基于STM32F103的电子磁密码锁智能门禁原理图PCB程序设计

硬件电路的设计

（末尾附文件）

方案框图

原理图：
本设计选用属于STM32系列的STM32F103C8T6单片机作为控制电路的核心部件,矩阵键盘用于输入数字密码和进行各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比从而判断密码是否正确，然后控制引脚的高低电平传到开锁电路或者报警电路控制开锁还是报警，实际使用时只要将单片机的负载由继电器换成电子密码锁的电磁铁吸合线圈即可。

各模块功能如下：
1）键盘输入模块：分为密码输入按键与几个功能按键，用于完成密码锁输入功能。
2）显示模块：用于完成对系统状态显示及操作提示功能。
3）报警模块：用于完成输错密码多次时的警报功能。
4）开锁模块：应用继电器及发光二极管模拟开锁，完成开锁及开锁提示。

本系统外围电路包括矩阵键盘输入电路、复位电路、LCD显示电路、报警电路、开锁电路，根据实际情况键盘输入部分选择4×4矩阵键盘，显示部分选择字符型液晶显示LCD1602。

按键输入模块
由于本设计所用到的按键数量较多而不适合用独立按键式键盘。采用的是矩阵式按键键盘，它由行和列组成，也称行列式键盘，按键位于行列的交叉点上，密码锁的密码由键盘输入完成，与独立式按键键盘相比，要节省很多I/O口。本设计中使用的这个4×4键盘不但能完成密码的输入还能作特别功能键使用。键盘的每个按键功能在程序设计中设置

LCD 显示模块
显示部分由液晶显示器LCD1602取代普通的数码管完成。开锁时，按下键盘上的开锁按键后，利用键盘上的数字键0－9输入密码，每按下一个数字键后在显示器上显示一个*，输入多少位就显示多少个*。当密码输入完成时，按下确认键，如果输入的密码正确的话， LCD显示“DOOR OPEN”，单片机其中P2.0引脚会输出低电平，使三极管T2导通，电磁铁吸合，继电器开关跳转，电子密码锁被打开，如果密码不正确，LCD显示屏会显示“CODE WRONG”，P2.0输出的是高电平，电子密码锁不能打开。通过LCD显示屏，可以清楚地判断出密码锁所处的状态。

报警模块
报警部分由陶瓷压电发声装置及外围电路组成，加电后不发声，当有键按下时，“叮”声，每按一下，发声一次，密码正确时，响两声并开锁，当密码输入错误时，单片机的PC13引脚为高电平，三极管T3导通蜂鸣器发出噪声报警。如图2.4所示。

开锁模块
开锁控制电路的功能是当输入正确的密码后将锁打开。系统使用单片机其中一引脚线发出信号，经三极管放大后，由继电器驱动电磁阀动作将锁打开。用户通过键盘任意设置密码，并储存在FLASH中作为锁码指令。开锁步骤如下：利用键盘上的数字键0－9输入密码，最后按下确认键。当用户输入密码后，单片机自动识别密码，如果密码不符，则报警。只有当密码正确，单片机才能使继电器处于开锁状态

软件设计

#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "lcd.h"
#include "led.h"
#include "usart.h"
#include "dht11.h"
#include "key.h"
#include "beep.h"
#include <stdio.h>
#include "stmflash.h"
#include "timer.h"
#include "exit.h"
#define ADDR_hum_up_1  0X0800b000
#define ADDR_hum_up_2  0X0800c000
int key=0;
int j=0;
u8 k1_flag=1;
u8 k2_flag=1;
u8 k3_flag=1;
u8 k4_flag=1;
int setpass_flag11=1;//标识正在设置密码，继电器不关闭
int err3_flag=1;
int i=0;
int djtime_flag=360;
int down_flag=0;
static u8 key_up=1;//不支持连按
u8 open_flag=1;//用于标识是否是系统的第一次打开u8 pass_shuru=0;u8 setpassword_flag=0;
u8 setopen_flag=1;//用于标识开机之后是否打开过
u8 setpass_flag=0;//当密码设置成功之后的标志位
u8 err_flag=0;//输出错误次数记录标志位
u8 errtime_flag=0;//用于错误之后延时并重置屏幕的标志位
u8 beep_flag=1;//用于标识当按键按下，蜂鸣器滴一声的时间
u8 password[]={9,9,9,9,9,9};;//记录输入的密码
u8 setpassword1[6]={1,1,1,1,1,1};//设置密码的存放位置
u8 setpassword2[6];//设置密码的存放位置static u8 ok_flag=0;//记录每次判断密码有几位正确
u8 flag16=1;//标志按键16是第几次按下，做相应的动作u8 cspassword[]={0,0,0,0,0,0};
u8 cjpassword[]={1,3,1,4,2,0};u8 table0[]="===Coded Lock===";
u8 table1[]="password:       ";
u8 table2[]="      open      ";
u8 table3[]="      error     ";
u8 table4[]="SetNewWordEnable";
u8 table5[]="input again     ";
u8 table6[]="ResetPassword OK";
u8 flash1[]={0};
u8 flash2[]={1,0,0,0,0,0};void show1(void){LCD1602_Show_dat(0,1,table1[0]);LCD1602_Show_dat(1,1,table1[1]);LCD1602_Show_dat(2,1,table1[2]);LCD1602_Show_dat(3,1,table1[3]);LCD1602_Show_dat(4,1,table1[4]);LCD1602_Show_dat(5,1,table1[5]);LCD1602_Show_dat(6,1,table1[6]);LCD1602_Show_dat(7,1,table1[7]);LCD1602_Show_dat(8,1,table1[8]);LCD1602_Show_dat(9,1,table1[9]);for(j=0;j<i;j++){LCD1602_Write_Dat('*');}for(j=0;j<6-i;j++){LCD1602_Write_Dat(' ');}} void show2(void){LCD1602_Show_dat(0,1,table2[0]);LCD1602_Show_dat(1,1,table2[1]);LCD1602_Show_dat(2,1,table2[2]);LCD1602_Show_dat(3,1,table2[3]);LCD1602_Show_dat(4,1,table2[4]);LCD1602_Show_dat(5,1,table2[5]);LCD1602_Show_dat(6,1,table2[6]);LCD1602_Show_dat(7,1,table2[7]);LCD1602_Show_dat(8,1,table2[8]);LCD1602_Show_dat(9,1,table2[9]);LCD1602_Show_dat(0xa,1,table2[10]);LCD1602_Show_dat(0xb,1,table2[11]);LCD1602_Show_dat(0xc,1,table2[12]);LCD1602_Show_dat(0xd,1,table2[13]);LCD1602_Show_dat(0xe,1,table2[14]);LCD1602_Show_dat(0xf,1,table2[15]);}void show3(void){LCD1602_Show_dat(0,1,table3[0]);LCD1602_Show_dat(1,1,table3[1]);LCD1602_Show_dat(2,1,table3[2]);LCD1602_Show_dat(3,1,table3[3]);LCD1602_Show_dat(4,1,table3[4]);LCD1602_Show_dat(5,1,table3[5]);LCD1602_Show_dat(6,1,table3[6]);LCD1602_Show_dat(7,1,table3[7]);LCD1602_Show_dat(8,1,table3[8]);LCD1602_Show_dat(9,1,table3[9]);LCD1602_Show_dat(0xa,1,table3[10]);LCD1602_Show_dat(0xb,1,table3[11]);if(err3_flag==1){LCD1602_Show_dat(0xc,1,table3[12]);LCD1602_Show_dat(0xd,1,table3[13]);LCD1602_Show_dat(0xe,1,table3[14]);LCD1602_Show_dat(0xf,1,table3[15]);}else if(err3_flag==2){LCD1602_Show_dat(0xc,1,0x30+djtime_flag/2/100);LCD1602_Show_dat(0xd,1,0x30+djtime_flag/2/10%10);LCD1602_Show_dat(0xe,1,0x30+djtime_flag/2%10);LCD1602_Show_dat(0xf,1,'s');}}void show4(void){LCD1602_Show_dat(0,1,table4[0]);LCD1602_Show_dat(1,1,table4[1]);LCD1602_Show_dat(2,1,table4[2]);LCD1602_Show_dat(3,1,table4[3]);LCD1602_Show_dat(4,1,table4[4]);LCD1602_Show_dat(5,1,table4[5]);LCD1602_Show_dat(6,1,table4[6]);LCD1602_Show_dat(7,1,table4[7]);LCD1602_Show_dat(8,1,table4[8]);LCD1602_Show_dat(9,1,table4[9]);LCD1602_Show_dat(0xa,1,table4[10]);LCD1602_Show_dat(0xb,1,table4[11]);LCD1602_Show_dat(0xc,1,table4[12]);LCD1602_Show_dat(0xd,1,table4[13]);LCD1602_Show_dat(0xe,1,table4[14]);LCD1602_Show_dat(0xf,1,table4[15]);}void show5(void){LCD1602_Show_dat(0,1,table5[0]);LCD1602_Show_dat(1,1,table5[1]);LCD1602_Show_dat(2,1,table5[2]);LCD1602_Show_dat(3,1,table5[3]);LCD1602_Show_dat(4,1,table5[4]);LCD1602_Show_dat(5,1,table5[5]);LCD1602_Show_dat(6,1,table5[6]);LCD1602_Show_dat(7,1,table5[7]);LCD1602_Show_dat(8,1,table5[8]);LCD1602_Show_dat(9,1,table5[9]);LCD1602_Show_dat(0xa,1,table5[10]);LCD1602_Show_dat(0xb,1,table5[11]);LCD1602_Show_dat(0xc,1,table5[12]);LCD1602_Show_dat(0xd,1,table5[13]);LCD1602_Show_dat(0xe,1,table5[14]);LCD1602_Show_dat(0xf,1,table5[15]);}void show6(void){LCD1602_Show_dat(0,1,table6[0]);LCD1602_Show_dat(1,1,table6[1]);LCD1602_Show_dat(2,1,table6[2]);LCD1602_Show_dat(3,1,table6[3]);LCD1602_Show_dat(4,1,table6[4]);LCD1602_Show_dat(5,1,table6[5]);LCD1602_Show_dat(6,1,table6[6]);LCD1602_Show_dat(7,1,table6[7]);LCD1602_Show_dat(8,1,table6[8]);LCD1602_Show_dat(9,1,table6[9]);LCD1602_Show_dat(0xa,1,table6[10]);LCD1602_Show_dat(0xb,1,table6[11]);LCD1602_Show_dat(0xc,1,table6[12]);LCD1602_Show_dat(0xd,1,table6[13]);LCD1602_Show_dat(0xe,1,table6[14]);LCD1602_Show_dat(0xf,1,table6[15]);}
void mound(void)
{           if(open_flag==1){show1();}else if(open_flag==2){show2();}else if(open_flag==3){show3();}else if(open_flag==4){show4();}else if(open_flag==5){show5();}else if(open_flag==6){show6();}

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