### 电子密码锁设计知识点详解
#### 设计背景与目标
本课程设计旨在通过实际操作,让学生掌握基于单片机的电子密码锁的设计方法。该设计利用简单的硬件配置和编程技术,实现了一款具备基本安全功能的电子密码锁。用户可以通过设定的密码控制锁的开启与关闭,并具有错误尝试限制及警报功能。
#### 设计内容概述
- **密码输入机制**:设计采用两个按键来完成密码的输入,其中一个是功能键(用于输入密码长度或确认),另一个是数字键(用于输入具体的数字)。
- **密码验证逻辑**:若输入的密码与预设的密码匹配,则解锁;若三次连续输入错误的密码,则触发锁定功能,锁定时间为3秒,并伴有报警声。
- **锁定与解锁机制**:锁定状态下,即使在3秒内继续按动按键,系统也会维持锁定状态并持续发出报警声,直至3秒过后且无任何按键被按下,系统才会解除锁定状态。
#### 硬件配置
- **硬件模块**:
- 单片机系统:提供核心运算及控制功能。
- 音频放大模块:用于播放报警声。
- 四路静态数码显示:显示密码输入等信息。
- 八路发光二极管模块:辅助指示。
- 独立式键盘模块:提供用户输入界面。
- **硬件连线**:
- 单片机P0.0/AD0端口与音频放大模块SPK IN端子相连,用于控制报警声的播放。
- 音频放大模块SPK OUT端子与喇叭相连,播放声音。
- 单片机P2.0/A8至P2.7/A15端口与四路静态数码显示器的ABCDEFGH端子相连,用于显示信息。
- 单片机P1.0端口与八路发光二极管模块L1端子相连,用于指示灯状态。
- 单片机P3.6/WR与P3.7/RD端口与独立式键盘模块SP1和SP2端子相连,实现按键输入功能。
#### 软件设计
- **程序设计内容**:
- 密码设定:预设密码固定在程序存储器ROM中,本例中预设密码为“12345”。
- 密码输入:先输入密码长度,再逐位输入密码。
- 按键禁止功能:在三次输入错误后激活,持续3秒。
- **C语言源程序解析**:
- 主函数`main()`:初始化参数,设置定时器,进入主循环。
- 密码输入检测:通过`P3_6`(功能键)和`P3_7`(数字键)检测用户输入。
- 功能键按下时增加`funcount`,当等于预设密码长度加2时,标志位`cmpflag`置1,表示完成密码输入。
- 数字键按下时增加`digitcount`,根据`funcount`值更新密码数组`psbuf[]`。
- 密码验证:通过比较数组`ps[]`(预设密码)和`psbuf[]`(用户输入)来进行验证。
- 若不匹配,则`hibitflag`置1,进入错误处理流程。
- 错误处理:通过定时器实现3秒锁定,期间按键无效,并触发报警。
通过以上设计,不仅实现了密码锁的基本功能,还加强了安全性,提高了用户体验。学生通过此类实践项目可以加深对单片机应用的理解,并掌握硬件配置与软件编程相结合的方法。