一、项目功能概述

1、可通过指纹模块增删查改家庭成员的指纹信息，增删查改是否成功的相关信息显示在TFTLCD屏幕，可存储500个指纹信息。
2、在指纹匹配过程中，如果采集的指纹与指纹模块库相匹配，TFTLCD显示“刷指纹成功，确有此人ID”，此时指示灯亮。
3、可以密码解锁（密码6位），如果匹配成功，即可开锁，显示“密码正确”，指示灯亮。
4、如果密码错误或者没有识别到指纹，指示灯灭，蜂鸣器报警。
5、支持TFTLCD触摸屏校准。
6、显示温湿度。
资料下载地址：基于STM32指纹密码锁

二、材料选择

1、正点原子F103精英板

2、正点原子3.5寸TFTLCD屏

3、正点原子LB301电容式指纹模块

4、DHT11温湿度模块

三、原理图设计

LB301模块连接图

DHT11模块连接图

VCC DATA GND
3.3V PA11 GND

四、成品展示

1、上电界面
需要进行触摸屏校准按K1,不需要则按K0。

2、触摸屏校准
按下K1进入触摸屏校准界面，总共四个对角点，依次按下就行，按好后进入主界面。

3、主界面

4、指纹采集界面
指纹采集时需要将手指放在指纹模块上，指纹采集成功后，需要在键盘上输入录入指纹ID，然后按Enter进行保存。

4、指纹识别成功界面
将手指放在模块上进行识别，识别成功显示“刷指纹成功，确有此人ID”,二极管亮，识别失败显示“没有搜索到指纹”，二极管灭蜂鸣器报警！

5、密码解锁界面
首先点击屏幕的密码解锁，输入6位数密码，正确密码为“55555”，如果密码匹配失败显示“密码错误”，匹配成功显示“密码正确”。

6、删指纹界面

支持单个指纹删除和指纹清空两种功能

源码设计

main.c

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "lcd.h"
#include "key.h"
#include "beep.h"
#include "touch.h"
#include "malloc.h"
#include "usmart.h"
#include "sdio_sdcard.h"
#include "w25qxx.h"
#include "ff.h"
#include "exfuns.h"
#include "fontupd.h"
#include "text.h"
#include "usart2.h"
#include "LB301.h"
#include "timer.h"
#include "string.h"#define usart2_baund  57600//串口2波特率，根据指纹模块波特率更改SysPara LB301Para;//指纹模块LB301参数
u16 ValidN;//模块内有效指纹个数
u8** kbd_tbl;
const  u8* kbd_menu[15]={"删指纹"," 密码解锁","录指纹","1","2","3","4","5","6","7","8","9","DEL","0","Enter",};//按键表
const  u8* kbd_delFR[15]={"返回"," ","清空指纹","1","2","3","4","5","6","7","8","9","DEL","0","Enter",};//按键表void CheckPassword(uint8_t key_val);//密码检查
void Add_FR(void);  //录指纹
void Del_FR(void);  //删除指纹
void press_FR(void);//刷指纹
void ShowErrMessage(u8 ensure);//显示确认码错误信息
void LB301_load_keyboard(u16 x,u16 y,u8 **kbtbl);//加载虚拟键盘
u8  LB301_get_keynum(u16 x,u16 y);//获取键盘数
u16 GET_NUM(void);//获取数值
uint8_t shidu = 0;
uint8_t wendu = 0;
char mStrtemp[20];char mStrhum[20];uint8_t mFingerErr= 0;
uint8_t mPasswordErr = 0;int main(void)
{    u8 ensure;u8 key_num;char *str;    u16 count = 0;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2delay_init();   //初始化延时函数uart_init(115200); //初始化串口1波特率为115200，用于支持USMARTusart2_init(usart2_baund);//初始化串口2,用于与指纹模块通讯BEEP_Init();            //初始化蜂鸣器led_init();DHT11_Init();KEY_Init();                 //按键初始化 LCD_Init();                 //LCD初始化    W25QXX_Init();          //初始化W25Q128tp_dev.init();          //初始化触摸屏usmart_dev.init(72);        //初始化USMARTmy_mem_init(SRAMIN);     //初始化内部内存池 exfuns_init();           //为fatfs相关变量申请内存  f_mount(fs[1],"1:",1);  //挂载FLASH.POINT_COLOR=RED;while(font_init())           //检查字库{     LCD_ShowString(60,50,240,16,16,"Font Error!");delay_ms(200);                LCD_Fill(60,50,240,66,WHITE);//清除显示delay_ms(200); }if(!(tp_dev.touchtype&0x80))//如果是电阻屏{Show_Str_Mid(0,30,"是否进行触摸屏校准",16,240);POINT_COLOR=BLUE;Show_Str_Mid(0,60,"是:KEY1   否:KEY0",16,240);  while(1){key_num=KEY_Scan(0);if(key_num==KEY0_PRES)break;if(key_num==KEY1_PRES){LCD_Clear(WHITE);TP_Adjust();       //屏幕校准 TP_Save_Adjdata();//保存校准参数break;                }}}/*加载指纹识别实验界面*/LCD_Clear(WHITE);POINT_COLOR=RED;Show_Str_Mid(0,20,"智能锁防盗控制系统",16,240);  //Show_Str_Mid(0,460,"       金陵科技学院毕业设计",16,240);    //Show_Str_Mid(0,20,"正点原子 @ALIENTEK",16,240);                         POINT_COLOR=BLUE;Show_Str_Mid(0,40,"与LB301模块握手....",16,240);    while(PS_GetImage() == 0xff)//与LB301模块握手（读取图像指令有数据返回说明模块已经连接）{delay_ms(400);LCD_Fill(0,40,240,80,WHITE);Show_Str_Mid(0,40,"未检测到模块!!!",16,240);delay_ms(800);LCD_Fill(0,40,240,80,WHITE);Show_Str_Mid(0,40,"尝试连接模块...",16,240);}LCD_Fill(30,40,240,100,WHITE);Show_Str_Mid(0,40,"通讯成功!!!",16,240);str=mymalloc(SRAMIN,30);sprintf(str,"波特率:%d   地址:%x",usart2_baund,LB301Addr);//Show_Str(0,60,240,16,(u8*)str,16,0);ensure=PS_ValidTempleteNum(&ValidN);//读库指纹个数if(ensure!=0x00)ShowErrMessage(ensure);//显示确认码错误信息   ensure=PS_ReadSysPara(&LB301Para);  //读参数 if(ensure==0x00){mymemset(str,0,50);sprintf(str,"库容量:%d     对比等级: %d",LB301Para.PS_max-ValidN,LB301Para.PS_level);//Show_Str(0,80,240,16,(u8*)str,16,0);}elseShowErrMessage(ensure); myfree(SRAMIN,str);LB301_load_keyboard(0,170,(u8**)kbd_menu);//加载虚拟键盘while(1){key_num=LB301_get_keynum(0,170); if(key_num){if(key_num==1)Del_FR();       //删指纹if(key_num==3)Add_FR();      //录指纹   CheckPassword(key_num);}//查询刷指纹if(++count > 5) {count = 0;press_FR();     DHT11_Read_Data(&wendu,&shidu);//获取温湿度值}delay_ms(1);sprintf(mStrtemp,"%d",wendu );sprintf(mStrhum, "%d",shidu);Show_Str(150,60,240,16,(u8*)mStrhum,16,0);Show_Str(150,80,240,16,(u8*)mStrtemp,16,0);Show_Str_Mid(0,60,"湿度:",16,220);Show_Str_Mid(0,80,"温度:",16,220);}
}//加载按键界面（尺寸x,y为240*150）
//x,y:界面起始坐标（240*320分辨率的时候，x必须为0）
void LB301_load_keyboard(u16 x,u16 y,u8 **kbtbl)
{u16 i;POINT_COLOR=RED;kbd_tbl=kbtbl;LCD_Fill(x,y,x+240,y+150,WHITE);LCD_DrawRectangle(x,y,x+240,y+150);                         LCD_DrawRectangle(x+80,y,x+160,y+150);     LCD_DrawRectangle(x,y+30,x+240,y+60);LCD_DrawRectangle(x,y+90,x+240,y+120);POINT_COLOR=BLUE;for(i=0;i<15;i++){if(i==1)//按键表第2个‘:’不需要中间显示Show_Str(x+(i%3)*80+2,y+7+30*(i/3),80,30,(u8*)kbd_tbl[i],16,0); elseShow_Str_Mid(x+(i%3)*80,y+7+30*(i/3),(u8*)kbd_tbl[i],16,80);}
}
//按键状态设置
//x,y:键盘坐标
//key:键值(0~14)
//sta:状态，0，松开；1，按下；
void LB301_key_staset(u16 x,u16 y,u8 keyx,u8 sta)
{         u16 i=keyx/3,j=keyx%3;if(keyx>16)return;if(sta &&keyx!=1)//按键表第2个‘:’不需要清除LCD_Fill(x+j*80+1,y+i*30+1,x+j*80+78,y+i*30+28,GREEN);else if(keyx!=1)LCD_Fill(x+j*80+1,y+i*30+1,x+j*80+78,y+i*30+28,WHITE);if(keyx!=1)//不是‘：’Show_Str_Mid(x+j*80,y+7+30*i,(u8*)kbd_tbl[keyx],16,80);
}
//得到触摸屏的输入
//x,y:键盘坐标
//返回值:（1~15,对应按键表）
u8 LB301_get_keynum(u16 x,u16 y)
{u16 i,j;static u8 key_x=0;//0,没有任何按键按下u8 key=0;tp_dev.scan(0);        if(tp_dev.sta&TP_PRES_DOWN)//触摸屏被按下{   for(i=0;i<5;i++){for(j=0;j<3;j++){if(tp_dev.x[0]<(x+j*80+80)&&tp_dev.x[0]>(x+j*80)&&tp_dev.y[0]<(y+i*30+30)&&tp_dev.y[0]>(y+i*30)){   key=i*3+j+1;  break;            }}if(key){      if(key_x==key)key=0;else {LB301_key_staset(x,y,key_x-1,0);key_x=key;LB301_key_staset(x,y,key_x-1,1);}break;}}  }else if(key_x) {LB301_key_staset(x,y,key_x-1,0);key_x=0;} return key;
}
//获取键盘数值
u16 GET_NUM(void)
{u8  key_num=0;u16 num=0;while(1){key_num=LB301_get_keynum(0,170);   if(key_num){if(key_num==1)return 0xFFFF;//‘返回’键if(key_num==3)return 0xFF00;//       if(key_num>3&&key_num<13&&num<99)//‘1-9’键(限制输入3位数)num =num*10+key_num-3;     if(key_num==13)num =num/10;//‘Del’键          if(key_num==14&&num<99)num =num*10;//‘0’键if(key_num==15)return num;  //‘Enter’键}//LCD_ShowNum(80+15,170+7,num,6,16);}
}
//显示确认码错误信息
void ShowErrMessage(u8 ensure)
{LCD_Fill(0,120,lcddev.width,160,WHITE);Show_Str_Mid(0,120,(u8*)EnsureMessage(ensure),16,240);
}
//录指纹
void Add_FR(void)
{u8 i=0,ensure ,processnum=1,pressCout=1, str_buffer[40];u16 ID;while(1){switch (processnum){case 1: //连续按压4次指纹分别存到4个charBuffer里 i++;LCD_Fill(0,100,lcddev.width,160,WHITE);sprintf((char*)str_buffer,"请按指纹（%d）",pressCout);Show_Str_Mid(0,100,str_buffer,16,240);ensure=PS_GetImage();if(ensure==0x00) {i=0;BEEP=1;delay_ms(100);//这里需要延时一下，模块内部处理图像需要时间ensure=PS_GenChar(pressCout);//生成特征BEEP=0;if(ensure==0x00){LCD_Fill(0,120,lcddev.width,160,WHITE);Show_Str_Mid(0,120,"指纹正常",16,240);pressCout++;if(pressCout >=5){pressCout = 0;processnum=2;//跳到第二步}                           }else ShowErrMessage(ensure);               }else ShowErrMessage(ensure);                       break;case 2:LCD_Fill(0,100,lcddev.width,160,WHITE);Show_Str_Mid(0,100,"生成指纹模板",16,240);ensure=PS_RegMB();if(ensure==0x00) {LCD_Fill(0,120,lcddev.width,160,WHITE);Show_Str_Mid(0,120,"生成指纹模板成功",16,240);processnum=3;//跳到第三步}else {processnum=0;ShowErrMessage(ensure);}delay_ms(1200);break;case 3:  LCD_Fill(0,100,lcddev.width,160,WHITE);Show_Str_Mid(0,100,"请输入储存ID,按Enter保存",16,240);Show_Str_Mid(0,120,"0=< ID <=499",16,240);doID=GET_NUM();while(!(ID<LB301Para.PS_max));//输入ID必须小于模块容量最大的数值ensure=PS_StoreMB(CharBuffer1,ID);//储存模板if(ensure==0x00) {            LCD_Fill(0,100,lcddev.width,160,WHITE);                 Show_Str_Mid(0,120,"录入指纹成功",16,240);PS_ValidTempleteNum(&ValidN);//读库指纹个数//LCD_ShowNum(56,80,LB301Para.PS_max-ValidN,3,16);//显示剩余指纹容量delay_ms(1500);LCD_Fill(0,100,240,160,WHITE);return ;}else {processnum=0;ShowErrMessage(ensure);}                   break;              }delay_ms(200);if(i>=20)//超过20次没有按手指则退出{LCD_Fill(0,100,lcddev.width,160,WHITE);break;   }               }
}#define USE_AUTO_IDETIFY  1 // 1使用自动验证方式  0使用分布式验证方式//刷指纹
void press_FR(void)
{SearchResult seach;u8 ensure;char *str;
#if (USE_AUTO_IDETIFY == 1) //自动验证指纹  ensure=PS_AutoIdentify(&seach);if(ensure==0x00)//自动验证成功{BEEP=1;LCD_Fill(0,100,lcddev.width,160,WHITE);Show_Str_Mid(0,100,"刷指纹成功",16,240);str=mymalloc(SRAMIN,2000);sprintf(str,"确有此人,ID:%d  匹配得分:%d",seach.pageID,seach.mathscore);Show_Str_Mid(0,140,(u8*)str,16,240);myfree(SRAMIN,str);GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);//输出0，打开LED灯delay_ms(500);BEEP=0;//关闭蜂鸣器GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);//输出0，关闭LED灯LCD_Fill(0,100,lcddev.width,160,WHITE);}else if(ensure != 0xff){BEEP=1;ShowErrMessage(ensure);delay_ms(500);BEEP=0;//关闭蜂鸣器LCD_Fill(0,100,lcddev.width,160,WHITE);GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);//输出0，关闭LED灯}
#else  //分布式验证指纹ensure=PS_GetImage();if(ensure==0x00)//获取图像成功 {  BEEP=1;//打开蜂鸣器 delay_ms(100);//这里需要延时一下，模块内部处理图像需要时间ensure=PS_GenChar(CharBuffer1);if(ensure==0x00) //生成特征成功{        BEEP=0;//关闭蜂鸣器 ensure=PS_Search(CharBuffer1,0,299,&seach);//LB301Para.PS_maxif(ensure==0x00)//搜索成功{             LCD_Fill(0,100,lcddev.width,160,WHITE);Show_Str_Mid(0,100,"刷指纹成功",16,240);                str=mymalloc(SRAMIN,2000);sprintf(str,"确有此人,ID:%d  匹配得分:%d",seach.pageID,seach.mathscore);Show_Str_Mid(0,140,(u8*)str,16,240);myfree(SRAMIN,str);}else ShowErrMessage(ensure);                   }elseShowErrMessage(ensure);delay_ms(500);BEEP=0;//关闭蜂鸣器LCD_Fill(0,100,lcddev.width,160,WHITE);}
#endif
}//删除指纹
void Del_FR(void)
{u8  ensure;u16 num;LCD_Fill(0,100,lcddev.width,160,WHITE);Show_Str_Mid(0,100,"删除指纹",16,240);Show_Str_Mid(0,120,"请输入指纹ID按Enter发送",16,240);Show_Str_Mid(0,140,"0=< ID <=499",16,240);delay_ms(50);LB301_load_keyboard(0,170,(u8**)kbd_delFR);num=GET_NUM();//获取返回的数值if(num==0xFFFF)goto MENU ; //返回主页面else if(num==0xFF00)ensure=PS_Empty();//清空指纹库else ensure=PS_DeletChar(num,1);//删除单个指纹if(ensure==0){LCD_Fill(0,120,lcddev.width,160,WHITE);Show_Str_Mid(0,140,"删除指纹成功",16,240);        }elseShowErrMessage(ensure);    delay_ms(1200);PS_ValidTempleteNum(&ValidN);//读库指纹个数
//  LCD_ShowNum(56,80,LB301Para.PS_max-ValidN,3,16);
MENU:   LCD_Fill(0,100,lcddev.width,160,WHITE);delay_ms(50);LB301_load_keyboard(0,170,(u8**)kbd_menu);
}

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