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文檔簡介
I摘要本文主要論述了一個基于STM32F407系列單片機、STC32F407ZGT6作為主控的智能門鎖的設計思路以及最終將該設計加以實現(xiàn)的過程及方法,主要的硬件組成為:STM32F407ZGT6最小系統(tǒng)板、光學指紋模塊(AS608)、主從一體藍牙模塊(HC05)、RFID卡模塊(RC522)、步進電機(28BY-48)、OLED顯示屏、薄膜鍵盤模塊這六大部分設計以STM32F407ZGT6單片機為主控制器,聚合多種開鎖方式:光學指紋解鎖:由光學指紋模塊采集指紋信息,通過串口的方式傳輸?shù)街骺刂破?,模塊生成當前指紋的特征文件,第二次接觸到此指紋時,與庫中的特征文件進行比對,指紋一致時打開門鎖。藍牙APP解鎖:由藍牙模塊對APP內(nèi)嵌好的數(shù)據(jù)包同樣以串口的方式進行發(fā)送,發(fā)送到主控制器。主控制器完成接收、比對、完成開鎖動作。射頻卡解鎖:由RC522的讀寫器部分對射頻卡卡片扇區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進行讀取,讀取完成后,由SPI總線傳輸?shù)街骺刂破鲀?nèi)部,確認密碼是否正確,如密碼正確,步進電機轉(zhuǎn)動、打開鎖體。通過薄膜鍵盤的剩余按鍵可以對整個智能鎖進行設置,OLED以IIC的方式與主控制器進行通訊,顯示當前內(nèi)容、狀態(tài),以及更改密碼等操作。此款智能門鎖設計的系統(tǒng)涵蓋了多種開鎖方式,操作好上手,便于調(diào)節(jié)、更改,體積小,物料成本低廉等,有一定可能應用與消費市場【關(guān)鍵詞】主控STM32F407ZGT6;AS-608;HC-05;RFID-RC522IIAbstractThisThispapermainlydiscussesthedesignideaof??asmartdoorlockbasedonSTM32F407seriessinglechipmicrocomputerandSTC32F407ZGT6asthemaincontrol,andtheprocessandmethodoffinallyimplementingthedesign.Themainhardwarecomponentsare:STM32F407ZGT6minimumsystemboard,opticalfingerprintmodule(AS608),master-slaveintegratedBluetoothmodule(HC05),RFIDcardmodule(RC522),steppermotor(28BY-48),OLEDdisplay,membranekeyboardmoduleThedesignisbasedonSTM32F407ZGT6microcontrollerasthemaincontroller.Multipleunlockingmethodsareaggregated:Opticalfingerprintunlocking:Thefingerprintinformationiscollectedbytheopticalfingerprintmoduleandtransmittedtothemaincontrollerthroughtheserialport.Themodulegeneratesthecharacteristicsofthecurrentfingerprint.file,whenthefingerprintiscontactedforthesecondtime,itiscomparedwiththefeaturefileinthelibrary,andthedoorlockisopenedwhenthefingerprintsareconsistent.BluetoothAPPunlocking:ThedatapacketsembeddedintheAPParealsosentbytheBluetoothmodulethroughtheserialportandsenttothemaincontroller.Themaincontrollercompletesreceiving,comparingandunlocking.Radiofrequencycardunlocking:ThedatainthecardsectoroftheradiofrequencycardisreadbythereaderpartoftheRC522.Afterthereadingiscompleted,itistransmittedtothemaincontrollerbytheSPIbustoconfirmwhetherthepasswordiscorrect.Ifthepasswordiscorrect,stepThemotorrotatesandopensthelockbody.Theentiresmartlockcanbesetthroughtheremainingkeysofthemembranekeyboard.TheOLEDcommunicateswiththemaincontrollerinthewayofIIC,displayingthecurrentcontent,status,andchangingthepassword.Thesystemdesignedforthissmartdoorlockcoversavarietyofunlockingmethods.Itiseasytooperate,easytoadjustandchange,smallinsize,andlowinmaterialcost.Itislikelytobeappliedtotheconsumermarket.【Keywords】MasterSTM32F407ZGT6;AS-608;HC-05;RFID-RC522附錄一元器件清單STM32F407ZGT6最小系統(tǒng)板AS-608光學指紋模塊HC-05藍牙模塊RFID-RC522射頻卡模塊步進電機28BY-48ULN2003AN驅(qū)動板萬用板DC電源插頭USB數(shù)據(jù)線USB電源排針若干杜邦線若干附錄二系統(tǒng)電路圖附錄三部分源代碼OLED_Show_Font(56,48,0);//顯示鎖圖標 while(1) { time1++; if((time1%2000)==0)//時間顯示:每50ms更新一次顯示數(shù)據(jù) { Display_Data(); } if((time1%5000)==0)//每200ms檢測一次卡片,藍牙數(shù)據(jù) { //MFRC522解鎖 time1=0; MFRC522_Initializtion(); Error=MFRC522_lock(); if(Error==0)gotoMENU; else OLED_Show_Font(56,48,0);//鎖 //手機藍牙解鎖密碼1 Error=usart3_cherk((char*)Pwd); if(Error==0){ OLED_Clear(); Show_Str(20,10,128,24,"解鎖中...",24,0); Walkmotor_ON(); Show_Str(20,10,128,24,"已解鎖!",24,0); gotoMENU; } else OLED_Show_Font(56,48,0);//鎖 //手機藍牙解鎖密碼2 Error=usart3_cherk((char*)Pwd2); if(Error==0){ OLED_Clear(); Show_Str(20,10,128,24,"解鎖中...",24,0); Walkmotor_ON(); Show_Str(20,10,128,24,"已解鎖!",24,0); gotoMENU; } else OLED_Show_Font(56,48,0);//鎖 } //指紋解鎖 if(PS_Sta) //檢測PS_Sta狀態(tài),如果有手指按下 { while(PS_Sta){ Error=press_FR();//刷指紋 if(Error==0)gotoMENU; else OLED_Show_Font(56,48,0);//鎖 } } //密碼鎖 key_num=Button4_4_Scan(); //按鍵掃描 if(key_num!=-1) { Error=password(); if(Error==0)gotoMENU; else OLED_Show_Font(56,48,0);//鎖 }OLED_Clear(); if(arrow<3){ Show_Str(5,arrow*16,128,16,"->",16,0); set=0;} else{ Show_Str(5,(arrow-3)*16,128,16,"->",16,0); set=3;} Show_Str(25,0,128,16,setup[set],16,0); Show_Str(25,16,128,16,setup[set+1],16,0); Show_Str(25,32,128,16,setup[set+2],16,0); Show_Str(0,52,128,12,"上下鎖定確定",12,0); time2=0; while(1) { //超時鎖屏 time2++; if(time2>10000|key_num==15){ time2=0; OLED_Clear(); Show_Str(30,20,128,16,"已鎖定!",16,0); OLED_Show_Font(56,48,0);//鎖 delay_ms(1000); OLED_Clear(); gotoMAIN; } //功能選項選擇 key_num=Button4_4_Scan(); if(key_num) { if(key_num==13){ if(arrow>0)arrow--; gotoMENU; } if(key_num==14){ if(arrow<5)arrow++; gotoMENU; } if(key_num==16){ switch(arrow) { case0:Add_FR();
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