智能门锁系统（有完整资料）
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编号：
T0812309M
设计简介：
本设计是基于单片机的智能门锁系统，主要实现以下功能：
通过RFID模块实现刷卡解锁
通过指纹模块实现指纹解锁
通过人脸识别模块实现人脸解锁
通过矩阵键盘实现密码解锁
通过oled显示解锁页面
通过按键设置添加，删除，密码，指纹，IC卡
解锁3次错误，三分钟后重新解锁;
电源： 5V
传感器：RFID模块（RC522）、指纹模块（AS608）、人脸识别模块（TX510）
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：舵机（SG90），蜂鸣器
人机交互：矩阵键盘
标签：STM32、OLED12864、RC522、AS608、TX510、SG90
题目扩展：基于物联网的智能门锁系统、基于人脸识别的智能门禁系统、基于单片机的智能密码锁系统
基于单片机的智能门锁系统可以分为三个主要部分：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：
中控部分：以STM32单片机为核心，负责接收并处理来自输入部分的数据，根据处理结果控制输出部分执行相应动作。单片机内部运行高效算法，实现快速身份验证与数据处理。
输入部分：
- RFID卡片检测模块：用于检测并读取门禁卡信息，实现刷卡解锁功能。
- AS608指纹模块：采集用户指纹信息，通过比对验证用户身份，实现指纹解锁。
- 人脸识别模块：捕捉用户面部特征，进行比对验证，实现人脸解锁。
- 4*4矩阵键盘：提供用户输入界面，支持密码输入、密码修改、门禁卡/指纹的添加与删除等操作。
- 供电电路：为整个系统提供稳定电源，确保系统正常运行。
输出部分：
- OLED显示模块：实时显示系统状态，如输入密码、添加/删除门禁卡提示、错误倒计时等，增强用户体验。
- 舵机：作为门锁的执行机构，根据单片机指令控制门锁的开启与关闭。
- 蜂鸣器：提供声音反馈，门锁开启时发出三声提示音，身份验证失败时发出报警声。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
首先在AD中根据各个模块画出原理图，然后导出PCB进行连线，最后通过嘉立创进行打板。板子到手之后就是焊接过程，第一部分是电源模块，将电源接口、电源开关、1k电阻、两个电容进行滤波和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入Type-C电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排母焊接好后，将OLED显示屏插入排母。第三部分是单片机最小系统板，因为最小系统板已经引出了程序烧录接口和自带复位电路，所以只要焊接两个排母将单片机最小系统板插入排母。第四部分是按键。第五部分为LED灯。第六部分是指纹模块。第七部分是人脸识别模块。下图5-1为焊接完整实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2信息显示
如图5-2，显示函数显示门的状态、密码状态、门禁卡设置状态等。
图5-2 信息显示图
5.3 按键功能测试
如图5-3，按键设置函数首先通过按键扫描函数，获取按键按下的相关信息，通过不同的键值，进行相应变量的改变。如果获取的键值为3，修改密码。如果获取的键值为7，录入卡/指纹。如果获取的键值为11，删除指纹/卡。如果获取的键值为12，确认键。如果获取的键值为14，删除键。如果获取的键值为15，回到主界面。其他键值为数字按键。
图5-3 按键功能测试显示图
5.4 人脸识别测试
如图5-4所示为人脸识别测试。
图5-4 人脸识别测试显示图
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
仿真设计总体包括32单片机芯片、OLED显示屏、按键、蜂鸣器、人脸识别模块、指纹模块。
图6-1 仿真设计总图
6.2 信息显示
如图6-2所示，显示函数显示门的状态、密码状态、门禁卡设置状态等。
图6-2信息显示图
6.3 按键功能测试
如图6-3，按键设置函数首先通过按键扫描函数，获取按键按下的相关信息，通过不同的键值，进行相应变量的改变。如果获取的键值为3，修改密码。如果获取的键值为7，录入卡/指纹。如果获取的键值为11，删除指纹/卡。如果获取的键值为12，确认键。如果获取的键值为14，删除键。如果获取的键值为15，回到主界面。其他键值为数字按键。
图6-3按键功能测试图
6.4 人脸识别测试
如图6-4所示为人脸识别测试。
图6-4人脸识别测试显示图
设计说明书部分资料如下
设计摘要：
智能门锁系统是一种基于先进技术的安全门锁系统，旨在提升家庭和办公环境的安全性和便捷性。相比传统门锁，智能门锁系统具有许多优势，如无钥匙进出、远程控制、多种认证方式等特点。
首先，智能门锁系统采用无钥匙进出的方式，用户可以通过密码、指纹、人脸识别、手机APP等多种方式来开启门锁，避免了传统门锁因钥匙丢失或被盗而带来的安全隐患。这不仅提高了安全性，还提升了用户的使用便捷性。
其次，智能门锁系统支持远程控制功能，用户可以通过手机APP随时随地远程控制门锁的开关状态，实现便捷的管理和监控。这种特性不仅提升了安全性，还让用户能够更灵活地控制门锁的使用。
另外，智能门锁系统具备多种认证方式，包括指纹识别、人脸识别、密码等，用户可以根据自己的需求选择合适的认证方式。这种多样化的认证方式不仅提高了门锁的安全性，还增加了门锁的智能化程度，满足了用户个性化的需求。
总的来说，智能门锁系统是一种融合了先进技术的安全门锁系统，为家庭和办公环境提供了更安全、更便捷的进出方式。随着科技的不断进步，智能门锁系统将在未来发挥更加重要的作用，成为人们生活中不可或缺的智能化产品。
关键词：单片机；指纹模块；人机交互；RFID自动识别模块；OLED12864；人脸识别模块
字数：15000+
目录：
设计说明书
合肥特纳斯科技有限公司
摘 要
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.4 RFID自动识别模块
3.6人脸识别模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 解锁流程
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2信息显示
5.3 按键功能测试
5.4 人脸识别测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2 信息显示
6.3 按键功能测试
6.4 人脸识别测试
结 论
参考文献