门禁系统嵌入式创新实践
嵌入式智能锁实训报告
一、实训背景随着物联网技术的发展，智能家居逐渐走进人们的生活。
嵌入式智能锁作为智能家居的一个重要组成部分，具有很高的实用价值和市场前景。
为了提高学生对嵌入式技术的掌握程度，培养实际操作能力，我们开展了嵌入式智能锁实训项目。
二、实训目标1. 熟悉嵌入式系统基本原理，掌握嵌入式开发流程。
2. 学习嵌入式硬件电路设计，了解常用电子元器件。
3. 掌握C语言编程，能够编写嵌入式应用程序。
4. 掌握嵌入式操作系统（如Linux）的使用，了解其工作原理。
5. 能够设计和实现嵌入式智能锁，实现指纹识别、密码解锁等功能。
三、实训内容1. 嵌入式系统基本原理嵌入式系统是由硬件和软件组成的专用计算机系统，具有体积小、功耗低、实时性强等特点。
本实训主要介绍了嵌入式系统的基本组成、工作原理和开发流程。
2. 嵌入式硬件电路设计本实训要求学生了解常用电子元器件，如微控制器、传感器、显示模块等，并设计一个简单的嵌入式硬件电路。
电路主要包括微控制器、指纹传感器、显示屏、按键等部分。
3. C语言编程C语言是嵌入式开发中常用的编程语言，具有跨平台、高效等特点。
本实训要求学生掌握C语言的基本语法、数据结构、函数等知识，并编写嵌入式应用程序。
4. 嵌入式操作系统嵌入式操作系统是嵌入式系统的核心软件，负责管理硬件资源、调度任务、提供系统服务等。
本实训主要介绍了Linux操作系统的使用，包括安装、配置、编译等。
5. 嵌入式智能锁设计本实训要求学生设计和实现一个嵌入式智能锁，实现指纹识别、密码解锁等功能。
具体步骤如下：（1）需求分析：明确嵌入式智能锁的功能、性能、成本等要求。
（2）硬件选型：根据需求选择合适的微控制器、传感器、显示屏等硬件设备。
（3）电路设计：根据硬件选型，设计嵌入式智能锁的硬件电路。
（4）软件设计：编写嵌入式智能锁的软件程序，实现指纹识别、密码解锁等功能。
（5）调试与优化：对嵌入式智能锁进行调试，优化性能。
四、实训过程1. 学习嵌入式系统基本原理，掌握嵌入式开发流程。
一种基于嵌入式技术的门禁系统设计
随着现代化的物联网技术的快速发展，嵌入式技术已经应用于各种领域，在日常生活中的门禁系统设计中也已经越来越普及。
嵌入式技术门禁系统是一种利用嵌入式技术实现对进出人员管理的电子设备，具有更加精准和高效的控制门禁的能力，同时也更加方便快捷。
一、嵌入式技术门禁系统的基本原理与结构嵌入式技术门禁系统主要由门禁控制板、读卡器、门磁、电锁、电源等组成。
其中，门禁控制板作为核心控制部件，模块化设计可以满足不同功能的要求。
控制板具有高精度、快速响应的特点，能够实现对门禁系统的实时监控、数据存储和卡片信息管理等智能化应用。
门禁控制板使用的是高效的处理器和嵌入式操作系统，具有多线程处理和异常处理机制，可以保证门禁系统的稳定性和可靠性。
同时，控制板还可以通过网口、串口等多种接口连接外部网络和设备进行实时数据传输和协作。
读卡器则是实现门禁系统识别身份信息的重要设备，根据卡片与读卡器之间的接触式和非接触式读取技术的不同，又可以分为触卡和非触卡两种方式，不仅可以实现对身份验证的精确度，而且可以应用于不同的场景中，提高门禁系统的适用性。
门磁和电锁则是门禁系统中实现门的开关和实时状态监控的设备，通过控制板的开关控制能够实现门的自动开启和关闭，并在突发情况下保证门的安全性和稳定性。
二、嵌入式技术门禁系统的核心功能1.身份识别和授权管理门禁系统中最基本的功能是对人员身份进行识别和授权管理。
门禁系统必须能够识别合法卡位读卡器，并可通过卡片信息实现对进出人员的实时监控，根据用户不同级别的授权，可以实现对门禁系统的权限管理和控制；同时，门禁系统还应支持卡片的批量管理和配置，以保证门禁系统的灵活性和实用性。
2.报警系统门禁系统的报警系统是保证门禁系统安全性的重要组成部分。
在出现异常情况时，如门禁卡失效、意外碰撞、防盗报警等，门禁系统应当立即发出警报并记录异常情况。
同时，报警信息还应及时传输和存储，并自动通知相关人员进行处理，保证门禁系统处于最高的安全工作状态。
嵌入式智能家居实习报告
嵌入式智能家居实习报告一、实习背景与目的随着科技的不断发展，嵌入式系统在各个领域的应用日益广泛，特别是在智能家居领域，嵌入式技术已经成为了推动家居智能化发展的重要力量。
为了更好地了解嵌入式系统在智能家居中的应用，提高自己在嵌入式领域的实际操作能力，我参加了为期两周的嵌入式智能家居实习。
本次实习的主要目的是了解嵌入式智能家居的基本原理、系统架构和开发流程，掌握嵌入式系统在智能家居中的应用技巧，并为实际项目开发打下基础。
二、实习内容与过程1. 基础知识学习在实习的第一周，我们主要学习了嵌入式系统的基础知识，包括单片机编程、传感器原理、嵌入式操作系统等。
通过学习，我们对嵌入式系统的基本概念、原理和编程方法有了更深入的了解，为后续的实验和项目开发奠定了基础。
2. 系统设计在实习的第二周，我们开始着手设计嵌入式智能家居系统。
首先，我们分析了智能家居系统的基本需求，包括家居环境监控、家电控制、安防报警等。
然后，根据需求设计了系统的整体架构，分为硬件层、软件层和应用层。
硬件层主要包括传感器、执行器和微控制器等；软件层主要负责数据采集、处理和命令下发；应用层则提供用户界面，实现用户与智能家居系统的交互。
3. 开发与测试在系统设计完成后，我们开始了嵌入式智能家居的开发与测试工作。
首先，编写硬件驱动程序，实现对传感器、执行器等硬件设备的控制。
然后，开发软件层代码，实现数据采集、处理和命令下发功能。
最后，编写应用层代码，搭建用户界面，实现用户与智能家居系统的交互。
在整个开发过程中，我们不断调试、优化代码，确保系统的稳定性和可靠性。
4. 实习成果与总结通过本次实习，我们成功设计并实现了一个嵌入式智能家居系统，实现了家居环境监控、家电控制、安防报警等功能。
在实习过程中，我们不仅掌握了嵌入式系统的基本原理和编程方法，还学会了如何将嵌入式技术应用于智能家居领域。
三、实习收获与反思1. 实习收获（1）掌握了嵌入式系统的基本原理和编程方法；（2）学会了如何将嵌入式技术应用于智能家居领域；（3）提高了自己在实际项目中解决问题的能力；（4）培养了团队协作和沟通能力。
门禁系统嵌入式创新实践
《嵌入式系统及应用》课程设计报告——门禁系统学院：班级：姓名：学号：组员：指导老师：一、门禁系统设计任务及要求1、设计一个门禁管理系统，实现人员进出限制。
2、通过射频设备识别人员门卡ID 号，控制门的开关。
二、设计方案与论证1、总体设计方案与论证方案一、采用stm32作为总控芯片； 方案二、采用51单片机作为主控芯片。
论证：stm32相对51功能较多，功能强大，且stm32便于移植系统。
所以采用stm32作为主控芯片。
2、识别设计方案与论证方案一、使用红外条形码识别器识别打在子设备上的条形码 方案二、使用RF 射频卡读取子设备信息 论证:红外条形码识别器可以近距离识别，准确性与射频卡相近但其相对复杂，而且条 形码设备价格比较昂贵，最终决定使用RF 射频卡。
三、系统具体设计与实现1、系统总框图2、射频卡识别TX125系列非接触IC 卡射频读卡模块采用125K 射频基站。
当有卡靠近模块时，模块会以韦根或UART 方式输出ID 卡卡号，用户仅需简单的读取即可，在串口方式下，可工作在主动与被动的模式。
该读卡模块完全支持EM 、TEMIC 、TK 及其兼容卡片的操作，非常适合于门禁、考勤等系统的应用。
本次设计是用到韦根34协议来获取射频卡卡号的，以下是连接图：Stm32TX125射频模块电机.韦根数据输出的基本概念：韦根数据输出由两根线组成，分别是DA TA0和DA TA1；两根线分别将‘0’和‘1’输出。
输出‘0’时：DA TA0线上出现负脉冲；输出‘1’时：DA TA1线上出现负脉冲；负脉冲宽度TP=100ms；周期TW=1600ms韦根数据的接收：接收对时间的实时性要求比较高，如果用查询方法接收会出现丢帧的现象，所以要在外部中断里接受每个bit。
3、步进电机控制通过对电机进行相的控制，四相一步，从而使电机运行随自己设定运行多少周，输入反相就可以使电机逆转。
四、具体程序实现1、中断初始化void NVIC_cfg(){NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //选择中断分组2NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn; //选择中断通道2NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //抢占式中断优先级设置为0NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //响应式中断优先级设置为0NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能中断NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI4_IRQn; //选择中断通道2NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //抢占式中断优先级设置为0NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //响应式中断优先级设置为0NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能中断NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}void EXTI_cfg(){EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;//清空中断标志EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2);EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4);//选择中断管脚PE2 PE.4GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE, GPIO_PinSource2);GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE, GPIO_PinSource4);EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line2|EXTI_Line4; //选择中断线路2 4EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //设置为中断请求，非事件请求EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //设置中断触发方式为上下降沿触发EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //外部中断使能EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);}2、IO口初始化void IO_cfg(){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //将//D1,D2,D3 配置为通用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //口//线翻转速度为50MHzGPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_4; //选择引脚2 3 5GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOA TING; //选择输入模式为浮空输//入GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出频率最大50MHzGPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure); //设置PC.2/PC.3/PC.5GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_5; //GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出频率最大50MHzGPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //带上拉电阻输出GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置按键为带上拉输入GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置按键为带上拉输入GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);}3、中断处理函数void EXTI2_IRQHandler(void){WG[cnt]=0;cnt++;//清空中断标志位，防止持续进入中断EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2);}void EXTI4_IRQHandler(void){WG[cnt]=1;cnt++;//清空中断标志位，防止持续进入中断EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4);}4、电机控制函数void open(){while(1){GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);n++;if(n>=128) break;}}void close(){while(1){GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);n--;if(n<=0) break;}}5、主函数int main(void){RCC_cfg();IO_cfg();NVIC_cfg();EXTI_cfg();while(1){if(cnt>=34){cnt=0;GetTen();if(Ten==2769215|Ten==2762486|Ten==2770305){GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_5,(BitAction)1);open();Delay(50000000);close();GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_5,(BitAction)0);}else{GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_9,(BitAction)1);Delay(900000);GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_9,(BitAction)0);}}}}五、总结结合理论课的学习，通过本次实践的动手操作，对嵌入式的基本概念和工作方式有了更为直观、深入的认识。
智能家居嵌入式人脸识别门禁系统的设计与实现
科学技术创新2020.26智能家居嵌入式人脸识别门禁系统的设计与实现强宇佶申双琴（桂林理工大学信息科学与工程学院嵌入式系统与智能计算实验室，广西桂林541004）近年来，人们物质水平提高，同时对家居安全的要求不断提高，安防设备和智能家居逐渐进入我们的视线。
传统的卡片和密码式的门禁系统因其易丢失、功能单一且安全性低等缺点，逐步被各种生物识别技术取而代之。
其中人脸识别因其具有非接触式、不易被仿造、识别率较高的优势，将其引入到门禁系统，具有广泛的应用价值和市场前景。
本文将嵌入式与人脸识别技术相结合，设计了一种基于STM32的人脸识别门禁系统。
1系统设计本系统主要以STM32系列单片机作为微控制器，以串口触摸屏为人机交互窗口,用户通过矩阵键盘键入进行模式选择，通过LCD 屏幕获取操作信息，选择人脸识别模式时可以通过人脸识别进行开门操作，选择密码模式可以通过矩阵键盘输入密码进行开门操作，同时对开门的数据进行记录，也可以通过串口助手将开门记录发送到上位机，在上位机上查看所有用户何时何种方法开门。
此外，添加了访客模式、管理员模式，用户选择访客模式可以模拟门铃，提醒主人开门，选择管理员模式，正确输入管理员密码可以查看所有用户与密码等，让系统变得更加实用。
系统的硬件部分包括人脸识别模块、模拟门禁模块及按键与显示模块。
软件部分包括对人脸进行追踪与检测，在录入人脸后对采集到的人脸数据进行特征的分析与训练，识别时对检测到的人脸进行辨识，同时因为树莓派的操作系统是基于Debian 的Linux 系统即“R aspbian 操作系统”，因其本身具有的局限性，获取的图像帧数较低，所以使用跳帧计算提高帧数。
实现人脸识别、密码开锁、报警系统、查看开锁记录、增加指定用户等功能，总体系统框图如图1所示。
2硬件设计系统选用了高效的STM32F103C8T6，STM32使用了以ARM Cortex 为内核的高性能微处理器，其工作频率高，内置存储器，有多种省电工作模式，可以保证低功耗应用的运行，适用于多种应用场合，并且性价比高。
嵌入式技术在智能门禁系统中的应用分析
嵌入式技术在智能门禁系统中的应用分析智能门禁系统已经成为了现代社会日常生活中不可或缺的一部分。
随着科技的不断发展和进步，嵌入式技术开始广泛应用于智能门禁系统中，为用户提供更加安全、便捷、智能的门禁服务。
本文将从几个方面对嵌入式技术在智能门禁系统中的应用进行分析。
首先，嵌入式技术在智能门禁系统中的应用使得门禁设备变得更加智能化。
传统的门禁系统只能通过刷卡或者密码进行身份确认，而嵌入式技术的应用使得智能门禁系统可以采用更加安全高效的身份验证方式，比如指纹识别、人脸识别等。
这些嵌入式技术能够更加准确地识别用户的身份信息，提高门禁系统的安全性，并且避免了卡片或密码的丢失或被盗用的风险。
其次，嵌入式技术在智能门禁系统中的应用使得门禁系统的管理更加便捷。
传统的门禁系统需要专门的管理人员进行人员信息的录入和管理，而嵌入式技术的应用可以将这些信息进行数字化存储，方便管理人员进行查看和更新。
同时，嵌入式技术还可以实现远程管理功能，门禁系统的管理人员可以通过网络连接远程管理设备，无需亲临现场。
这大大提高了门禁系统的管理效率和便捷性。
另外，嵌入式技术在智能门禁系统中的应用还可以提供更加灵活多样的门禁策略。
传统的门禁系统只能进行简单的身份确认和门禁开关控制，而嵌入式技术的应用使得智能门禁系统可以根据不同的用户身份和时间需求，设置不同的门禁权限和时间段限制。
例如，对于公司办公楼，可以设置特定的时间段只允许员工进入，而非工作时间段则只允许特定人员进入。
这样不仅提高了门禁系统的灵活性和可定制性，也增强了安全性和管理效果。
此外，嵌入式技术在智能门禁系统中的应用还可以与其他智能设备进行联动，实现更加智能化的门禁体验。
例如，智能门禁系统可以与安防摄像头、智能家居设备等进行联动，通过图像识别和传感器检测等技术，实现人员进出的实时监控和事件触发，提供更加全面的安防保护。
同时，智能门禁系统也可以与其他智能设备进行数据共享，实现更加智能化的家居控制和环境优化。
基于射频识别的嵌入式门禁系统设计
在实验过程中，我们也发现了一些不足之处。例如，由于读写器的读取距离有 限，对于较大门户和复杂环境下的应用还需进一步优化。此外，标签信息的存 储容量也需根据实际需求进行扩展。
结论与展望
本次演示介绍的基于射频识别的嵌入式门禁系统具有较高的安全性和便捷性， 可实现快速、准确的身份识别和门禁控制。通过实验验证，该系统在大多数情 况下具有较高的性能表现，但仍存在一些不足之处需要改进。
射频识别技术介绍
射频现目标的自动识别和信息读取。RFID系统主要由标签、读写器和 天线三部分组成，其中标签存储目标的信息，读写器读取和写入标签的信息， 天线用于标签和读写器之间的信号传输。
在门禁系统中，射频识别技术具有以下优点：
5、外围电路：包括报警电路、开关电路等，根据实际需求进行设计。
软件设计：
1、系统架构设计：基于RFID技术的门禁系统应具备读取标签、比对信息、控 制开关锁等基本功能，因此需设计相应的软件架构来实现这些功能。
2、数据处理：对读写器读取到的标签信息进行比对、分析，判断来客的合法 性，并向控制系统发送控制信号。
未来研究可从以下几个方面展开：
1、研究更为先进的算法和优化技术，提高系统的读取速度和识别率。
2、探索将人工智能技术应用于门禁系统，实现更智能化的管理和控制。
3、研究具有更强大功能的RFID标签设计，提高标签信息的存储容量和可靠性。
4、结合物联网技术，实现远程 监控和管理门禁系统。
总之，基于射频识别的嵌入式门禁系统具有广阔的应用前景和研究价值，值得 我们进一步深入探讨。
基于射频识别的嵌入式门禁系统设计
01 引言
目录
02 射频识别技术介绍
03 嵌入式门禁系统设计
04 实验结果与分析
嵌入式开发-基于嵌入式技术的智能卡门禁系统设计
目前智能卡的应用越来越广泛，如校园一卡通系统、城市公交系统、大型会议签到系统、消费系统、考勤系统、门禁系统等都使用了智能卡。
本文以ZLG500读写模块作为卡与门禁机交换数据的接口模块为例，介绍了ZLG500在智能卡门禁系统中的应用。
1 读写模块ZLG5001.1 ZLG500与MCU 的接口原理ZLG500模块采用Philips公司最新推出的高集成ISO14443读卡芯片MF RC500该芯片。
该芯片能读写RC500内EEPROM，提供三线制SPI接口，并具有控制线输出端口，能与任何MCU连接。
ZLG500与MCS51单片机的接口原理图如图1所示。
ZLG500模块的EMC性能优良，并且自带无源蜂鸣器信号输出，还能用软件控制输出频率及输出持续时间。
图1中，SS、SCLK、SDATA为ZLG500与MCU相连接的控制线，分别为片选线SS、时钟线SCLK和数据线基于嵌入式技术的智能卡门禁系统设计*洪家平(湖北师范学院 计算机科学与技术学院，湖北 黄石 435002)摘 要：介绍了基于智能卡读写模块ZLG500的门禁系统设计的原理与方法，主要分析了该智能卡门禁系统中的数据存储与传输模块、系统主模块和系统时钟模块的工作原理，同时给出了智能卡读写模块ZLG500与主模块MCU 的硬件接口及部分软件代码。
本系统经过实际运行，具有稳定可靠和操作简便等特点。
关键词：ZLG500；智能卡；门禁系统中图分类号：TP309文献标识码：ADesign of the gate-ban monitoring system of smart card based on theembedded technologyHONG Jia Ping(College of Computer Science and Technology, Hubei Normal University, Huangshi 435002, China)Abstract : This paper introduces the principle and method of the gate-ban monitoring system of smart card based on the read-write module ZLG500, and analyses the principle of several important module such as the module of the data storage and transmission ,the system main module and the system clock module,the hardwire interface and some software code has been introduced at the same time.This system has many characteristics such as the stabilization ,the credibility and the convenience by actual running.Key words : ZLG500; smart card; gate-ban monitoring system图1 ZLG500与MCS51单片机的接口*基金项目：湖北省教育厅科研项目(编号：B20082204)SDATA。
智能家居嵌入式人脸识别门禁系统的设计与实现
四、系统应用
本智能家居嵌入式人脸识别门禁系统可广泛应用于以下场景： 1、智能家居：可作为智能家居的重要组成部分，提升家庭安全性；
2、大楼门禁：可应用于大楼的安全管理，对进出人员进行有效管控；
3、其他领域：如银行、博物馆等需要高度安全控制的场所，也可应用本系 统。
五、总结
本次演示介绍了一种智能家居嵌入式人脸识别门禁系统的设计与实现方案。 该系统采用嵌入式技术和人脸识别算法，实现了高度安全性和便捷性。经过测试 验证，本系统的稳定性和可靠性得到了保证。在智能家居、大楼门禁等领域，本 系统的应用将为人们的生活带来更多安全和便利。
二、系统设计
基于人脸识别的智能门禁系统主要由人脸识别模块、控制模块、通信模块和 电源模块组成。
1、人脸识别模块
人脸识别模块是整个系统的核心，它负责采集和识别进出人员的面部信息。 该模块采用先进的人脸识别算法，可以快速、准确地识别人脸信息。同时，该模 块还配备了高清晰度摄像头，可以采集进出人员的面部特征。
3、系统集成测试：将门禁系统与智能家居其他设备进行集成测试，验证系 统的稳定性和可靠性。
2、测试结果
经过大量测试，本系统的测试结果如下： 1、人脸识别成功率：在测试数据集上，系统的人脸识别成功率达到了99.5%；
2、错误类型及解决方法：在测试过程中，发现部分情况下由于光线、角度 等问题会导致人脸识别失败。针对这些问题，我们通过优化算法和提升硬件设备 的性能得到了解决。
3、系统集成：将门禁系统与智能家居其他设备进行无缝对接，实现集中控 制和管理。
3、技术实现
本系统主要涉及以下技术实现：
1、人脸识别算法：采用基于深度学习的人脸识别算法，对输入的人脸图像 进行特征提取和比对，从而识别出身份；
嵌入式门禁系统软件的设计与实现
西安电子科技大学硕士学位论文嵌入式门禁系统软件的设计与实现姓名：***申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：***20080101第二章嵌入式门禁系统分析和总体设计７第二章嵌入式门禁系统分析和总体设计与传统的单机控制型门禁系统相比，网络型嵌入式门禁系统具有良好的灵活性与稳定性，门禁控制器可单独完成对门禁管制区域的控制和管理，也可通过局域网与门禁管理系统互联共同完成对门禁管制区域的监控，实现了网上监控和管理，极大地扩大了门禁系统的应用领域。
本章阐述了嵌入式门禁系统的基本组成、系统的设计目标和功能需求分析，介绍了系统平台的选择和搭建，根据需求对系统软件进行总体的设计，确定系统架构和主要功能模块，并完成了通信报文格式的定制及其嵌入式数据库的设计。
２．１嵌入式门禁系统的组成嵌入式门禁系统由嵌入式门禁控制器、门禁管理系统、读卡器、电锁、门磁、开门按钮、报警器、网络传输设备等组成。
其系统结构如图２．１所示。
图２．１嵌入式门禁系统结构图门禁控制器是本次系统设计功能的主要实现者，也是课题研究的重点。
它负责监视端口信号输入和读卡器的输入，并根据输入的数据进行相应的控制。
监视的信号包括：门磁状态、按钮状态和读卡器的输入等信号的监视，输出信号主要包括：开／关门信号、报警信号，用于打开／关闭门和启动报警器报警。
控制器接受管理系统的配置信息，对本身运行的参数进行设置，配置信息包括：控制器的网第四章嵌入式门禁系统软件的详细设计与实现４．３．１控制器基本参数设置图４．１２门禁管理系统主界面基本参数设置模块负责控制器的设备的初始化、设备复位、设备自检等工作，并具有对控制器ＩＰ参数的更新及其系统时间的校正等功能。
实现主界面如图４．１３所示。
４．３．２控制器端口属性设置图４．１３设备基本参数设置端口属性设置模块，是门禁管理系统必不可少的基本模块之一。
它对整个门禁系统的正常运作起着决定性的作用。
该模块包含端口的常开常闭属性设置、定时事件的设置、报警条件及其闭锁条件的设置、读卡器的配置及其门属性的设置等。
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《嵌入式系统及应用》课程设计报告——门禁系统学院：班级：姓名：学号：组员：指导老师：一、门禁系统设计任务及要求1、设计一个门禁管理系统，实现人员进出限制。
2、通过射频设备识别人员门卡ID 号，控制门的开关。
二、设计方案与论证1、总体设计方案与论证方案一、采用stm32作为总控芯片； 方案二、采用51单片机作为主控芯片。
论证：stm32相对51功能较多，功能强大，且stm32便于移植系统。
所以采用stm32作为主控芯片。
2、识别设计方案与论证方案一、使用红外条形码识别器识别打在子设备上的条形码 方案二、使用RF 射频卡读取子设备信息 论证:红外条形码识别器可以近距离识别，准确性与射频卡相近但其相对复杂，而且条 形码设备价格比较昂贵，最终决定使用RF 射频卡。
三、系统具体设计与实现1、系统总框图2、射频卡识别TX125系列非接触IC 卡射频读卡模块采用125K 射频基站。
当有卡靠近模块时，模块会以韦根或UART 方式输出ID 卡卡号，用户仅需简单的读取即可，在串口方式下，可工作在主动与被动的模式。
该读卡模块完全支持EM 、TEMIC 、TK 及其兼容卡片的操作，非常适合于门禁、考勤等系统的应用。
本次设计是用到韦根34协议来获取射频卡卡号的，以下是连接图：Stm32TX125射频模块电机.韦根数据输出的基本概念：韦根数据输出由两根线组成，分别是DA TA0和DA TA1；两根线分别将‘0’和‘1’输出。
输出‘0’时：DA TA0线上出现负脉冲；输出‘1’时：DA TA1线上出现负脉冲；负脉冲宽度TP=100ms；周期TW=1600ms韦根数据的接收：接收对时间的实时性要求比较高，如果用查询方法接收会出现丢帧的现象，所以要在外部中断里接受每个bit。
3、步进电机控制通过对电机进行相的控制，四相一步，从而使电机运行随自己设定运行多少周，输入反相就可以使电机逆转。
四、具体程序实现1、中断初始化void NVIC_cfg(){NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //选择中断分组2NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn; //选择中断通道2NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //抢占式中断优先级设置为0NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //响应式中断优先级设置为0NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能中断NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI4_IRQn; //选择中断通道2NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //抢占式中断优先级设置为0NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //响应式中断优先级设置为0NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能中断NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}void EXTI_cfg(){EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;//清空中断标志EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2);EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4);//选择中断管脚PE2 PE.4GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE, GPIO_PinSource2);GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE, GPIO_PinSource4);EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line2|EXTI_Line4; //选择中断线路2 4EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //设置为中断请求，非事件请求EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //设置中断触发方式为上下降沿触发EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; //外部中断使能EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);}2、IO口初始化void IO_cfg(){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //将//D1,D2,D3 配置为通用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //口//线翻转速度为50MHzGPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_4; //选择引脚2 3 5GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOA TING; //选择输入模式为浮空输//入GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出频率最大50MHzGPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure); //设置PC.2/PC.3/PC.5GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_5; //GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出频率最大50MHzGPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //带上拉电阻输出GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置按键为带上拉输入GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置按键为带上拉输入GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);}3、中断处理函数void EXTI2_IRQHandler(void){WG[cnt]=0;cnt++;//清空中断标志位，防止持续进入中断EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2);}void EXTI4_IRQHandler(void){WG[cnt]=1;cnt++;//清空中断标志位，防止持续进入中断EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4);}4、电机控制函数void open(){while(1){GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);n++;if(n>=128) break;}}void close(){while(1){GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_0);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3);GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_5);GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_6);Delay(70000);n--;if(n<=0) break;}}5、主函数int main(void){RCC_cfg();IO_cfg();NVIC_cfg();EXTI_cfg();while(1){if(cnt>=34){cnt=0;GetTen();if(Ten==2769215|Ten==2762486|Ten==2770305){GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_5,(BitAction)1);open();Delay(50000000);close();GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_5,(BitAction)0);}else{GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_9,(BitAction)1);Delay(900000);GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_9,(BitAction)0);}}}}五、总结结合理论课的学习，通过本次实践的动手操作，对嵌入式的基本概念和工作方式有了更为直观、深入的认识。