H37 四位密码锁用 4×4 矩阵键盘输入、四位共阳数码管显示，位选走四只三极管驱动。初始密码 1234，有 9999 万能钥匙、B 键常开和 # 键逐位回删；错误锁 3 秒，期内乱按重新计时。作为密码锁系列第三篇，重点在两级比对链复用同一个循环变量。
01 设计任务
功能介绍：
使用51单片机设计一个四位电子密码锁，矩阵键盘输入、数码管显示、LED 指示锁状态，要求如下：
1、初始密码 1234：输入四位密码后按"D"确定，密码正确绿灯亮表示锁开，约 1 秒后自动熄灭锁闭；
2、万能钥匙 9999：输入"9999"按确定直接开锁——物业、管理员应急开门的标配功能，这一篇的重点就讲它怎么藏在比对逻辑里；
3、"B"键一键常开锁：按下就常开（万能开锁模式），要关锁按"复位"按键即可；
4、密码错误处理：数码管显示 Error、绿灯闪烁 6 下、蜂鸣器响 2 声，并锁定 3 秒禁止输入——更狠的是，惩罚期内乱按任何键会重新计时 3 秒并再响 2 声；
5、"#"键逐位回删：像计算器退格一样删掉最后输的一位，输错一位不用全部重来；
6、输入超时保护：输到一半 10 秒没动静，自动清空已输密码，蜂鸣器响 4 声提醒。
特别注意：这是密码锁系列第三篇。H23（8位）讲的是扫描和三重定时保护，H28（6位）讲的是首次输入自设密码和三错锁死，这一篇的差异化在"万能钥匙"——很多课设答辩会被老师问"管理员忘 了密码怎么办"，这个 9999 就是标准答案。另外它还有一个前三篇都没有的逐位回删键，03 节细讲。
02 三极管位选驱动：为什么位选线上要加四个三极管
先看硬件，这一篇的显示电路和前两篇密码锁都不一样：
· 段码：P0 口接 4 位一体的共阳数码管段选，串 RP1 排阻限流——P0 开漏必须上拉，老规矩；
· 位选：P2.0~P2.3 没有直接接数码管，而是各经一个 1k 电阻接 NPN 三极管（Q2~Q5），由三极管去驱动位选线。
为什么多此一举？四位数码管 8 段全亮时，位选公共端要流过 8 段电流之和，单片机 IO 口一个引脚只能拉 20mA 左右，直接驱动会发烫甚至带不动。加一级三极管，IO 只出"开关信号"，电流走三极管——IO 出逻辑、三极管扛负载，和 H30 里 PNP 驱动数码管是同一个思路，只是极性相反。
注意软件上的配合：位选是高电平选通（seg1=1; seg2=0; seg3=0; seg4=0;），段码是共阳低电平点亮。Dis_data() 里还有个 case 4：四路位选全关、段码全灭——多刷一轮"全灭"作消隐，防止上一位的残影串到下一位。
段码表也提前备好了字母：0xc6 是 C、0x86 是 E、0xaf 是 r——Error 三个字母就是靠这几个索引拼出来的（显示 16、14、17、17 四个下标：熄灭、E、r、r）。用"下标 16=全灭"混进段码表，消隐和 Error 显示就都不用写特殊分支，这是把资源表用活的小技巧。
03 矩阵键盘与逐位回删：输错一位不用重来
键盘是 4×4 矩阵接 P3 口，行线翻转扫描：先写 0xf0 检测有无按键，确认后交换行列方向读回键值，再和 keynum_tab[16] 查表对号。消抖借的是定时器余热——key_delay_start 置位后中断里 key_delay 开始计数，满 100ms 才认账，且 key_down 标志保证按住不连发，主循环一行 delay 都不用。
每按下一个数字键，先把这位数字写进密码记账数组、位置下标加一，下标超过 4 就封顶在 4；下标没到 4 时，显示缓冲整体左移一格，新数字填到最右一位。
新数字从右边挤进来，旧的依次左移——数码管上永远是"最近输入的 4 位"，像计算器。第 5 位开始只记账不显示（position 封顶为 4），防止数组越界。
按一次"#"键，显示缓冲整体右移一格、最左一位补熄灭，同时密码记账数组的位置下标减一、把退掉的那一位清掉。
显示右移一格、左边补熄灭，记账数组回退一位清零。输错一位删一位，这是 H23/H28 都没做的体验细节——那两篇错了只能整个清零重来。课设答辩时演示一遍回删，比讲十句"我考虑了用户体验"都管用。
04 万能钥匙与惩罚叠加：比对链怎么设计
核心的"D 确定键"处理，是一条两级比对链：
按"D"键后先跑一轮逐位比较，四位都和用户密码一致就算通过；没通过就把同一个循环变量归零，再逐位比一遍是不是每位都是 9，两轮都跑满四位才走开锁分支。
第一轮比用户密码（1234），没过就复用同一个循环变量 i 再比一轮"是不是每一位都是 9"——是，i 就跑满，走开锁分支。不引入第二个标志变量，i < 4 这个判断本身当了三用：密码对 / 万能钥匙对 / 都不对。这招和 H28 的"循环变量终值当比对结论"一脉相承，但它示范了级联复用：第二级比对直接搭在第一级的结果上，代码短一半。
两个延伸点：
1. 扩展性白送：Password_table[8] 定义了 8 个元素（{1,2,3,4,5,6,7,8}），只是比对时取前 4 位。想升级成 8 位密码锁？循环上限改一个数字、键盘多输四位就行，硬件一点不动。
2. 实际行为要说清：D 键开锁后绿灯亮 1 秒自动熄灭（LED_on_delay > 999 关灯），仿真图上的说明文字写"开锁几分钟后锁自动关闭"——以程序为准，Close_Lock_time 的 30 秒只是清内部状态，灯是 1 秒就灭的。
惩罚叠加是这篇比 H28 更"凶"的地方。错密码后 password_wrong_flag 置位，锁 3 秒。但看惩罚期内的处理：
锁定期内如果又检测到按键，就把蜂鸣器待响次数设为 2，同时把惩罚计时的计数器清零、重新开始计满 3 秒。
锁着不让输是对的，但每次乱按都把 3 秒惩罚重新计一遍、再警告两声——胡乱试锁的行为本身就是信号，惩罚要跟着延长。这个逻辑只有 4 行，防暴力破解的"味道"却全出来了，答辩讲安全性时直接引用。
05 非阻塞蜂鸣器：Buzz_on 的"响停节拍器"
蜂鸣器依旧不做 delay 硬等（响的时候数码管黑屏的坑，H23 讲过），这篇的 Buzz_on() 是个两步状态机：
· case 0：把要响的总段数算好（BUZZ_on_num * 2，响一段停一段交替），置入 temp_on_num，进入节拍；
· case 1：temp_on_num 是奇数就停、偶数就响，每 200ms 切换一次，走完清零归位。
于是"错误响 2 声"就是 BUZZ_on_num = 2，"超时响 4 声"就是 BUZZ_on_num = 4——次数变成了一个变量赋值，主循环该干嘛干嘛，蜂鸣器自己在节拍上走。这个模式从 H23 到 H29 已经反复出现，现在应该形成条件反射了：凡是要"响 N 声/闪 N 下"，都做成带计数的非阻塞状态机。
绿灯闪烁同理：LED_Flashnum 计 6 次（亮灭各 3 轮），每 500ms 翻一次，奇数次全灭、偶数次恢复 Error 显示——闪烁和 Error 文字共用一个显示缓冲，轮流"借屏"，结束后统一清空归零。
06 定时器心跳与多计数器并行
1ms 的定时器 T0（TMOD |= 0x01，方式 1）当下水道，中断里一口气养了六七个软计时器：按键消抖的 key_delay（100ms 判定、500ms 封顶防溢出）、蜂鸣器 200ms 节拍、LED 500ms 闪烁、1s 关灯、3s 惩罚、10s 输入超时、30s 状态清理。每个计数器都遵循同一套纪律：主循环里按需清零，中断里只加不减、加到上限封顶——if(++x > N) x = N 这句封顶是防止 uint 溢出回绕的标准写法。
不过源码里有一个没防住的：Enter_password_outtime_delay 超过 20000 后被赋值 200000，uint 最大才 65535，200000 直接回绕成 3392。好在主循环的超时判断（>9999 即 10 秒）会先一步清零，实际影响不大，但这是"封顶值也要算一遍能不能装下"的反面教材，07 节排错里单独列了。
07 排错清单
1、上电数码管黑屏或乱码：先查 P0 有没有接 RP1 排阻上拉——共阳段码靠 P0 灌电流，开漏不上拉什么都点不亮；
2、某一位比其他位暗：位选三极管的基极电阻（1k）或三极管本身问题，四位亮度不一致大概率是个别管子 β 值低；
3、按键没反应：Key_Port 是 P3，先确认矩阵键盘行列线没接反，再查 keynum_tab 键值表是否和自己的接线对应——这张表是按特定行列顺序写的，接线不同就要重排；
4、Error 一直闪不停：LED_Flashnum 减到 0 时才有清屏动作，若闪烁分支里误动了计数变量就会死循环闪烁；
5、输满 5 位后按键无效：position 封顶在 4 是正常设计，按"#"回删一位就能继续输；
6、万能钥匙开不了锁：确认输的是"9999"四个 9 再按 D——比对条件是"每一位都是 9"，输 3 个 9 按回删再补也会通过，但输"1234"以外的杂码不行；
7、源码三处小瑕疵，改不改随意但要心里有数：① 闪烁结束清屏 for(i=0;i<8;i++) Display_table[i]=0; —— Display_table 只定义了 4 个元素，越界写会踩到相邻的 Save_password_table，改成 4 就干净了；② 中断里 Enter_password_outtime_delay 封顶值 200000 超出 uint 范围（见 06 节）；③ Time0_init 里装的是 1000（1ms），注释却写"初始值10ms"，看代码别看注释。
08 总结
密码锁三篇到这里凑齐了三种"锁的性格"：H23 是规则全面型（改密/重置/三重定时），H28 是流程拟真型（首次输入自设密码、三错锁死），这一篇是管理员友好型（万能钥匙、常开模式、逐位回删）。三者程序骨架高度相似——矩阵键盘查表、左移/回删显示队列、非阻塞蜂鸣器、多计数器心跳——差别只在比对逻辑和惩罚策略这几行代码上。
下期开始进入通信类设计，敬请期待。
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09 文件日期修改
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"如何不打开程序的情况下更改proteus和keil程序的日期？"
工具和仿真文件在一起，见下面的下载链接。
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