【学习笔记】单片机的40个经典实验之28：4×4 键盘及 8 位数码管显示构成的电子密码锁
1． 实验任务
用 4×4 组成 0－9 数字键及确认键。用 8 位数码管组成显示电路提示信息，当输入密码时，只显示“8.”，当密码位数输入完毕按下确认键时，对输入的密码与设定的密码进行比较，若密码正确，则门开，此处用 LED 发光二极管亮一秒钟做为提示，同时发出“叮咚”声；若密码不正确，禁止按键输入 3 秒，同时发出“嘀、嘀”报警声；若在 3 秒之内仍有按键按下，则禁止按键输入 3 秒被重新禁止。
2． 电路原理图
图 4.33.1
3． 系统板上硬件连线
（1）． 把“单片机系统”区域中的 P0.0－P0.7 用 8 芯排线连接到“动态数码显示”区域中的 ABCDEFGH 端子上。
（2）． 把“单片机系统“区域中的 P2.0－P2.7 用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8 端子上。
（3）． 把“单片机系统”区域中的 P3.0－P3.7 用8芯排线连接到“4×4 行列式键盘”区域中的 R1R2R3R4C1C2C3C4 端子上。
（4）． 把“单片机系统”区域中的 P1.0 用导线连接到“八路发光二极管模块”区域中的 L2 端子上。
（5）． 把“单片机系统”区域中的 P1.7 用导线连接到“音频放大模块”区域中的 SPK IN 端子上。
（6）． 把“音频放大模块”区域中的 SPK OUT 接到喇叭上。
4． 程序设计内容
（1）． 4×4 行列式键盘识别技术：有关这方面内容前面已经讨论过，这里不
再重复。
（2）． 8 位数码显示，初始化时，显示“P”，接着输入最大 6 位数的密码，当密码输入完后，按下确认键，进行密码比较，然后给出相应的信息。在输入密码过程中，显示器只显示“8.”。当数字输入超过 6个时，给出报警信息。在密码输入过程中，若输入错误，可以利用“DEL”键删除刚才输入的错误的数字。
（3）． 4×4 行列式键盘的按键功能分布图如图 4.33.2 所示：
5． C 语言源程序
#include <AT89X52.H>
unsigned char ps[]={1,2,3,4,5};
unsigned char code dispbit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,
0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,
0x00,0x40,0x73,0xff};
unsigned char dispbuf[8]={18,16,16,16,16,16,16,16};
unsigned char dispcount;
unsigned char flashcount;
unsigned char temp;
unsigned char key;
unsigned char keycount;
unsigned char pslen=5;
unsigned char getps[6];
bit keyoverflag;
bit errorflag;
bit rightflag;
unsigned int second3;
unsigned int aa,bb;
unsigned int cc;
bit okflag;
bit alarmflag;
bit hibitflag;
unsigned char oka,okb;
void main(void)
{
unsigned char i,j;
TMOD=0x01;
TH0=(65536-500)/256;
TL0=(65536-500)%256;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
while(1)
{
P3=0xff;
P3_4=0;
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
if (temp!=0x0f)
{
for(i=10;i>0;i--)
for(j=248;j>0;j--);
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
if (temp!=0x0f)
{
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
switch(temp)
{
case 0x0e:
key=7;
break;
case 0x0d:
key=8;
break;
case 0x0b:
key=9;
break;
case 0x07:
key=10;
break;
}
temp=P3;
P1_1=~P1_1;
if((key>=0) && (key<10))
{
if(keycount<6)
{
getps[keycount]=key;
dispbuf[keycount+2]=19;
}
keycount++;
if(keycount==6)
{
keycount=6;
}
else if(keycount>6)
{
keycount=6;
keyoverflag=1;//key overflow
}
}
else if(key==12)//delete key
{
if(keycount>0)
{
keycount--;
getps[keycount]=0;
dispbuf[keycount+2]=16;
}
else
{
keyoverflag=1;
}
}
else if(key==15)//enter key
{
if(keycount!=pslen)
{
errorflag=1;
rightflag=0;
second3=0;
}
else
{
for(i=0;i<keycount;i++)
{
if(getps[i]!=ps[i])
{
i=keycount;
errorflag=1;
rightflag=0;
second3=0;
goto a;
}
}
errorflag=0;
rightflag=1;
a: i=keycount;
}
}
temp=temp & 0x0f;
while(temp!=0x0f)
{
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
}
keyoverflag=0;//?????????
}
}
P3=0xff;
P3_5=0;
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
if (temp!=0x0f)
{
for(i=10;i>0;i--)
for(j=248;j>0;j--);
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
if (temp!=0x0f)
{
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
switch(temp)
{
case 0x0e:
key=4;
break;
case 0x0d:
key=5;
break;
case 0x0b:
key=6;
break;
case 0x07:
key=11;
break;
}
temp=P3;
P1_1=~P1_1;
if((key>=0) && (key<10))
{
if(keycount<6)
{
getps[keycount]=key;
dispbuf[keycount+2]=19;
}
keycount++;
if(keycount==6)
{
keycount=6;
}
else if(keycount>6)
{
keycount=6;
keyoverflag=1;//key overflow
}
}
else if(key==12)//delete key
{
if(keycount>0)
{
keycount--;
getps[keycount]=0;
dispbuf[keycount+2]=16;
}
else
{
keyoverflag=1;
}
}
else if(key==15)//enter key
{
if(keycount!=pslen)
{
errorflag=1;
rightflag=0;
second3=0;
}
else
{
for(i=0;i<keycount;i++)
{
if(getps[i]!=ps[i])
{
i=keycount;
errorflag=1;
rightflag=0;
second3=0;
goto a4;
}
}
errorflag=0;
rightflag=1;
a4: i=keycount;
}
}
temp=temp & 0x0f;
while(temp!=0x0f)
{
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
}
keyoverflag=0;//?????????
}
}
P3=0xff;
P3_6=0;
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
if (temp!=0x0f)
{
for(i=10;i>0;i--)
for(j=248;j>0;j--);
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
if (temp!=0x0f)
{
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
switch(temp)
{
case 0x0e:
key=1;
break;
case 0x0d:
key=2;
break;
case 0x0b:
key=3;
break;
case 0x07:
key=12;
break;
}
temp=P3;
P1_1=~P1_1;
if((key>=0) && (key<10))
{
if(keycount<6)
{
getps[keycount]=key;
dispbuf[keycount+2]=19;
}
keycount++;
if(keycount==6)
{
keycount=6;
}
else if(keycount>6)
{
keycount=6;
keyoverflag=1;//key overflow
}
}
else if(key==12)//delete key
{
if(keycount>0)
{
keycount--;
getps[keycount]=0;
dispbuf[keycount+2]=16;
}
else
{
keyoverflag=1;
}
}
else if(key==15)//enter key
{
if(keycount!=pslen)
{
errorflag=1;
rightflag=0;
second3=0;
}
else
{
for(i=0;i<keycount;i++)
{
if(getps[i]!=ps[i])
{
i=keycount;
errorflag=1;
rightflag=0;
second3=0;
goto a3;
}
}
errorflag=0;
rightflag=1;
a3: i=keycount;
}
}
temp=temp & 0x0f;
while(temp!=0x0f)
{
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
}
keyoverflag=0;//?????????
}
}
P3=0xff;
P3_7=0;
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
if (temp!=0x0f)
{
for(i=10;i>0;i--)
for(j=248;j>0;j--);
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
if (temp!=0x0f)
{
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
switch(temp)
{
case 0x0e:
key=0;
break;
case 0x0d:
key=13;
break;
case 0x0b:
key=14;
break;
case 0x07:
key=15;
break;
}
temp=P3;
P1_1=~P1_1;
if((key>=0) && (key<10))
{
if(keycount<6)
{
getps[keycount]=key;
dispbuf[keycount+2]=19;
}
keycount++;
if(keycount==6)
{
keycount=6;
}
else if(keycount>6)
{
keycount=6;
keyoverflag=1;//key overflow
}
}
else if(key==12)//delete key
{
if(keycount>0)
{
keycount--;
getps[keycount]=0;
dispbuf[keycount+2]=16;
}
else
{
keyoverflag=1;
}
}
else if(key==15)//enter key
{
if(keycount!=pslen)
{
errorflag=1;
rightflag=0;
second3=0;
}
else
{
for(i=0;i<keycount;i++)
{
if(getps[i]!=ps[i])
{
i=keycount;
errorflag=1;
rightflag=0;
second3=0;
goto a2;
}
}
errorflag=0;
rightflag=1;
a2: i=keycount;
}
}
temp=temp & 0x0f;
while(temp!=0x0f)
{
temp=P3;
temp=temp & 0x0f;
}
keyoverflag=0;//?????????
}
}
}
}
void t0(void) interrupt 1 using 0
{
TH0=(65536-500)/256;
TL0=(65536-500)%256;
flashcount++;
if(flashcount==8)
{
flashcount=0;
P0=dispcode[dispbuf[dispcount]];
P2=dispbit[dispcount];
dispcount++;
if(dispcount==8)
{
dispcount=0;
}
}
if((errorflag==1) && (rightflag==0))
{
bb++;
if(bb==800)
{
bb=0;
alarmflag=~alarmflag;
}
if(alarmflag==1)//sound alarm signal
{
P1_7=~P1_7;
}
aa++;
if(aa==800)//light alarm signal
{
aa=0;
P1_0=~P1_0;
}
second3++;
if(second3==6400)
{
second3=0;
errorflag=0;
rightflag=0;
alarmflag=0;
bb=0;
aa=0;
}
}
else if((errorflag==0) && (rightflag==1))
{
P1_0=0;
cc++;
if(cc<1000)
{
okflag=1;
}
else if(cc<2000)
{
okflag=0;
}
else
{
errorflag=0;
rightflag=0;
P1_7=1;
cc=0;
oka=0;
okb=0;
okflag=0;
P1_0=1;
}
if(okflag==1)
{
oka++;
if(oka==2)
{
oka=0;
P1_7=~P1_7;
}
}
else
{
okb++;
if(okb==3)
{
okb=0;
P1_7=~P1_7;
}
}
}
if(keyoverflag==1)
{
P1_7=~P1_7;
}
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