为改善传统门锁，设计一种以STM32为控制芯片， LCD12864液晶显示屏电路，AS608串口指纹模块电路，继电器电磁锁控制电路，薄膜式矩阵键盘电路，电源供电电路等模块组成，实现了一款拥有较高安全性的控制系统。同时，结合人自身的指纹不重复的特点，采用AS608串口指纹模块，总体实现指纹密码的设置和门锁的开关。指纹可以自己随意添加控制指纹，系统具备管理员密码，忘记密码也可以打开电磁锁。本设计可以保证门锁的安全和防盗性能。
目录
一、引言 5
（一）智能门锁设计的目的 5
（二）智能门锁设计的意义 5
二、系统总体设计 6
三、系统硬件设计 7
（一）单片机最小系统 7
（二）继电器电磁锁模块 8
（三）AS608串口指纹模块 8
（四）LCD12864液晶显示屏模块 9
四、系统软件设计 10
（一）继电器电磁锁电路 11
（二）LCD12864液晶显示屏电路 11
（三）薄膜式矩阵键盘设计 12
（四）密码验证和密码更改程序设计 15
（五）复位电路设计 15
五、综合调试 15
总结 17
致谢 18
附录1 18
附录2 19
引言
1、智能门锁设计的目的
随着时代不停的发展与前进，人工智能也成为当今的一大宠儿，热度也是持久不下，越来越多的人也紧跟时代发展的潮流，把各种各样的智能产品应用于日常生活中，我要介绍的智能门锁就是其实最为常见的一种生活用品，随着时代的发展，人们在防盗意识这一方面也提高了警惕。据我们所学所知，每个人的身体外貌特征都有着多多少少的差异，大到四肢，小到眼睛手指，正是因为有着这么多的差异，人工智能专家从中提取重要的特点来做一系列的试验，例如眼睛有虹膜，手指有指纹，面部面孔，喉咙嘴巴的发音，科学家们对此加以研究试验，最终出现在人们的日常生活中，也被称之为生物识别。
在人工智能与智能家居的推进下，越来越多的人开始把智能产品应用到生活中来，俗话说“门面”，那么门锁就是重中之重的地位了，以前的人们用的是 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072# 
钥匙开锁，随着消费水平和消费能力的提高，大多数人选择使用智能门锁。智能门锁可以有效保证家的安全性，也为生活带来生机和便捷。
指纹辨认功能也十分明显，操作起来很简单易懂。指纹密钥十分复杂，重复率也十分的低，安全系数很高；不仅如此，智能门锁还可以为不同的人设置不一样的指纹权限，如今指纹识别发展的速度如火如荼。
2、智能门锁设计的意义
智能门锁有着很多特殊功能，当我们出门在外时，有人多次试图打开门锁时，我们可以设置次数限制，在输入密码或指纹错误一定次数后会自动锁死并且拍照存据，智能门锁对小孩老人也特别友好，不用担心忘记带钥匙的烦恼，也是智能时代最成功的产品之一。
当今社会是一个发展极快的社会，意味着这个时代的产物也随之发展，拿智能门锁来说，以前的人们开锁的方式有钥匙密码等，有着不同程度的隐患，密码容易忘记，钥匙容易遗失，这些隐患已经对生活带来太多的不便，也不适应当今社会的安全防范意识要求。相比下，智能门锁可以完全避免这些事情的发生，智能门锁有着更高的安全性，越来越多的城市居民选择使用智能门锁来用于日常生活。智能门锁与传统的老式门锁对比，在安全系数和实用性能上都远远超越，智能门锁也是开启生物识别时代的领路军。
单片机的控制性能和可靠性能都很高，在许多机器中被人们用来作为控制器使用，单片机轻便小巧，功能强大，小到操作鼠标，大到控制飞机，都离不开小小的单片机，单片机也随着时代的发展不断进步，发展创新出强大的功能，造福人类。
系统总体设计
单片机作为本次设计控制程序的主要部分，为了实现更多的功能，所以我选择一个适合实现功能的单片机型号。同时考虑到STM32相比51单片机在内核，片上储存器，地址空间，外设，开发工具，操作系统都有显著的优势，选择 STM32 为本次设计的核心板。同时搭配LCD12864液晶显示屏来显示门锁状态，薄膜式矩阵键盘来进行密码的输入，AS608串口指纹模块进行指纹录入。整个系统由单片机控制部分、矩阵键盘部分、指纹模块部分、LCD液晶显示部分以及继电器电磁锁部分这五个部分构成。整体系统框图见图1。


图1 整体框架
系统硬件设计
单片机核心板电路（如图2所示）
图2 单片机核心板电路
顾名思义单片机是一种集成电路芯片，从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展至今已有许多高速单片机。所谓浓缩的才是精华，小小的一块板子却有着强大的功能，生活中的大多数电子产品都离不开单片机的参与，随着时代发展，人工智能的发展，单片机技术也日益壮大。
单片机最小系统是STM32F103C8T6，它的省电模式保证了它低功耗的要求，它是一款基于ARM CortexM 内核的STM32系列的微控制器，程序存储器容量为64KB，需要电压为2V~3.6V。
本设计选用STM32F系统列单片机，它的优点较其他单片机更为显著。STM32F单片机的优点相比较其他单片机要多，例如执行速度快；下载程序方便；抗干扰能力好等。
继电器电磁锁模块
电磁锁的设计与具有电磁效应的电磁设计基本相同。当电流接通时，电磁铁就会产生很强大的拉力，把铁片吸到门锁上来达到锁门的目的。只需要一点微小的电流可以产生巨大的磁力，在正确操作关掉电源后，电磁锁就失去吸收力，就可以达到开门的效果。继电器这种装置是由电来达到控制的，它的受控系统与控制系统是有着相互作用的关系，在整个完整的系统中相当于一个开关的存在。在正常的状态下，公共端会与常闭端相接，当密码正确时，将会接通，继电器使能端将会有电流通过，公共端就会与常开端连接，从而达到开关的目的。如图3


图3 继电器电磁锁电路

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