STM32项目设计:STM32基于stm32f4的智能门锁系统

智能门锁

资料链接 :stm32智能门锁.rar

哔哩哔哩项目展示视频:https://b23.tv/bxfxvd

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。
在这里插入图片描述

二、项目功能要求

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,并转动步进电机一圈
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、扩展:虚位密码解锁(虚位密码:自己百度)

三、元件准备

1、步进电机

在这里插入图片描述

2、4X4按键
在这里插入图片描述
3、指纹模块AS608在这里插入图片描述

4、0.96寸OLED显示屏(IIC)

在这里插入图片描述

5、蓝牙模块HC-05
在这里插入图片描述

6、主控芯片STM32F407ZGT6
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7、RFID RC522 射频模块在这里插入图片描述
再准备一些杜邦线就OK

四、项目设计

(一)原理图设计

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

(二)硬件设计

根据原理图连接好硬件电路
在这里插入图片描述

(三)程序设计

由于代码过长只展示部分代码:

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "sram.h"   
#include "malloc.h" 
#include "sdio_sdcard.h"    
#include "malloc.h" 
#include "w25qxx.h"    
#include "ff.h"  
#include "exfuns.h"    
#include "fontupd.h"
#include "text.h"	
#include "oled.h"
#include "beep.h"
#include "button4_4.h"
#include "AS608.h"
#include "walkmotor.h"
#include "usart2.h"
#include "rtc.h"
#include "MFRC522.h"
#include "usart3.h"	
#include "stmflash.h"

#define usart2_baund  57600//串口2波特率,根据指纹模块波特率更改

//要写入到STM32 FLASH的字符串数组
const u8 TEXT_Buffer[]={0x17,0x23,0x6f,0x60,0,0};
#define TEXT_LENTH sizeof(TEXT_Buffer)	 		  	//数组长度	
#define SIZE TEXT_LENTH/4+((TEXT_LENTH%4)?1:0)
#define FLASH_SAVE_ADDR  0X0802C124 	//设置FLASH 保存地址(必须为偶数,且所在扇区,要大于本代码所占用到的扇区.
										//否则,写操作的时候,可能会导致擦除整个扇区,从而引起部分程序丢失.引起死机.

SysPara AS608Para;//指纹模块AS608参数
u16 ValidN;//模块内有效指纹个数
u8** kbd_tbl;

void Display_Data(void);//显示时间
void Add_FR(void);	//录指纹
void Del_FR(void);	//删除指纹
int press_FR(void);//刷指纹
void ShowErrMessage(u8 ensure);//显示确认码错误信息
int password(void);//密码锁
void SetPassworld(void);//修改密码
void starting(void);//开机界面信息
u8 MFRC522_lock(void);//刷卡解锁
u8 Add_Rfid(void);		//录入
void Set_Time(void);
void Massige(void);
u8 Pwd[7]="      ";  //解锁密码1
u8 Pwd2[7]="      ";  //解锁密码2
u8 cardid[6]={0,0,0,0,0,0};  //卡号1
int Error;  //密码验证信息


//数字的ASCII码
uc8 numberascii[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','A','B','C','D','E','F'};
//显示缓冲区
u8  dispnumber5buf[6];
u8  dispnumber3buf[4];
u8  dispnumber2buf[3];
//MFRC522数据区
u8  mfrc552pidbuf[18];
u8  card_pydebuf[2];
u8  card_numberbuf[5];
u8  card_key0Abuf[6]={0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff};
u8  card_writebuf[16]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15};
u8  card_readbuf[18];
//SM05-S数据区
u8  sm05cmdbuf[15]={14,128,0,22,5,0,0,0,4,1,157,16,0,0,21};
//extern声明变量已在外部的C文件里定义,可以在主文件中使用
extern u8  sm05receivebuf[16];	//在中断C文件里定义
extern u8  sm05_OK;							//在中断C文件里定义

u8 * week[7]={"Mon","Tue","Wed","Thu","Fri","Sat","Sun"};
u8 * setup[7]={"1、录入指纹","2、删除指纹","3、修改密码","4、修改时间","5、录入卡片","6、查看信息"};

int main(void)
{
	u16 set=0;
	int key_num;
	int time1;
	int time2;		//锁屏时间
	char arrow=0;  //箭头位子
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
	My_RTC_Init();		 		//初始化RTC
	RTC_Set_WakeUp(RTC_WakeUpClock_CK_SPRE_16bits,0);		//配置WAKE UP中断,1秒钟中断一次
	delay_init(168);  //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USMART
	uart3_init(9600);// 蓝牙初始化
	usart2_init(usart2_baund);//初始化串口2,用于与指纹模块通讯
	PS_StaGPIO_Init();	//初始化FR读状态引脚
	LED_Init();					//初始化LED  
//	BEEP_Init();    		//beep初始化
	Button4_4_Init();//矩阵按键初始化
	OLED_Init(); 			//oled初始化
	W25QXX_Init();				//初始化W25Q128
	
	Walkmotor_Init(); //步进电机初始化
	my_mem_init(SRAMIN);		//初始化内部内存池 
	my_mem_init(SRAMCCM);		//初始化CCM内存池 
	exfuns_init();				//为fatfs相关变量申请内存  
 	 f_mount(fs[0],"0:",1); 		//挂载SD卡 
 	f_mount(fs[1],"1:",1); 		//挂载FLASH.
	starting();//开机信息  logo

	STMFLASH_Read(0X08020004,(u32*)Pwd,2);	//读取密码1
	STMFLASH_Read(0X08090004,(u32*)Pwd2,2); //读取密码2
	STMFLASH_Read(0X080f0004,(u32*)cardid,1); //读取卡号1
	 while(1)
	 {
//锁屏界面
MAIN:
			OLED_Show_Font(56,48,0);//显示锁图标
			while(1)
			{
				time1++;
				if((time1%200)==0)//时间显示:每50ms更新一次显示数据
				{
					Display_Data();
				}
				if((time1%1000)==0)//每200ms检测一次卡片,蓝牙数据
				{
					//MFRC522解锁
					MFRC522_Initializtion();			
					Error=MFRC522_lock();
					if(Error==0)goto MENU;	
					else 
						OLED_Show_Font(56,48,0);//锁
					//手机蓝牙解锁密码1
					Error=usart3_cherk((char*)Pwd);         
					if(Error==0){
						OLED_Clear();
						Show_Str(20,10,128,24,"解锁中...",24,0);	
						Walkmotor_ON();
						Show_Str(20,10,128,24,"已解锁!",24,0);
						goto MENU;	
					}
					else 
						OLED_Show_Font(56,48,0);//锁
					//手机蓝牙解锁密码2
					Error=usart3_cherk((char*)Pwd2);
					if(Error==0){
						OLED_Clear();
						Show_Str(20,10,128,24,"解锁中...",24,0);	
						Walkmotor_ON();
						Show_Str(20,10,128,24,"已解锁!",24,0);
						goto MENU;	
					}
					else 
						OLED_Show_Font(56,48,0);//锁
					
				} 
				//指纹解锁
				if(PS_Sta)	 //检测PS_Sta状态,如果有手指按下
				{
						while(PS_Sta){
						Error=press_FR();//刷指纹
						if(Error==0)goto MENU;
						else 
							OLED_Show_Font(56,48,0);//锁
					}
				}
				//密码锁
				key_num=Button4_4_Scan();	//按键扫描
				if(key_num!=-1)
				{
					Error=password();
					if(Error==0)goto MENU;	
					else 
						OLED_Show_Font(56,48,0);//锁
				}
			}
/**********************主界面***********************************/
MENU:
			//主页菜单显示
			OLED_Clear();
			if(arrow<3){
				Show_Str(5,arrow*16,128,16,"->",16,0);
				set=0;}
			else {
				Show_Str(5,(arrow-3)*16,128,16,"->",16,0);
				set=3;}
			Show_Str(25,0,128,16,setup[set],16,0);
			Show_Str(25,16,128,16,setup[set+1],16,0);
			Show_Str(25,32,128,16,setup[set+2],16,0);
			Show_Str(0,52,128,12,"上   下   锁定  确定",12,0);
			time2=0;
			while(1)
			{
				//超时锁屏
				time2++;
				if(time2>10000 | key_num==15){  
					time2 =0;
					OLED_Clear();
						Show_Str(30,20,128,16,"已锁定!",16,0);
						OLED_Show_Font(56,48,0);//锁
						delay_ms(1000);
						OLED_Clear();
						goto MAIN;
				}
				//功能选项选择
				key_num=Button4_4_Scan();	
				if(key_num)
				{
					if(key_num==13){
						if(arrow>0)arrow--;
						goto MENU;
					}
					if(key_num==14){
						if(arrow<5)arrow++;
						goto MENU;
					}
					if(key_num==16){
						switch(arrow)
						{
							case 0:Add_FR();		break;//录指
							case 1:Del_FR();		break;//删指纹
							case 2:SetPassworld();break;//修改密码
							case 3:Set_Time(); break;  //设置时间
							case 4:Add_Rfid(); break;  //录入卡片
							case 5:Massige(); break;  //显示信息
						}
						goto MENU;
					}		
				}delay_ms(1);
			}		
	}//while
}//main

五、项目图片展示

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在这里插入图片描述在这里插入图片描述

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