基于stm32智能电子锁.docVIP

智能电子锁的设计 需求分析：随着超大规模集成电路、计算机技术和网络技术的高速发展，物联网的概念被提出，人们的生活方式会变得完全不一样，智能家居更是物联网的基础应用之一。目前社会上主打的锁具依然是一些机械锁和普通的密码锁，这些锁在功能上都存在着一定程度的缺陷，它们逐渐的已经无法满足当今社会对于锁具的全新要求了。所以准备研究设计一款具有多功能的智能电子锁，以此满足人们的需求。 近年来，生物识别技术在某些方面已经非常完善，特别是指纹识别技术。若是在智能电子锁中加入生物识别技术，不仅可以大大的提高电子锁的安全性，而且使用起来也会更加的方便。因此，在进行设计时提出了一种基于STM32单片机的支持可远程控制的智能电子锁，并在设计中增加了现场声光报警和远程报警功能，同时还具有将锁具锁定、远程开锁、开锁记录等功能，使得电子锁使用起来更加便利，安全程度也会更高。设计过程主要包括原理设计、电路设计、服务器的搭建和手机APP的开发等步骤。并且在设计时把硬件电路分为了门内模块（主机）和门外模块（从机）两个部分，大大提高了电子锁的安全性能。 关键词：电子锁；STM32单片机；指纹识别；远程控制；声光报警 应用前景 随着社会的进步、时代的发展、生活水平的逐步提高和科技的高速发展，人们的安全意识逐渐的增加，越来越多的人希望生活变得更加简便、安全。所以，人们使用的产品会变得越来越智能化，就比如生活中常用的锁具。智能电子锁做为智能家居中至关重要的一环，对其安全性、稳定性、使用便捷性的研究尤为重要。其实锁具的作用就是允许合法用户通过和阻止非法用户，为了能够有效地识别用户，可以通过生物识别和密码识别的方式。当非法用户无法通过技术性的手段打开锁具时，一般会使用暴力破坏的方法，因此锁具需要检测到锁具本体是否遭到破坏并通知指定用户。若是将对锁具的操作分为门外操作和门内操作，就会大大提高锁具的安全性能，有效地保护主人的人身安全以及财产安全。因为锁具主要是对门外进行防范，所以门内的权限是要比门外的权限高的，在门内反锁后会禁止门外的开锁请求。 技术方案 1、总体方案设计 本设计实现了门内和门外两套控制系统。以STM32F103RBT6最小系统为核心的门内模块做为主机，以STM32F103C8T6最小系统为核心的门外模块做为从机。主机与从机之间使用串口进行通信。主机的设计框图如图1所示，从机的设计框图如图2所示。 图1 主机设计框图 图2 从机设计框图 在门外模块中使用SR602热释电模块检测是否有人靠近门锁，当检测到有人靠近时会驱动电机使滑盖上升。除了热释电可以发送信号使滑盖上升外，还使用了TTP223触摸按键模块，若是热释电模块失效用户还可以使用触摸按键开启滑盖。滑盖打开后会通过语音提示用户，进行指纹验证加密码验证的双重验证方式进行识别。在验证密码时OLED显示屏上会以“*”号显示防止密码泄露，当识别通过后会向主机发送开门请求然后开启门锁。若是连续3次识别失败，会向主机发送报警信号进入报警模式，并禁止所有开锁请求。 只有门内模块才能直接控制门锁的开关，门外模块只能发送请求。在门内模块中使用W25Q64存储芯片存储密码，当接收到从机发送过来的开锁请求时，需要提取请求中的指纹ID号和密码。使用指纹ID号经过设定的算法计算后生成地址，然后通过该地址到W25Q64存储芯片中提取密码。将两个密码进行对比，若是相同就打开门锁并向从机返回识别通过的指令，若是不相同就记录验证失败的次数。记录达到三次就进入报警模式，未达到三次就返回识别失败的指令，使从机重新进行验证。系统使用门磁开关对门是否闭合进行监控：当门锁打开后，如果10秒内门没有被推开，就会再次自动上锁；若是门推开后30秒内没有闭合则会提示用户，当门闭合后电磁锁会自动上锁。门内模块安装了DS18B20温度传感器和压电敲击震动传感器，当检测到高温或剧烈的震动时也会触发报警模式，可以有效地防止暴力破坏。 2、硬件电路设计 在门外模块中以STM32F103C8T6最小系统做为核心。外围电路模块为：由12个独立按键组成的“4X3”密码输入键盘、AS608光学指纹识别指纹采集模块、光敏电阻和LED灯组成的亮度检测及补光模块、JQ8400语音模块、8欧1.5W扬声器喇叭、SR602热释电传感器模块、TTP223电容式触摸式按键模块、0.96寸OLED显示屏、5V直流电机驱动模块、5V直流电机和电机轨道。 在门内模块中以STM32F103RBT6最小系统为核心。外围电路为：DS18B20温度传感器、压电敲击震动传感器模块、SIM800A开发板、ESP8266-01S WIFI模块、2.8寸LCD触摸屏、W25Q64存储芯片、5V继电器模块、60KG 12V电磁锁、门磁开关、12V转5V模块。 从机安装在门外，通过热释电和触摸感应开关检测是否有