基于STM32的指纹锁设计

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基于stm32的智能门锁毕业设计开题报告

基于stm32的智能门锁毕业设计开题报告

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基于STM32的指纹密码锁控制系统

基于STM32的指纹密码锁控制系统

二、设计思路及原理
基于STM32单片机的指纹密码锁控制系统主要包括指纹识别、密码加密、电 路控制等功能模块。该系统的设计思路如下:
1、指纹识别:采用指纹识别芯片对输入的指纹进行识别,将指纹特征值与 已存储的指纹特征值进行比对,以实现指纹开锁功能。
2、密码加密:采用加密算法对用户输入的密码进行加密处理,防止密码被 非法获取和利用。
随着人们对安全意识的不断提高,指纹锁作为一种高科技的锁具,越来越受 到人们的青睐。本次演示将介绍一种基于STM32的指纹锁控制系统的设计与实现 方法。
一、引言
指纹锁控制系统利用指纹识别技术来实现锁具的开启和关闭。与传统的机械 锁相比,指纹锁具有更高的安全性和便利性。它通过采集并比对指纹信息来验证 用户的身份,从而控制锁具的开关。该控制系统适用于家庭、办公室、仓库等需 要进行安全控制的场所。
谢谢观看
3、电路控制:使用STM32单片机作为控制核心,通过对电路的控制实现指纹 识别和密码解锁等功能。
三、硬件设计
基于STM32的指纹密码锁控制系统硬件部分主要包括STM32单片机、指纹识别 芯片、显示屏、键盘、电源等部分。
1、STM32单片机:作为控制系统的核心,STM32单片机负责整个系统的协调 与控制。它接收用户的指纹信息和密码输入,并控制指纹识别芯片和密码加密模 块等进行相应的处理。
2、对手指湿润或干燥的敏感度:虽然指纹识别模块对干湿手指有较好的适 应性,但在极端情况下可能会出现识别不准确的情况。
六、结论
综上所述,基于STM32单片机的门禁指纹密码锁系统在安全性和实用性方面 具有显著优势。通过双重认证方式和智能管理,该系统为家庭和办公场所等重要 场所提供了高度安全和便捷的门禁控制方案。然而,考虑到成本和应用范围等限 制,未来还需要进一步研究和改进,以加强系统的稳定性和降低成本,推动门禁 指纹密码锁系统的更广泛应用。

《2024年基于STM32的智能门禁系统的设计》范文

《2024年基于STM32的智能门禁系统的设计》范文

《基于STM32的智能门禁系统的设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,智能门禁系统已广泛应用于各个领域,如小区管理、企业安全、学校及公共设施等。

这些系统对于提升安全性和便捷性起到了至关重要的作用。

本文将详细介绍基于STM32的智能门禁系统的设计思路、实现方法及优势。

二、系统概述本系统以STM32微控制器为核心,通过集成指纹识别、密码输入、读卡器等多种身份验证方式,实现对门禁的智能控制。

系统具有高安全性、便捷性、可扩展性等特点,可广泛应用于各种场景。

三、硬件设计1. 微控制器:采用STM32系列微控制器,具有高性能、低功耗、易于扩展等优点。

2. 身份验证模块:包括指纹识别模块、密码输入模块和读卡器模块,可根据需求进行配置。

3. 通信模块:采用蓝牙、Wi-Fi或有线网络等通信方式,实现与上位机的数据传输。

4. 执行机构:包括电机驱动模块、电磁锁等,用于实现对门的开关控制。

5. 电源模块:采用稳定可靠的电源供电,确保系统稳定运行。

四、软件设计1. 操作系统:采用实时操作系统(RTOS),确保系统的实时性和稳定性。

2. 身份验证:通过比对指纹信息、密码或卡片信息,进行身份验证。

验证成功后,系统将发送开锁指令。

3. 通信协议:与上位机通信时,采用标准的通信协议,确保数据传输的准确性和安全性。

4. 数据处理:对采集的数据进行存储、分析和处理,为后续的优化提供依据。

五、功能实现1. 身份验证:系统支持指纹识别、密码输入和读卡器等多种身份验证方式,确保只有经过授权的用户才能通过门禁。

2. 远程控制:通过手机APP或电脑端软件,实现对门禁的远程控制,方便用户随时随地进行操作。

3. 报警功能:当非法入侵或门禁状态异常时,系统将发出报警信号,提醒管理人员进行处理。

4. 数据记录:系统可记录每次开门的时间、用户信息等数据,为后续的数据分析和优化提供依据。

六、优势分析1. 高安全性:采用多种身份验证方式,确保只有经过授权的用户才能通过门禁。

基于stm32的智能门锁毕业设计

基于stm32的智能门锁毕业设计

基于STM32的智能门锁毕业设计一、系统整体设计基于STM32的智能门锁系统主要由STM32微控制器、锁体机构、传感器与报警模块、蓝牙通信模块、电源管理与续航以及人机交互界面等部分组成。

整个系统以STM32微控制器为核心,通过传感器检测门的状态和识别用户身份,控制锁体机构的开闭,实现智能门锁的基本功能。

二、STM32微控制器选型与电路设计在智能门锁系统中,STM32微控制器是核心控制单元,负责接收和处理来自各模块的信号,并根据处理结果控制锁体机构的动作。

根据系统需求,选择适当型号的STM32微控制器,并设计相应的电路,包括电源电路、晶振电路、复位电路等。

三、锁体机构设计锁体机构是智能门锁的重要组成部分,负责实现门的开闭动作。

在设计时,需要考虑锁体的结构、材料、传动方式等因素,以确保其安全可靠、易于安装和维护。

同时,需要结合STM32微控制器的控制信号,设计相应的驱动电路和执行机构。

四、传感器与报警模块传感器与报警模块用于检测门的状态和识别用户身份。

常见的传感器包括门磁传感器、指纹识别传感器、面部识别传感器等。

报警模块则包括声光报警器、警报器等。

根据系统需求,选择适当的传感器和报警模块,并进行相应的电路设计和信号处理。

五、蓝牙通信模块蓝牙通信模块用于实现智能门锁与手机等设备的通信,方便用户进行远程控制和操作。

在设计中,需要考虑蓝牙通信的稳定性、传输速度和安全性等因素,并选择适当的蓝牙芯片和模块进行硬件设计和软件编程。

六、电源管理与续航智能门锁需要长时间稳定运行,因此电源管理和续航能力十分重要。

在设计时,需要考虑电源的稳定性和可靠性,选择适当的电源芯片和电池类型。

同时,需要考虑系统的功耗优化和管理,以保证续航能力的持久性和可靠性。

七、人机交互界面人机交互界面是用户与智能门锁进行交互的界面,需要设计简洁明了、易于操作和使用。

常见的人机交互界面包括LCD显示屏、LED指示灯等。

在设计中,需要考虑界面的布局、显示效果和操作流程等因素,以提高用户体验和使用便捷性。

(完整版)基于STM32的指纹识别系统的设计

(完整版)基于STM32的指纹识别系统的设计

(完整版)基于STM32的指纹识别系统的设计基于STM32的指纹识别系统的设计摘要随着经济时代的到来和科技的发展,⼈们对⽣活⽔平有了更进⼀步的的追求,对⽣活的安全性逐渐提⾼,其中具有⾝份安全认证功能的指纹识别技术在⼈们的关注和需求下,得到了长⾜的发展,出现了各种不同的指纹识别系统,然⽽⼤多数指纹识别系统是基于PC机的,在便捷性和可移动性上还存在很多不⾜。

基于嵌⼊式的指纹识别成为了⼈们的研究的⽅向,并取得了⼀定的成果。

然⽽在这些应⽤中还有很多不⾜等待⼤家的讨论研发,需要更进⼀步的研究和改善,以提⾼系统的应⽤前景。

本⽂通过对嵌⼊式相关知识、图像预处理等⽅⾯的理论知识进⾏研究,在前⼈的基础之上,开发了⼀套⼩型的嵌⼊式⾝份识别系统。

本⽂根据要设计的⾝份识别系统的功能来讨论了相关的指纹识别系统的硬件设计,完成了基于STM32微处理器的指纹识别系统设备的硬件电路设计和相应的软件设计。

该系统具有指纹图像采集、指纹库中数⽬统计、指纹⽐对、指纹录⼊等功能。

另外,本⽂电路设计中选取的电器件在价格和性能上都有⼀定的优势。

同时,本⽂对指纹识别系统的过程和相关的原理进⾏了⼀定的分析和研究,重点研究指纹图像的预处理过程。

关键词:指纹识别; STM32; 嵌⼊式技术;图像预处理The design of the fingerprint identificationsystem based on STM32AbstractWith the advent of the era of economy and the development of science and technology, people's living standards have further pursuit, gradually improve the safety of the life, the one which has the function of authentication security fingerprint identification technology under the people's attention and demand, the rapid development, appeared a variety of fingerprint identification system, but most of the fingerprint identification system is based on PC, there are still many deficiencies in the convenience and mobility. Based on embedded fingerprint identification has become people the direction of the research, and achieved some results. However in these applications and there are many inadequate wait we discuss research and development, the need to further research and improvement, in order to improve the application prospect of the system. Based on the embedded knowledge, image preprocessing, etc to study the theory of knowledge, on the basis of predecessors, has developed a small embedded identification system. Identification based on to design the system function to discuss the related fingerprint recognition system hardware design, completed the fingerprint identification system based on STM32 microprocessor equipment design of hardware circuit and software design. The system has a fingerprint image collection, fingerprint library statistics, fingerprints, fingerprint input number, and other functions. In addition, this paper selected from the circuit design of electric have a certain advantage in price and performance. At the same time, in this paper, the fingerprint recognition system has been conducted for theprocess and the related principle of analysis and study on the key research of fingerprint image pretreatment process. Keywords: fingerprint identification; STM32; Embedded technology; Image preprocessing⽬录摘要 .................................................................................................................................................. I Abstract ............................................................................................................................................ II 第1章绪论 (1)1.1引⾔ (1)1.2指纹识别技术 (1)1.3指纹识别研究的现状 (2)第2章STM32嵌⼊式指纹识别系统的设计 (2)2.1设计的概述 (2)2.1.1图像分割 (2)2.1.2指纹图像的收敛 (3)2.1.3指纹图像的⼆值化处理 (3)2.1.4指纹图像的细化 (3)2.1.5指纹图像增强 (4)2.1.6特征点的提取 (4)2.2指纹传感器的分类 (4)2.2.1光电式指纹传感器 (4)2.2.2热敏指纹传感器 (5)2.2.3电容式指纹传感器 (5)2.2.4超声波指纹传感器 (6)2.2.5压敏指纹传感器 (6)2.3指纹采集程序设计 (6)2.3.1指纹⽐配 (7)2.3.2图像场计算 (7)2.4细节提取 (8)第3章系统的硬件设计及软件设计 (8)3.1指纹识别系统的硬件 (8)3.1.1采集⽅式 (9)3.1.2 MBF200传感器概述 (11)3.1.3MBF200主要寄存器 (11)3.1.4MBF200的主要功能 (12)3.1.5 SPI通信模式 (12)3.2 STM32指纹识别的软件 (12)3.2.1系统主程序设计 (13)3.2.2传感器初始化程序 (14)3.2.3存储器的扩展程序设计 (16)3.2.4串⼝程序的设计 (16)3.2.5移植算法程序 (17)第4章结果分析 (18)4.1图像匹配测试 (18)4.2指纹识别系统测试 (19)第5章总结 (20)致谢 (21)参考⽂献 (22)附录1 (23)第1章绪论1.1引⾔随着社会的进步和经济的发展,⼈们越来越关注⾝份鉴别的准确性和安全性。

基于STM32的指纹识别密码锁的系统设计

基于STM32的指纹识别密码锁的系统设计

基于STM32的指纹识别密码锁的系统设计The design of fingerprint recognition password lock system based on STM32 single chip microcomputer摘要处于现在这个信息发达的时代,指纹识别技术得到了飞速的发展,此得益于其高度的安全性、成本低、还有方便实用。

指纹可以说是人们不可能会跟别人存在重复的部分,也就是说可以通过这一个特点,将一个人的指纹预先保存起来,然后与其他的指纹进行比较,可以验证出这个人是否为原本预先保存的那个人。

本文是一个基于STM32单片机的指纹识别电子密码锁系统设计。

控制AS608指纹模块以达到实现录取指纹并存储指纹数据的目的,键盘模块选择用矩阵式键盘且通过软件消抖减少其对单片机对应产生的影响,利用12864液晶呈现录入和对比的结果,应用直流继电器及发光二极管模拟开锁的操作,继电器及小灯起到提示指令是否完成的作用。

关键词:STM32单片机指纹识别技术 12864液晶ANSTRACTIn this information developed era, fingerprint recognition technology has been rapid development, which benefits from its high security, low cost, and convenient and practical.Fingerprint can be said to be the part that people can't repeat with others, that is to say, through this feature, one's fingerprint can be saved in advance, and then compared with other fingerprints, it can be verified whether this person is the person who was saved in advance.This paper is a design of fingerprint recognition electronic password lock system based on STM32.The AS608 fingerprint module is controlled to achieve the purpose of taking fingerprint and storing fingerprint data. Matrix keyboard is selected as the keyboard module and its influence on the corresponding MCU is reduced by software buffeting,The 12864 LCD is used to present the results of input and comparison. The DC relay and LED are used to simulate the operation of unlocking. The relay and small lamp play the role of prompting whether the instruction is completed.Keywords:STM32 single chip fingerprint recognition technology 12864 liquid crystal目录第一章概括 (1)1.1指纹识别技术的发展 (1)1.2指纹识别的基本规律 (1)1.3系统设计的用处 (2)1.4系统设计的操作流程 (2)第二章硬件介绍和设计 (4)2.1单片机及最小系统 (4)2.2指纹模块 (5)2.3矩阵键盘模块 (6)2.4液晶显示模块 (7)2.4.1 控制器接口说明 (8)2.4.2指令说明 (8)2.4.3 12864引脚与单片机连接 (11)第三章系统软件的设计 (13)3.1软件运作流程 (13)3.2主程序流程图 (13)3.3部分模块程序设计 (14)3.3.1 矩阵键盘模块程序设计 (14)3.3.2 液晶显示模块程序设计 (15)3.4 Keil编程 (15)第四章硬件的调试 (16)4.1焊接电路 (16)4.1.1 电容器的焊接 (16)4.1.2 二极管的焊接 (16)4.1.3 三极管的焊接 (16)4.1.4 集成电路 (16)4.2调试小灯、继电器 (16)4.3液晶的调试 (17)4.3.1 液晶的注意事项 (17)4.3.2 调试12864液晶 (17)结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录 (21)附录1 原理图 (21)第一章概括1.1 指纹识别技术的发展指纹其实在人类还没有出生的时候就已经形成,是取决于胚胎发育所处的环境。

基于STM32的指纹门禁系统的设计

基于STM32的指纹门禁系统的设计

基于STM32的指纹门禁系统的设计指纹门禁系统是一种通过指纹识别技术实现出入口控制的门禁系统。

在STM32单片机的设计中,可以利用其强大的计算能力和IO口数量,结合指纹识别模块和其他外设,实现一个高效、安全、可靠的指纹门禁系统。

一、硬件设计:1.主控部分:选择STM32单片机作为主控芯片,具有丰富的外设资源和强大的计算能力。

2.指纹识别模块:选用高性能的指纹识别模块,具有较高的识别准确率和稳定性。

3.电源模块:设计可靠的电源管理模块,确保系统正常工作,同时具备过压、过流、反接保护等功能。

4.液晶显示屏:采用液晶显示屏显示系统状态和操作信息,与用户进行交互。

5.按键模块:通过按键模块实现对系统的开门、关门和设置等功能。

6.电磁锁:选择合适的电磁锁,能够实现稳定可靠的门控操作。

二、软件设计:1.底层驱动程序:编写底层驱动程序,包括对STM32外设的初始化和配置,以及各种外设的读写操作。

2.指纹识别算法:设计指纹识别算法,包括指纹的录入、图像处理、特征提取和匹配等步骤,保证指纹识别的准确性和可靠性。

3.输入输出管理:实现对输入输出设备的管理,包括按键的扫描、处理和状态显示,以及液晶显示屏的显示控制。

4.用户管理:设计用户管理功能,包括用户信息的录入、删除、修改和查询等操作,以及权限的分配和管理。

5.门控管理:实现对门禁状态的管理,包括门的打开和关闭控制,电磁锁的控制和状态监测等功能。

6.通信模块:如果需要远程监控和控制,可添加无线通信模块,实现与服务器的数据传输和远程操作。

三、系统功能:1.指纹录入与识别:用户将指纹录入系统,系统将指纹信息保存在数据库中,当用户刷指纹时,系统将进行识别并与数据库中的指纹信息进行比对,判断是否授权开门。

2.用户管理:系统管理员可以对用户信息进行管理,包括用户的添加、删除、修改和查询等操作,同时可以设置用户的权限级别和有效期。

3.门禁控制:系统可以实现对门的远程开启和关闭控制,通过电磁锁实现对门的保护和开锁操作。

基于STM32微控制器的智能门锁系统的软硬件设计

基于STM32微控制器的智能门锁系统的软硬件设计

基于STM32微控制器的智能门锁系统的软硬件设计简介该文档旨在介绍基于STM32微控制器的智能门锁系统的软硬件设计。

本门锁系统将利用STM32微控制器的强大功能,实现智能门锁的核心功能,并提供相应的软件支持。

硬件设计主控制器本智能门锁系统的主控制器采用STM32微控制器。

STM32具有高性能、低功耗、丰富的外设和强大的计算能力,非常适合用于智能门锁系统的设计。

主控制器负责接收用户输入、控制门锁的操作和与其他硬件模块进行通信。

人机界面本门锁系统配备了触摸屏显示器作为人机界面。

通过触摸屏,用户可以输入密码、选择功能和查看相关信息。

触摸屏与主控制器通过串口或SPI接口进行通信。

电子锁电子锁是系统中的一个重要组件,负责锁定和开锁操作。

电子锁与主控制器相连,通过接收主控制器的指令实现开锁和锁定功能。

电子锁可以采用电磁锁、电动锁或其他适合的类型。

通信模块为了实现远程控制和监控功能,本门锁系统还配备了通信模块。

通信模块可选用无线方式,如Wi-Fi或蓝牙,用于与用户的智能手机或其他设备进行通信。

通过手机App,用户可以实现远程开锁、查看锁状态和接收报警信息。

电源管理为了保证系统的正常运行,本门锁系统还需要合适的电源管理模块。

电源管理模块负责对各个硬件模块的供电进行控制和管理,确保系统稳定可靠的供电。

软件设计系统架构本门锁系统的软件设计采用分层架构。

主要包括应用层、控制层和驱动层。

应用层负责用户交互和业务逻辑;控制层负责控制硬件模块的操作;驱动层提供底层硬件的驱动接口。

功能实现在软件设计中,我们将实现以下功能:1. 用户注册和管理:可以通过触摸屏或远程手机App添加、删除和管理用户信息。

2. 密码输入和验证:用户可以通过触摸屏输入密码,系统将对输入的密码进行验证,并实现相应的开锁操作。

3. 远程控制:用户可以通过手机App远程控制门锁的开关状态。

4. 报警监控:系统可以实时监测门锁状态,并在异常情况下触发报警机制。

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www�ele169�com | 3电子电路设计与方案0 引言在飞速发展的现代,指纹锁在国外早已进入很多的家庭,虽然我国市场不及国外那样红火,但是仍然有着强大的市场潜力,伴随着科技的不断发展,智能锁也在科技的发展中不断的提升,而指纹锁就是智能锁的典型代表,指纹锁在市场上越发的受到大家的欢迎,市场越来越壮大。

相对于传统的普通锁具,指纹锁的优势是其不能比拟的,指纹的唯一性大大提高了用户在安防性能上面的要求,而指纹的生理特征又是彻底的避免了被复制,丢失,盗取的隐患,并且指纹是随身携带,不需要额外的钥匙,这些远超传统智能锁的特点越来越吸引着人们,使得指纹锁技术越来越被人们所接受。

1 系统工作原理本设计以STM32F103开发板为基础,结合ATK-AS608指纹模块,实现了STM32与指纹模块的通信;通过指纹模块实现判断检索,STM32对指纹模块返回的信息进行读取和处理,然后再通过继电器实现门锁的开与关。

该系统工作原理如图1所示。

该设计有如下功能:录指纹;刷指纹;删指纹;设置密码。

2 硬件系统设计整个系统是通过STM32单片机,信号灯,蜂鸣器,矩阵键盘,电控门锁,继电器模块构成。

该设计的硬件流程如图2所示。

单片机在各种工业,医用,军工,人工智能等方面早就快速的提高,早已经有了无可替代的地位。

STM32 MCU 有融高性能,实时性强,功耗低,电压低等诸多优点,同时保持集成度高和便于开发的特点,能方便完成各种中小型的项目。

这个设计就是使用该款单片机,其体积小且功耗低,运算处理数据能力强,操作十分简便。

图2 总体系统结构■2.1 指纹模块ATK -AS608指纹识别模块是 ALIALIALIEN 推出的一款性能高,操作简便,稳定性高的光学指纹模块。

ATK -AS608指纹识别模块有如下特点:①芯片内置DSP 运算单元,集成了指纹识别算法,能高效快速采集图像并识别指纹特性。

②采用串口,USB 即可通信,只需通过简单的串口、USB 按照通讯协议便可控制模块,达到所想要的操作。

③指纹存储量大,可以同时存储300个不同的指纹。

④模块内自带了可以探知手指是否存在的电路,即可通过检测某一个引脚来判断指纹模块上是否有手指。

⑤模块自带随机数产生器,直接输入一行命令即可输出随机数。

⑥该指纹模块引脚很少,其与STM32单片机相连接简单,大大简化了对其控制的操作。

■2.2 压电式蜂鸣器蜂鸣器是一种将电信号转化为声音信号的转换装置,其类型十分繁杂,该设计中我们使用的是蜂鸣器的类型为压电式蜂鸣器。

压电式蜂鸣器的特性十分多,但最主要的是其造价低廉,体积小,高精度,频率优良和不耗电的特点,因此其常出现在各种小型电子用品上作为发生器件,如电子门铃,音乐盒等电子玩具。

其原理图如图3所示。

两个三极管等组成两级直耦式低频的放大电路,在放大器输入端一个三级管的基极与放大器输出端另一个三极管的集电极之间接入一块压电陶瓷片。

在这个结构中压电陶常驰,刘如意,李刚(湖北文理学院物理与电子工程学院,湖北襄阳,441053)基金项目:湖北文理学院大学生创新创业训练计划项目资助(201810519012);湖北文理学院校级教学教研项目(JY2017041)。

摘要:本文以STM32为处理控制核心,通过4×4矩阵键盘输入各种指令,以传出各种数据,到达各种模式中,然后通过 ATK-AS608模块分析处理,返回信号进行分析,处理,从而达到对电控锁的控制效果。

关键词:STM32;控制;指纹锁;矩阵键盘图1 系统整体结构框图图3 压电式蜂鸣器结构原理图电阻R1是第一个三极管的偏置电阻,其功能是用来调节三极管基极的偏置电流,使晶体管有一个合适的工作点,让其运行正常,同时电阻R1对发音音调的高低进行调节。

若R1的阻值增加,压电陶瓷片发出的声响音调就会变高。

相反,若R1的阻值变小,压电陶瓷片发出的声响音调就会变得低沉。

电阻R2是第二个三极管的负载电阻,负责吸收其产生的多余的功率。

电容C1是第一个三级管的负反馈电容,改变它的大小,就可以改变压电陶瓷片发音的音色。

该项目通过蜂鸣器的声响判断矩阵键盘的按键是否成功的按下了,即按一下响一下。

■2.3 继电器因为电控锁的最低启动电压为12V,而单片机的最高输出为5V,所以仅仅通过单片机是不可能控制电磁锁的开关,所以我们使用继电器作为控制的桥梁,使得单片机可以控制电磁锁的开关。

3 系统软件设计指纹锁的功能就是把指纹信息提前录入ATK-AS608模块进行存储录用,将指纹与编号混合编入(通过输入密码,并通过信号灯,和蜂鸣器来判断进入存储指纹的模式),之后通过刷指纹,扫描指纹获取指纹信息,加以检索,对比,判断,最后返回某值。

我们可以通过返回某个值的确切数字来判断指纹库中是否有我们之前存入的指纹,这样就可以控制门锁的开关。

当需要删除存储在指纹模块的指纹时,在正确的输入密码后即可通过删除对应的指纹ID来删除该指纹。

■3.1 4×4矩阵键盘程序设计4×4矩阵键盘顾名思义就是4×4的键盘,该模块引出8个脚,分为4行4列,每单独的一行和单独的一列刚好被一个按键的两脚所分开,16个按键都对应了不同的行列,这样我们每当按下一个键就会有与之相对应的一条线路接通(两个引脚从单片机通往单片机),就是说有两个引脚的电平相互接通,当单片机与之相连的两个引脚模式分别设置为输入和输出且两引脚电平不相同时,假若此时设置为输入模式的该引脚的电平的高低发生了改变(通过按压键盘使得线路接通),也就是说会输出一个信号到单片机来,我们只需要将单片机输出的信号读取,进行分析处理,就可与各个数字进行匹配,确保该数为自己想要的值,通过这种方法就可以使得向矩阵键盘输入密码以及随机码。

如图4所示。

■3.2 指纹模块程序设计在对指纹模块操作时要反复通过获取指纹模块的运算结果,通过控制返回的值进行各种不同的操作,大抵分为以下几个步骤。

录制指纹通过函数Getlmage()获得手指指纹的图像,如果确认获得了图像,(亮绿灯),并通过函数GenChar(CharBuffer1)获取特征,并生成特征1,否则退出该模式,此时再次按下手指生成特征2与之前生成的特征1进行比较,如判定相同则通过,并自动生成模板。

生成模板成功后,(亮蓝灯),将通过矩阵键盘输入ID号码(蜂鸣器响,一键一响),并将ID和生成的指纹模板混合存储下来,之后可通过ID进行访问或者删除指纹。

删除指纹是通过函数DeletChar(num,1)将指纹模块中存储的对应的ID进行删除,指纹和ID通过混合编码存储下来,这时只需通过特定的ID号码牌就可以将其删除。

刷指纹是通过函数将指纹读取进来,生成特征并通过对指纹库的检索函数来判断是否有与其对应的指纹,如果有则对某些引脚同时打开,当满足了中断函数的要求时,此时软件进入中断函数并将与继电器相连的引脚电平发生改变,通过控制继电器的开关间接来控制电控锁的开关。

在刷指纹中指纹模块内部流程如图5所示。

图4 4×4矩阵键盘(下转第15页)4 | 电子制作 2018年11月www�ele169�com | 15电子电路设计与方案为直观的方位角度,液晶可以正确的显示采集到的角度信息,如图4所示。

图3 最小系统的调试然后进行数字时钟的显示调试,经过系统调试之后,液晶可以显示当前的时间信息,通过数字的方式进行显示,如图4所示。

其中第一行角度和第二行方位角和右侧指针圆盘方位指示都是三种方向指示方式,为了更加直观的体现方向,时间采用12小时制,可以实时显示,配有电池可以实现断电走时的作用。

图4 传感器及显示调试本系统具有用户通过按键设定方位报警的功能,用户通过按下按键,进入设置界面,如图5所示,此时液晶提示进行罗盘的设置,用户可以通过按键进行角度上限和角度下限的设定。

当超过设定角度设定范围时,蜂鸣器就会发出报警提示。

图5 报警设置界面参考文献* [1]杜英.电子罗盘测量误差分析和补偿技术研究[D].中北大学硕士论文,2011.* [2]王永强.基于地磁测量的数字罗盘研究[D].上海交通大学,2007.* [3]周明德.单片机原理与技术[M].北京:人民邮电出版社,2008.* [4]邹久朋.80C51单片机实用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2008.4 部分主要程序摘选NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);delay_init(); //初始化延时函数PS_StaGPIO_Init();BEEP_Init();//初始化蜂鸣器usart2_init(usart2_baund);//初始化串口,与AS608模块进行通信KeyBoard_Init(); //初始化按键USART_Config();//串口初始化,方便调试ensure=PS_ReadSysPara(&AS608Para);这些代码是在写程序时一些初始化和设置,通过这可以看出该设计所需要用的一些软件和硬件,PS_StaGPIO_Init();这个函数是初始化FR 引脚,以便于在接下来得函数中通过读取该引脚的状态来判断是否有手指落在指纹模块的上面,ensure=PS_ReadSysPara(&AS608Para);这个函数是来读取指纹模块的基本参数,包括波特率,存储的模板等内容,通过这来判断是否指纹模块和单片机可以相互连接通信。

5 结语基于STM32的指纹锁的设计,能实现基本的指纹开锁,录入指纹,删除指纹的功能,也能让我们熟练的掌握了指纹模块,矩阵键盘,蜂鸣器的原理和使用方法,同时增强了我们对STM32单片机的理解和使用能力。

这项设计贴近我们的生活,入手较为简便,同时还有很强的延展性,有着不同方向的后续开发空间。

参考文献* [1]刘火良,杨森.STM32库开发实战指南(第二版)[M].机械工业出版社,2017:40-50.* [2]张世玲, 李娜. 实用型指纹锁设计[J].中国新技术新产品, 2009(16):14-14.* [3]李根柱. 一种新型指纹锁电路设计[J].电脑与信息技术, 2014, 22(2):54-57.图5 指纹模块流程图(上接第4页)。

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