智能门锁

一、项目背景

在消费升级渗透在各个领域的今天，国民消费发生着巨大的变化，与每个人息息相关的家居行业也是如此。现今，越来越多的智能家居产品出现在普通老百姓的生活中，智能照明、智能窗帘、智能扫地机器人等各种智能产品都给人们的生活带来了极大的便利。智能门锁作为智能家居中重要的一环，也成为消费者家居智能化的重要选择。智能门锁是指区别于传统机械锁的基础上改进的，在用户安全性、识别、管理性方面更加智能化简便化的锁具。智能门锁是门禁系统中锁门的执行部件。智能相比市面的机械门锁更加安全、更智能、更人性化而得到市场的认可，在智能门锁行业里，不少世界500强企业也在智能门锁上进行产品布局，像中国小米公司就生产智能门锁，致力打造智慧家庭，市场智能门锁能够支持五种解锁方式，支持指纹、手机、门禁门、按键密码、钥匙解锁功能。可以说是智能家庭必不可少的成员。

二、项目功能介绍

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OLED屏幕上

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，OLED显示匹配成功，并转动直流电机

3.可通过按键设定智能门锁密码，密码可设置为两个（密码六位），如果匹配两个中的一个成功，即可开锁，也可通过按键修改密码，所有的操作过程显示于OLED中
4.实现RFID与手机解锁（蓝牙解锁）

5.系统支持低功耗处理

项目所用到的技术：

1.IIC协议、SPI协议、串口协议

2.外部flash驱动

3.RTC实时时钟

三、元件准备

1、直流电机

2、4X4矩阵按键

3、指纹模块AS608（串口控制）

4、0.96寸OLED显示屏（IIC）

5、蓝牙模块HC-05

6、主控芯片STM32F407ZET6

7、RFID RC522 射频模块

8、杜邦线

四、项目设计

（一）原理图设计

（二）硬件设计

（三）程序设计

由于代码过长只展示部分代码

#include "stm32f4xx.h"
#include "beep.h"
#include "key.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "tim.h"
#include "pwm.h"
#include "usart.h"
#include "sr04.h"
#include "dht11.h"
#include "iwdg.h"
#include "exti.h"
#include "adc.h"
//#include "iic.h"
#include "usart2.h"
#include "door.h"SysPara AS608Para;//指纹模块AS608参数
u16 ValidN;//模块内有效指纹个数unsigned char i;
u8 rx_flag = 0;  //rx_flag = 1表示接受数据完成
u8 rx_data = 0;
char buffer[32] = {0}, rx_buffer[32] = {0};
u8 count = 0, rx_i = 0;#define usart2_baund  57600//串口2波特率，根据指纹模块波特率更改
u16 sleeptime = 0;//休眠时间void USART1_IRQHandler(void)
{//判断接收中断标志是否为1if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET){//清空标志位USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE); //接受数据 先赋值再加buffer[count++] = USART_ReceiveData(USART1);//判断接受的字符是否为 ':'if(buffer[count-1] == ':'){//buffer循环赋值给rx_buffer, 但不需要赋值':'  过滤结束标志for(rx_i=0; rx_i<(count-1); rx_i++){rx_buffer[rx_i] = buffer[rx_i];}memset(buffer, 0, sizeof(buffer));//确保下一帧存放位置从buffer[0]开始count = 0;rx_flag = 1;}}}int main(void)
{NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2int i = 0;extern const unsigned char BMP1[];u8 key_num = 16,ensure;Delay_Init();My_RTC_Init();              //初始化RTCWalkmotor_Init();Led_Init();//指纹串口2usart2_init(usart2_baund);Usart1_Init(9600);//4*4矩阵键盘Keyborad_Init();//OLED显示屏I2C_Configuration();OLED_Init();OLED_CLS();//NFCMFRC522_Initializtion();AntennaOff();PS_StaGPIO_Init();    //初始化FR读状态引脚OLED_CLS(); //未检测到模块while(PS_HandShake(&AS608Addr))//与AS608模块握手{printf("woshou\r\n");OLED_CLS();OLED_ShowStr(32,4,"Error",1);delay_s(2);OLED_CLS();OLED_ShowStr(8,4,"Wait...",2); delay_s(2);   }OLED_CLS();OLED_ShowStr(40,3,"Hello!",2);ensure=PS_ValidTempleteNum(&ValidN);//读库指纹个数ensure=PS_ReadSysPara(&AS608Para);  //读参数 delay_s(1);OLED_CLS();while(1){
MAIN:   //A 10  B 11  C 12  D 13  * 14  # 15//蓝牙解锁if(rx_flag == 1){printf("rx_buffer:%s\r\n", rx_buffer);if(strcmp(rx_buffer, "open") == 0){LED0_ON;OLED_CLS();//清屏//解锁中for(i=11;i<14;i++){OLED_ShowCN(32+(i-11)*16,3,i);//测试显示中文}OLED_ShowStr(80,3,"...",2);  //开锁Walkmotor_ON();OLED_CLS();//清屏//已解锁for(i=10;i<13;i++){OLED_ShowCN(32+(i-10)*16,3,i);//测试显示中文}OLED_ShowStr(80,3,"!",2);         delay_s(1);         Menu();}if(strcmp(rx_buffer, "close") == 0){Walkmotor_OFF();LED0_OFF;//解锁失败}            //清空数组
//          memset(rx_buffer, 0, sizeof(rx_buffer));rx_flag = 0;}if(PS_Sta)     //检测PS_Sta状态，如果有手指按下{delay_ms(20);press_FR();//刷指纹              }   for(i=0;i<4;i++){OLED_ShowCN(32+i*16,0,i);//测试显示中文}key_num = Key_scan();Display_Data();sleeptime++;//超时锁屏
/*******************************************************/       if(sleeptime == 70){OLED_OFF();//测试OLED休眠}if(key_num == 15) {OLED_ON();sleeptime = 0;}
/*******************************************************/       if(key_num != 16 && key_num != 15){OLED_CLS();while(1){key_num = Key_scan();//智能门锁for(i=0;i<4;i++){OLED_ShowCN(32+i*16,0,i);//测试显示中文}//数字for(i=4;i<6;i++){OLED_ShowCN(16+(i-4)*16,3,i);//测试显示中文}//指纹for(i=6;i<8;i++){OLED_ShowCN(80+(i-6)*16,3,i);//测试显示中文}//卡片for(i=8;i<10;i++){OLED_ShowCN(16+(i-8)*16,6,i);//测试显示中文}OLED_ShowStr(80,6,"D:QUIT",2);switch (key_num ){case  10: //数字密码{OLED_ShowStr(0,3,"->",2);while(1){key_num = Key_scan();if(key_num == 15){OLED_CLS();password();break ;}if(key_num == 14){OLED_CLS();break ;}}break ;}case  11: //指纹解锁{OLED_ShowStr(64,3,"->",2);while(1){key_num = Key_scan();if(key_num == 15){OLED_CLS();//请按指纹for(i=38;i<40;i++){OLED_ShowCN(32+(i-38)*16,3,i);//测试显示中文}for(i=6;i<8;i++){OLED_ShowCN(64+(i-6)*16,3,i);//测试显示中文}delay_s(2);if(PS_Sta)     //检测PS_Sta状态，如果有手指按下{press_FR();//刷指纹               break ;}    }if(key_num == 14){OLED_CLS();break ;}}break ;}case  12:{OLED_ShowStr(0,6,"->",2);while(1){key_num = Key_scan();if(key_num == 15){OLED_CLS();//请刷卡片for(i=38;i<39;i++){OLED_ShowCN(32+(i-38)*16,3,i);//测试显示中文}for(i=40;i<41;i++){OLED_ShowCN(48+(i-40)*16,3,i);//测试显示中文}for(i=8;i<10;i++){OLED_ShowCN(64+(i-8)*16,3,i);//测试显示中文}delay_s(1);MFRC522Test();OLED_CLS();break;}if(key_num == 14){OLED_CLS();break ;}}break ;}case  13:{OLED_ShowStr(64,6,"->",2);while(1){key_num = Key_scan();if(key_num == 15){OLED_CLS();goto MAIN;}if(key_num == 14){OLED_CLS();break ;}}break ;}}}}delay_ms(20);}
}

五、项目展示

【基于STM32F4智能门锁】 https://www.bilibili.com/video/BV1L84y1i7sP/?share_source=copy_web&vd_source=b08c2377f74ba9c4fdcaec33930efbb5

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