基于STM32的智能门锁系统设计
目录
- 引言
- 系统设计
- 硬件设计
- 软件设计
- 系统功能模块
- 用户身份验证模块
- 开锁控制模块
- 状态监控与报警模块
- 数据存储与管理模块
- 控制算法
- 用户身份验证算法
- 开锁控制算法
- 状态监控与报警算法
- 代码实现
- 用户身份验证模块实现
- 开锁控制模块实现
- 状态监控模块实现
- 系统调试与优化
- 结论与展望
1. 引言
智能门锁作为智能家居系统的重要组成部分,具有更高的安全性和便利性。传统的机械门锁依赖钥匙来实现开锁,而智能门锁则通过电子化手段,允许使用密码、指纹、卡片或手机APP进行解锁,避免了钥匙丢失、盗窃等安全隐患。本文设计了一款基于STM32的智能门锁系统,结合了指纹识别和密码输入功能,并支持手机APP远程控制,极大提高了家庭和办公室的安全性与便利性。
2. 系统设计
2.1 硬件设计
本系统的硬件设计主要由以下几个模块构成:
- 主控芯片:采用STM32F103系列单片机作为核心,负责处理所有输入信号、控制输出及通信等功能。
- 指纹识别模块:采用FPC或ZK指纹模块,负责用户身份验证。
- 密码输入模块:使用4×4矩阵键盘实现密码输入功能。
- 开锁执行机构:通过电动马达或电磁锁来执行开锁命令。
- 显示与控制模块:LCD显示屏用于显示当前状态,提供用户交互界面。
- 远程控制模块:通过蓝牙或Wi-Fi模块实现远程开锁与控制。
- 电池与电源管理模块:提供系统电力,采用低功耗设计延长待机时间。
2.2 软件设计
软件部分分为以下几个模块:
- 用户身份验证模块:通过输入密码或指纹验证用户身份。
- 开锁控制模块:根据身份验证结果控制电动马达或电磁锁开锁。
- 状态监控与报警模块:实时监控门锁状态,当有非法开锁尝试时,系统自动报警。
- 数据存储与管理模块:通过EEPROM存储用户信息、密码以及开锁记录。
3. 系统功能模块
3.1 用户身份验证模块
该模块通过输入密码或指纹来验证用户身份。用户输入密码后,系统会检查密码是否与预设密码匹配,若匹配则执行开锁命令;指纹验证则通过指纹识别模块进行身份确认,验证通过后执行开锁操作。
3.2 开锁控制模块
开锁控制模块负责接收身份验证结果,并根据验证结果控制开锁机构。如果验证成功,则控制电动马达或电磁锁打开门锁;若验证失败,则系统不执行开锁操作。
3.3 状态监控与报警模块
该模块实时监控门锁状态,并通过蜂鸣器或APP发送警报信号,当系统检测到非法开锁或密码错误多次时,立即触发报警,保障安全。
3.4 数据存储与管理模块
系统通过EEPROM或SD卡存储用户数据(如指纹模板、密码、开锁记录等),确保系统在断电后仍能保持数据持久性,便于后期管理与查看。
4. 控制算法
4.1 用户身份验证算法
首先通过指纹或密码输入获取用户身份信息,系统对比已存储的用户数据。如果验证成功,则通过控制开锁模块执行开锁操作。
// 简单的密码验证算法
#define PASSWORD "1234" // 预设密码int check_password(char* input_password) {if (strcmp(input_password, PASSWORD) == 0) {return 1; // 密码正确}return 0; // 密码错误
}
4.2 开锁控制算法
根据验证结果,控制电动马达或电磁锁开锁。
void unlock_door() {// 控制电动马达开锁HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET); // 例如控制一个电机或继电器HAL_Delay(5000); // 门锁持续打开5秒HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET); // 关闭电机,锁门
}
4.3 状态监控与报警算法
在监控模块中,当检测到非法操作或多次密码错误时触发报警。
void monitor_alarm() {if (invalid_attempt_count > 3) {trigger_alarm(); // 错误超过3次,触发报警}
}void trigger_alarm() {// 激活蜂鸣器或报警灯HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET); // 启动蜂鸣器HAL_Delay(10000); // 蜂鸣器响10秒HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET); // 关闭蜂鸣器
}
5. 代码实现
5.1 用户身份验证模块实现
// 输入密码进行验证
void verify_user() {char input_password[5];int i;for (i = 0; i < 4; i++) {input_password[i] = read_keypad(); // 通过矩阵键盘读取用户输入}input_password[4] = '\0'; // 结束字符if (check_password(input_password)) {unlock_door(); // 密码正确,执行开锁操作} else {monitor_alarm(); // 密码错误,监控报警}
}
5.2 开锁控制模块实现
void unlock_door() {HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET); // 启动电动马达或电磁锁HAL_Delay(5000); // 门锁保持打开5秒HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET); // 关闭锁定机制
}
5.3 状态监控模块实现
void monitor_alarm() {if (invalid_attempt_count > 3) {trigger_alarm(); // 错误次数超过3次,触发报警}
}void trigger_alarm() {// 启动报警装置HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET); // 启动蜂鸣器HAL_Delay(10000); // 蜂鸣器响10秒HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET); // 关闭蜂鸣器
}
⬇帮大家整理了单片机的资料
包括stm32的项目合集【源码+开发文档】
点击下方蓝字即可领取,感谢支持!⬇
点击领取更多嵌入式详细资料
问题讨论,stm32的资料领取可以私信!
6. 系统调试与优化
在调试过程中,重点关注以下几点:
- 指纹识别准确性:确保指纹模块能准确读取和识别用户指纹,避免误识别或漏识别。
- 密码验证模块的稳定性:确保密码输入后,系统能够快速响应,并防止暴力破解。
- 报警模块的响应时间:优化报警响应时间,确保非法访问时能够及时触发警报。
- 远程控制的稳定性:测试远程开锁功能,确保手机APP等远程设备能够正常控制门锁。
7. 结论与展望
本系统基于STM32实现了智能门锁的设计,通过指纹和密码验证、远程控制及实时监控,为用户提供了高效、安全的门锁解决方案。未来,系统可以进一步集成更多功能,例如面部识别、声控开锁等,提高系统的智能化和安全性。此外,通过与智能家居系统的联动,智能门锁的功能还可以进一步扩展,为家庭和办公环境提供更加智能化的服务。
相关文章:

基于STM32的智能门锁系统设计
目录 引言系统设计 硬件设计软件设计系统功能模块 用户身份验证模块开锁控制模块状态监控与报警模块数据存储与管理模块控制算法 用户身份验证算法开锁控制算法状态监控与报警算法代码实现 用户身份验证模块实现开锁控制模块实现状态监控模块实现系统调试与优化结论与展望 1. …...
【踩坑指南:2025年最新】如何在Linux(Ubuntu)启动第一个Scala Hello World程序(Scala3)
如何正确地写出Scala的第一个程序,并且利用Scala3的简洁特性? 在解释器中直接输出Hello world非常简单,只需要直接执行即可: scala> println("Hello World") Hello World 但如果我们希望编写一个脚本文件…...

SAP系统中的标准价、移动平均价是什么?有何区别?物料分类账的优点
文章目录 前言一、SAP系统中的价格控制二、移动平均价、标准价是什么?三、S价(标准价)的优势四、S价(标准价)的劣势五、V价(移动平均价)的优势六、V价(移动平均价)的劣势…...

9.类的定义与使用
类的定义构造函数(__init__)实例变量类变量方法(实例方法)类方法(classmethod)静态方法(staticmethod)属性装饰器(property)私有属性与方法继承多态方法重写super()函数类的文档字符串类的属性和方法访问控制 1.类的定义: 如int,list,tuple等等都是类,还可以通过class方法自己…...

【网络安全 | 漏洞挖掘】JS Review + GraphQL滥用实现管理面板访问
未经许可,不得转载。 正文 在映射目标范围后,我发现了一个用于管理的控制台界面,但没有注册功能。 于是我开始尝试: 1、模糊测试注册端点 -> 失败 2、在请求中将登录替换为注册 -> 再次失败 尝试均未奏效后,我决定冷静下来,重新思考方法并利用技术手段。 我观察…...

前端如何判断多个请求完毕
在前端开发中,经常会遇到需要同时发起多个异步请求,并在所有请求都完成后再进行下一步操作的情况。 这里有几个常用的方法来实现这一需求: 使用 Promise.all() Promise.all() 方法接收一个 Promise 对象的数组作为参数,当所有的…...
atrust异常导致ERR_NETWORK_CHANGED
首先因为工作需要不断安装卸载不同版本深信服的atrust。那么可能遇到和我一样的问题。 深信服的这种东西有点毛病,以前只是偶尔导致我局域网无法访问,我停止atrust后,他还有后台程序在后台不断更改我的适配器,在我局域网需要固定…...
【网络安全 | 漏洞挖掘】绕过电子邮件确认实现预账户接管
未经许可,不得转载。 文章目录 正文漏洞步骤赏金正文 我测试的应用程序有多个子域名: 1、account.example.com:处理用户账户管理。 2、project.example.com:管理用户拥有或被邀请的项目。 3、org.example.com:一个新的子域,用于管理多个项目的组织。 4、collaborator.ex…...

python3GUI--智慧交通监控与管理系统 By:PyQt5
文章目录 一.前言二.预览三.软件组成&技术难点1.软件组成结构2.技术难点3.项目结构 四.总结 大小:35.5 M,软件安装包放在了这里! 一.前言 博主高产,本次给大家带来一款我自己使…...
Java重要面试名词整理(十八):Sentinel
文章目录 服务雪崩及其解决方案技术选型: Sentinel or Hystrix 流量治理组件Sentinel**基于SentinelResource注解埋点实现资源保护** Sentinel控制台**限流阈值类型****流控模式****直接****关联** **流控效果**系统规则——系统自适应保护 限流算法**计数器法****滑动时间窗口…...

一文大白话讲清楚TCP连接的三次握手和断开连接的四次挥手的原理
文章目录 一文大白话讲清楚TCP连接的三次握手和断开连接的四次挥手的原理1.TCP建立连接需要3次握手1.1 先讲个你兄弟的故事1.2 TCP 3次握手1.2 TCP 3次握手8件事1.3 TCP握手能不能是两次 2. TCP 断开连接要4次挥手2.1 还回到你兄弟的故事上2.2 TCP 4次挥手2.2 TCP4次挥手4件事2…...

CSS——1.优缺点
<!DOCTYPE html> <html><head><meta charset"UTF-8"><title></title><link rel"stylesheet" type"text/css" href"1-02.css"/></head><body><!--css:层叠样式表…...

TIM——编码器测速
Encoder Interface 编码器接口 编码器接口可接收增量(正交)编码器的信号,根据编码器旋转产生的正交信号脉冲,自动控制CNT自增或自减,从而指示编码器的位置、旋转方向和旋转速度 每个高级定时器和通用定时器都拥有1个编…...

抢先体验:人大金仓数据库管理系统KingbaseES V9 最新版本 CentOS 7.9 部署体验
一、简介 KingbaseES 是中国人大金仓信息技术股份有限公司自主研发的一款通用关系型数据库管理系统(RDBMS)。 作为国产数据库的杰出代表,它专为中国市场设计,广泛应用于政府、金融、能源、电信等关键行业,以高安全性…...

供应链系统设计-供应链中台系统设计(七)- 商品中心设计篇
概述 上篇文章我们大致讲了一些商品中心相关的概念,例如:SPU、SKU、Item等等,在这里我们来简单的回顾一下: 商品概念的分层与定义: SPU(Standard Product Unit):代表产品系列或产品…...

Power BI如何连接Azure Databricks数据源?
故事背景: 近期有朋友询问,自己公司有一些项目使用了Azure Databricks用于数据存储。如何使用Power BI Desktop桌面开发软件连接Azure Databricks的数据源呢? 解决方案: 其实Power BI是提供了连接Azure Databricks数据源的选项的,只是配置…...
【HarmonyOS】鸿蒙应用如何进行页面横竖屏切换以及注意事项,自动切换横竖屏,监听横竖屏
【HarmonyOS】鸿蒙应用如何进行页面横竖屏切换以及注意事项,自动切换横竖屏,监听横竖屏 一、鸿蒙应用如何进行页面横竖屏调用API手动切换 1.首先要在EntryAbility 中获取主窗口对象 EntryAbility.ets import { AbilityConstant, UIAbility, Want } fr…...
编译 C++ 程序:分离与保留调试信息以支持 GDB 对 Core 文件的调试
在 C 程序开发过程中,调试是一个非常重要的环节。当程序出现问题,尤其是在生产环境中出现崩溃并生成 Core 文件时,我们需要使用调试工具(如 GDB)对程序进行深入分析,找出问题的根源。为了在需要时能够有效地…...

009:传统计算机视觉之边缘检测
本文为合集收录,欢迎查看合集/专栏链接进行全部合集的系统学习。 合集完整版请参考这里。 本节来看一个利用传统计算机视觉方法来实现图片边缘检测的方法。 什么是边缘检测? 边缘检测是通过一些算法来识别图像中物体之间或者物体与背景之间的边界&…...

JAVA创建绘图板JAVA构建主窗口鼠标拖动来绘制线条
前些天发现了一个巨牛的人工智能学习网站,通俗易懂,风趣幽默, 忍不住分享一下给大家。点击跳转到网站 学习总结 1、掌握 JAVA入门到进阶知识(持续写作中……) 2、学会Oracle数据库入门到入土用法(创作中……) 3、手把…...

2025年能源电力系统与流体力学国际会议 (EPSFD 2025)
2025年能源电力系统与流体力学国际会议(EPSFD 2025)将于本年度在美丽的杭州盛大召开。作为全球能源、电力系统以及流体力学领域的顶级盛会,EPSFD 2025旨在为来自世界各地的科学家、工程师和研究人员提供一个展示最新研究成果、分享实践经验及…...

23-Oracle 23 ai 区块链表(Blockchain Table)
小伙伴有没有在金融强合规的领域中遇见,必须要保持数据不可变,管理员都无法修改和留痕的要求。比如医疗的电子病历中,影像检查检验结果不可篡改行的,药品追溯过程中数据只可插入无法删除的特性需求;登录日志、修改日志…...
OkHttp 中实现断点续传 demo
在 OkHttp 中实现断点续传主要通过以下步骤完成,核心是利用 HTTP 协议的 Range 请求头指定下载范围: 实现原理 Range 请求头:向服务器请求文件的特定字节范围(如 Range: bytes1024-) 本地文件记录:保存已…...
VTK如何让部分单位不可见
最近遇到一个需求,需要让一个vtkDataSet中的部分单元不可见,查阅了一些资料大概有以下几种方式 1.通过颜色映射表来进行,是最正规的做法 vtkNew<vtkLookupTable> lut; //值为0不显示,主要是最后一个参数,透明度…...
数据库分批入库
今天在工作中,遇到一个问题,就是分批查询的时候,由于批次过大导致出现了一些问题,一下是问题描述和解决方案: 示例: // 假设已有数据列表 dataList 和 PreparedStatement pstmt int batchSize 1000; // …...

【开发技术】.Net使用FFmpeg视频特定帧上绘制内容
目录 一、目的 二、解决方案 2.1 什么是FFmpeg 2.2 FFmpeg主要功能 2.3 使用Xabe.FFmpeg调用FFmpeg功能 2.4 使用 FFmpeg 的 drawbox 滤镜来绘制 ROI 三、总结 一、目的 当前市场上有很多目标检测智能识别的相关算法,当前调用一个医疗行业的AI识别算法后返回…...
Web 架构之 CDN 加速原理与落地实践
文章目录 一、思维导图二、正文内容(一)CDN 基础概念1. 定义2. 组成部分 (二)CDN 加速原理1. 请求路由2. 内容缓存3. 内容更新 (三)CDN 落地实践1. 选择 CDN 服务商2. 配置 CDN3. 集成到 Web 架构 …...
音视频——I2S 协议详解
I2S 协议详解 I2S (Inter-IC Sound) 协议是一种串行总线协议,专门用于在数字音频设备之间传输数字音频数据。它由飞利浦(Philips)公司开发,以其简单、高效和广泛的兼容性而闻名。 1. 信号线 I2S 协议通常使用三根或四根信号线&a…...

宇树科技,改名了!
提到国内具身智能和机器人领域的代表企业,那宇树科技(Unitree)必须名列其榜。 最近,宇树科技的一项新变动消息在业界引发了不少关注和讨论,即: 宇树向其合作伙伴发布了一封公司名称变更函称,因…...

rknn toolkit2搭建和推理
安装Miniconda Miniconda - Anaconda Miniconda 选择一个 新的 版本 ,不用和RKNN的python版本保持一致 使用 ./xxx.sh进行安装 下面配置一下载源 # 清华大学源(最常用) conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn…...