan();
//密码输入
if(key>0&&key<=10)//输入有效数字0-9，排除无效键输入
{
beep_alarm(100,10);//提示音
if(cnt<6)//有效密码位数，确保6位有效
{
if(sys_ctrl.resive_flag==0)
{
sys_ctrl.password[cnt]=key-1;//记录用户输入密码
if(PASSWORD_SHOW_HIDE==0)
lcd1602_show_num(cnt,1,'*',0);
else
lcd1602_show_num(cnt,1,sys_ctrl.password[cnt],1);
}
else//修改密码状态
{
sys_ctrl.save_password[cnt]=key-1;//记录验证密码
lcd1602_show_num(cnt,1,sys_ctrl.save_password[cnt],1);
}
cnt++;
}
}
//输入撤回
if(cnt>0)//有输入密码，撤回才有效
{
if(key==11)//撤回键
{
beep_alarm(100,10);
cnt--;
if(sys_ctrl.resive_flag==0)
{
sys_ctrl.password[cnt]=' ';
lcd1602_show_num(cnt,1,sys_ctrl.password[cnt],0);
}
else//修改密码状态
{
sys_ctrl.save_password[cnt]=' ';
lcd1602_show_num(cnt,1,sys_ctrl.save_password[cnt],0);
}
}
}
//密码确认
if(key==12)//密码确认键
{
beep_alarm(100,10);
if(sys_ctrl.resive_flag==0)
{
if(sys_ctrl.error_cnt< ERROR_PASSWORD_CNT)//密码输错，还可继续重新输入
{
if(memcmp(sys_ctrl.password,sys_ctrl.save_password,6))//密码错误
{
sys_ctrl.error_cnt++;
lcd1602_show_string(0,1,"Password Error!");
//密码错误，不可继续输入，需等待10S重新输入
if(sys_ctrl.error_cnt==ERROR_PASSWORD_CNT)
password_error_wait_afreah_input();
break;
}
else//密码正确，开锁
{
RELAY=0;
sys_ctrl.error_cnt=0;
lcd1602_show_string(0,1,"Password OK!");
delay_ms(2000);
RELAY=1;
break;
}
}
}
else//修改密码状态
{
sys_ctrl.resive_flag=0;//修改完成
lcd1602_show_string(0,1,"Password Set OK!");
AT24CXX_Write(0,sys_ctrl.save_password,6);//存储新密码
break;
}
}
//密码修改
if(key==13)//密码修改键
{
beep_alarm(100,10);
sys_ctrl.resive_flag=1;
cnt=0;
lcd1602_clear();
lcd1602_show_string(2,0,"Password Set:");
}
}
}
//应用控制系统
void appdemo_show(void)
{
u8 i=0;
u8 init_flag=0;
ctrl_pin_init();
key_matrix_init();
BEEP_Init();
lcd1602_init();//LCD1602初始化
TIM2_Init(500-1,71);//定时10ms
AT24CXX_Init();
init_flag=AT24CXX_ReadOneByte(250);
if(init_flag!=0xAA)//初始化一次，防止重复初始化密码
{
AT24CXX_WriteOneByte(250,0xAA);
for(i=1;i<7;i++)sys_ctrl.save_password[i-1]=i;
delay_ms(10);
AT24CXX_Write(0,sys_ctrl.save_password,6);//写入初始密码123456
}
AT24CXX_Read(0,sys_ctrl.save_password,6);//读取密码
while(1)
{
main_display();//主界面显示
password_input();//密码输入、修改
}
}
三、实验现象
