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基于stm32的智能密码锁(附件)【字数:7567】

2024-11-03 13:38编辑: www.jxszl.com景先生毕设
随着人们生活水平的提高,信息化时代逐步进入到我们的家庭,人们对家居、文件资料及各种私人隐私的安全要求也不断提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,传统的机械锁由于其构造的简单,已经不能满足人们的要求,针对此现况,设计一款安全可靠的电子锁有着非常重大的意义。电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的喜爱。本设计的主控芯片是STM32F103C8T6单片机,配合指纹模块,0.96寸OLED屏,蜂鸣器等组成了智能密码锁。指纹模块采集机用户指纹,随后将录入成功的指纹保存,最多可保存2个指纹,可对保存的指纹进行增删修改,每次修改指纹需要确认2两遍,OLED显示屏显示出采集的指纹及电子锁当前状态,也可以用密码进行开锁,可对密码进行修改,如果密码输入错误,单片机还会控制蜂鸣器发出警报。
目录
摘要 II
abstract III
目录 1
一、 绪论 2
(一)智能密码锁的发展背景 2
(二)智能密码锁国内外现状 2
(三)本课题基于STM32的智能密码锁的优势 2
二、 硬件电路设计 3
(一) 系统总体设计框图 3
(二)核心模块设计 4
(三)12864LCD显示模块 5
(四)AS608光学指纹模块 6
(五)继电器 6
(六)LM1117稳压模块 7
(七)滤波电路 8
(八)报警电路 8
(九)矩阵按键 9
三、 软件系统设计 10
(一)智能密码锁主程序流程设计 10
(二) 键盘扫描子程序 11
(三) LCD显示子程序 12
(四)指纹模块子程序 14
(五)密码设置子程序 17
(六)开锁子程序设计 18
四、 系统调试与实现 19
(一) 软件调试 19
(二)制作此系统时遇到的问题和相应解决办法 20
(三)智能密码所的实现 21
五、 总结与展望 21
(一)总结 21
(二)展望 22 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072

致谢 23
参考文献 24
附录1 25
附录二 29
绪论
(一)智能密码锁的发展背景
随着人们生活水平的提高和安全意识的加强,对安全的要求也就越来越高。锁自古以来就是把守护门的铁将军,人们对它要求甚高,既要安全可靠的防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。随着电子技术的发展,各类电子产品应运而生,电子密码锁就是其中之一。据有关资料介绍,电子密码锁的研究从20世纪30年代就开始了,在一些特殊场所早就有所应用。这种锁是通过键盘输入一组密码完成开锁过程。研究这种锁的初衷,就是为提高锁的安全性。由于电子锁的密钥量(密码量)极大,可以与机械锁配合使用,并且可以避免因钥匙被仿制而留下安全隐患。电子锁只需记住一组密码,无需携带金属钥匙,免除了人们携带金属钥匙的烦恼,而被越来越多的人所欣赏。电子锁的种类繁多,例如数码锁,指纹锁,磁卡锁,IC卡锁,生物锁等。但较实用的还是按键式电子密码锁
(二)智能密码锁国内外现状
20世纪80年代后,随着电子锁专用集成电路的出现,电子锁的体积缩小,可靠性提高,成本较高,是适合使用在安全性要求较高的场合,且需要有电源提供能量,使用还局限在一定范围,难以普及,所以对它的研究一直没有明显进展。
目前,在西方发达国家,电子密码锁技术相对先进,种类齐全,电子密码锁已被广泛应用于智能门禁系统中,通过多种更加安全,更加可靠的技术实现大门的管理。在我国电子锁整体水平尚处于国际上70年代左右,电子密码锁的成本还很高,市场上仍以按键电子锁为主,按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平,现国内有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁,其市场结构尚未形成,应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术,希望能取其精华,发展出更好的技术。
(三)本课题基于STM32的智能密码锁的优势
(1)该系统可实现密码和指纹的监测,并作出相应的处理。
(2)该系统采用STM32F103C8T6模块,该模块具有低功耗,体积小,使用寿命长等特点,降低了系统使用成本。
(4)该系统也可以手动设置五个指纹存在里面
(5)该系统的指令和数据收发迅速。
本设计采用的STM32F103C8T模块,具有成本低、传输数据速度快、体积小、寿命长等特点,有很高的实用价值。
硬件电路设计
系统总体设计框图
如图21所示,本设计的主控芯片是STM32F103C8T6单片机,配合指纹模块,0.96寸OLED屏,蜂鸣器等组成了智能密码锁。指纹模块采集机用户指纹,随后将录入成功的指纹保存,最多可保存2个指纹,可对保存的指纹进行增删修改,每次修改指纹需要确认2两遍,OLED显示屏显示出采集的指纹及电子锁当前状态,也可以用密码进行开锁,可对密码进行修改,当密码错误,就会触发电磁继电器工作,就能控制电磁阀打开。
图21系统总设计框图
(二)核心模块设计
如图22所示STM32微控制器最小系统主要是由STM32F103C8T6芯片、晶振电路、复位电路及滤波模块构成。STM32最小系统模块负责分析传感器采集的数据、指令的收发。本论文采用的STM32微控制器型号为STM32F103C8T6,参考图12,其具有收发指令速率快,能够超常时间使用,损耗较小,使用寿命长等优点。
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图22 STM32F103C8T6微控制器
关于系统时钟部分,STM32F103所使用的时钟有两个,内部和外部时钟,内部时钟如图23所示电路,在STM32F103内部有个震荡电路,那是专门负责内部时钟使用的,它可以形成脉冲信号来工作,电容有稳定震荡电路的作用 ,还可以加速起振。
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图23晶振电路
复位电路是当单片机的rst脚检测到对地电压超过一定时间就会复位,当按键按下去之后,rst引脚相当于接地,此时只要电源上升时间不超过1ms就能复位成功,所以它需要手动复位,人的反应再快也不可能超过1ms。
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图24复位电路
(三)12864LCD显示模块
本设计可以将检测得到数据直接显示出来供用户查看相关数据,而使用的显示器件就是OLED显示屏,它是利用电子和空穴的移动来发光的,当两者相遇,就会发光,就像是X轴Y轴的阵列,它可以自由亮灭具体的某一个点,正因为如此,OLED不需要背光,所以OLED屏幕可以做的非常薄,由于OLED屏的像素点是独立工作的,所以基本不会有待机点亮,所以OLED非常的省电。

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