一种基于STM32的智能门锁系统的设计

广东东软学院本科生毕业设计（论文）一种基于STM32的智能门锁系统的设计DesignofanintelligentdoorlocksystembasedonSTM32毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导老师的指导下，独立进行的设计（研究）工作及取得的成果，论文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人已经发表或撰写的作品及成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。毕业论文作者（签字）：签字日期：年月日摘要随着人们安全意识的不断提高和安全技术的发展，传统的机械锁将被智能门锁逐渐取代。使用指纹，密码或其他方式替换钥匙，用户不再需要担心出门时忘记带上钥匙或者意外丢失了钥匙，而站在门外，或者当他们逛街回家带一个大袋子时，站在门外翻包找钥匙等情况，这为日常生活提供了很多便利。本设计由STM32F103C8T6单片机核心电路板、生物指纹识别电路、薄膜矩阵键盘电路、RFID-RC522射频感应电路、LCD12864液晶显示电路以及蜂鸣器模块电路组成。支持指纹、NFC、密码以及感应卡四种方式进行开锁。通过LCD12864液晶显示屏显示系统操作界面，分别有运行界面、密码管理界面、指纹管理界面以及IC卡管理界面。本系统具有分级管理权限，管理员才可以进行增删信息，比如修改密码、添加或者删除指纹信息以及IC卡信息等；支持虚位密码，在正确密码前后可随意输入数字，保护真实密码；多次密码或指纹开锁失败则劫持开锁，使用管理员密码即可开锁并恢复正常。关键词：智能门锁；STM32；指纹识别；射频识别模块；虚位开锁密码AbstractWiththecontinuousimprovementofpeople'ssafetyawarenessandthedevelopmentofsafetytechnology,traditionalmechanicallockswillbegraduallyreplacedbyintelligentdoorlocks.Usefingerprints,passwordsorotherwaystoreplacethekey,usersnolongerneedtoworryaboutforgettingtobringthekeywhentheygooutoraccidentallylosingthekey,andstandingoutsidethedoor,orstandingoutsidethedoorwhentheygohomeshoppingwithabigbagforexample,findingakey,thisprovidesalotofconveniencefordailylife.ThisdesigniscomposedofthecorecircuitboardofSTM32F103C8T6singlechipmicrocomputer,biologicalfingerprintidentificationcircuit,filmmatrixkeyboardcircuit,RFID-RC522radiofrequencyinductioncircuit,LCD12864liquidcrystaldisplaycircuitandbuzzermodulecircuit.Supportfingerprint,NFC,passwordandproximitycardtounlock.ThesystemoperationinterfaceisdisplayedthroughtheLCD12864liquidcrystaldisplay,whichrespectivelyhasarunninginterface,apasswordmanagementinterface,afingerprintmanagementinterface,andanICcardmanagementinterface.Thissystemhashierarchicalmanagementauthority,andadministratorscanaddordeleteinformation,suchaschangingpasswords,addingordeletingfingerprintinformationandICcardinformation,etc.Itsupportsvirtualpasswords,youcanenternumbersbeforeandafterthecorrectpasswordtoprotecttherealpassword;multiplepasswordsorifthefingerprintunlockingfails,theunlockingishijacked,andtheadministratorpasswordcanbeusedtounlockandreturntonormal.Keywords:smartdoorlock;STM32singlechipmicrocomputer;fingerprintidentification;radiofrequencyidentificationmodule;virtualpassword广东东软学院本科生毕业设计（论文）广东东软学院本科生毕业设计（论文）目 录第一章绪论 [8]。重要的是，如果焊接过程中出现问题，整个控制系统都会受到影响，可以说焊接会使控制系统不能使用。手工焊接主要有如下四步组成的：第一步是开始焊接。要焊接的地方要清理干净，主要是去除油渍和灰尘，然后要焊接的部分要在一定方向上以两个角度折叠。小心不要交叉每个零件的腿，这会影响焊接。接下来，让焊接头接触待焊接部件的底部，并将其放在电线上。应该注意的是，焊头不能接触到其他零件的脚，否则这两个零件将被焊接在一起。第二步是热焊接。在第一步之后，下一步是加热焊锡丝。主要是把一个热烙铁放在设备的引脚旁边，慢慢熔化焊丝。必须注意电烙铁的温度和加热时间。如果时间太长，它很可能被焊接到面包板衬垫上。通常建议将电烙铁的温度调节到大约400度。加热大约2秒钟。这一例外也是基于设备类别的具体差异。在焊接过程中，当需要移除焊接部分时，也需要加热焊接部分。主要操作是在焊接处修补焊丝，使焊点变圆，然后通过电火花加工加热焊接处。在加热过程中，可以直接移除部件。此时，必须采取注意时间，否则垫将被损坏。第三部分是焊接表面的清洁。第二步完成后，有时会发现焊接不完美或害怕焊接错误，需要对焊接进行添加修改，主要会出现的主要有两种情况，一种是焊锡不足，焊点不圆。这时，有必要修理焊点。此时应注意，不能增加焊料的数量，否则在其他时间段内很容易连接到引脚。第二点是焊料过多。此时，您可以使用烙铁来回滑动焊料，这将带走多余的焊料。如果不能，则只能使用吸锡器。第四部分是焊点检查。完成前面的三个步骤后，就需要对系统电路进行整体的观察，主要是查看焊接点是否完整，光亮，牢固，并是否与其他引脚连接以及是否有漏焊。5.2系统调试记住必须认真观察焊接系统是否存在问题，例如正极和负极的反向连接或者连接，明显的断裂，虚焊问题等。然后使用万用表检查是否存在严重的电源问题，例如正极和负极之间的短路，以确保系统焊接没有问题。配置完成调试平台后，我们需要调试软件程序。如果程序调试没有问题，请开始验证系统功能是否符合要求。如果功能没有满足设计要求或者存在问题，就继续重复进行调试程序，直到满足所有功能要求为止。5.2.1系统程序调试在前面新建的工程里面完成整体代码的编写，然后单击keiluvisin5软件左上角的编译按钮，系统将对工程代码文件进行编译，可以在keiluvisin5软件下面的BuildOutput窗口中看到相应的提示信息。如果有错误消息，则必须按照提示查找并纠正错误，直到没有错误并且实物功能满足要求为止（如果是一般警告则可以忽略）。图5.1程序编译无误提示界面5.2.2系统硬件调试软件调试完成后，接下来就是对整个硬件进行测试，主要使用各种调试设备对焊接板进行整体调试，例如：万用表、直流电源或示波器等。主要检查设备是否能够工作进行正常。（1）肉眼进行观察。仔细观察每个焊接点是否有虚焊现象，每个器件之间是否有存在短接现象，从而导致系统短路。（2）使用万用表进行调试。首先检查电源是否短路，然后测量引脚连接是否正确，是否存在接线错误。（3）上电检查。完成第一步和第二步后，接下来，可以打开电源对系统进行通电。上电后，观察各个模块是否工作正常，然后逐个测试功能。5.3实物测试最后是对整个系统进行软件与硬件联调，以达到项目设计的要求。它支持指纹、NFC、密码以及感应卡四种方式进行开锁；通过LCD12864液晶显示屏显示系统操作界面，分别有运行界面、密码管理界面、指纹管理界面以及IC卡管理界面；具有分级管理权限，管理员权限才可以进行增删信息，比如修改密码、添加或者删除指纹信息以及IC卡信息等；支持虚伪密码，在正确密码前后可随意输入数字，保护真实密码；多次密码或指纹开锁失败则劫持开锁，使用管理员密码即可开锁并恢复正常。经过测试，系统各项功能测试正常，符合设计要求，如下图5.2所示。图5.2实物运行测试图参考文献罗洋坤.基于STM32车联网网络电路搭建及分析[J].机电工程技术,2018,47(04):97-98+115.符怡铭,袁亮,肖祥彬,刘凡,董效杰,徐建.基于STM32的指纹门禁系统的设计[J].科技广场,2017(03):179-181.孙骏荣,苏海永.用Arduino全面打造物联网[M].北京：清华大学出版社，2016.12李兰兰,基于CC2530的智能门禁教学演示系统设计[J].玉溪师范学院学报,2018,34(04):43-47.胡云冰,聂振华.单片机应用教程[M].北京：中国水利水电出版社，2014.06邱宇亮,张海南.基于dsPIC30F4011的液晶显示模块接口设计[J].机电一体化,2011,17(04):85-88.黄涛,白创,徐靖.嵌入式无线互连系统开发从实践到提高[M].北京：中国电力出版社，2007.07.徐涢基,魏全盛.单片机项目实训[M].北京希望电子出版社，2019.02.孙邦彦,刘冬冬,陈柱江,张婷.基于RFID电子标签的智能书包的设计[J].科技视界,2017(05):176-177.基于STM32的指纹识别门禁系统[J].马馨雅.电子世界.2018(24).刘火良,杨森.STM32库开发实战指南基于STM32F4[M].北京：机械工业出版社，2017.02.基于物联网智能门锁系统设计与开发[J].陈殊.数字技术与应用.2018(01).致谢想到即将离开校园，心中多有不舍。回顾整个大学四年的学习生涯，心中也越发感慨。在本论文即将完成之际，谨此向我的指导老师致以衷心的感谢！感谢这一路走来陪伴在我身边的伙伴和老师们，给予了我诸多的帮助和建议，让我能够健康生长以及顺利完成学业。首先，我是一个很幸运的人，在大学一年级就遇到了我的导师——艾广燚老师。他从大一开始就带领像我这样刚踏进大学的雏儿进行各种竞赛培训以及参加各种比赛，对我提供了很多的学习建议。老师与我之间亦师亦友，一起去吃过宵夜，谈过人生。他不仅在学业上对我给予帮助，日常生活对我也是诸多关照，给我指明迷惑鞭策自己努力去学习和生活，而不让我在大学期间放纵自己，虚度大学四年光阴。在这次的毕业项目设计以及毕业论文的撰写过程中，老师对我们也是煞费苦心，尤其是今年由于“新冠疫情”的原因，为了让我们能够顺利完成毕业设计和论文，老师就像一个全职奶爸，一个人带七个娃娃。只要我们有啥问题，老师都会在第一时间给我们解答，甚至半夜两三点发信息给老师，他基本都是及时回复，为了我们这群孩子也是太累了，在此由衷感谢老师的辛苦付出！其次，我要感谢陪伴我大学四年“四处征战”的队伍——咸鱼队。虽然我们队伍叫咸鱼队，但我们却一点都不咸鱼。但凡能够参加的竞赛我们都会去努力参加，在比赛的过程中，甚至就熬夜通宵都是家常便饭，但我们却能够收获许