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1、一种基于STM32智能门锁系统设计一种基于STM32的智能门锁系统的设计 Design of an intelligent door lock system based on STM32 毕业设计（论文）原创性声明 本人慎重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导老师的指导下，独立进行的设计（探讨）工作及取得的成果，论文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人已经发表或撰写的作品及成果。对本文的探讨做出贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人担当。毕业论文作者（签字）： 签字日期： 年 月 日
2、摘要 随着人们平安意识的不断提高和平安技术的发展，传统的机械锁将被智能门锁渐渐取代。运用指纹，密码或其他方式替换钥匙，用户不再须要担忧出门时遗忘带上钥匙或者意外丢失了钥匙，而站在门外，或者当他们逛街回家带一个大袋子时，站在门外翻包找钥匙等状况，这为日常生活供应了许多便利。本设计由STM32F103C8T6单片机核心电路板、生物指纹识别电路、薄膜矩阵键盘电路、RFID-RC522射频感应电路、LCD12864液晶显示电路以及蜂鸣器模块电路组成。支持指纹、NFC、密码以及感应卡四种方式进行开锁。通过LCD12864液晶显示屏显示系统操作界面，分别有运行界面、密码管理界面、指纹管理界面以及IC卡管理
3、界面。本系统具有分级管理权限，管理员才可以进行增删信息，比如修改密码、添加或者删除指纹信息以及IC卡信息等；支持虚位密码，在正确密码前后可随意输入数字，爱护真实密码；多次密码或指纹开锁失败则劫持开锁，运用管理员密码即可开锁并复原正常。 关键词：智能门锁；STM32；指纹识别；射频识别模块；虚位开锁密码 Abstract With the continuous improvement of peoples safety awareness and the development of safety technology, traditional mechanical locks will be
4、gradually replaced by intelligent door locks. Use fingerprints, passwords or other ways to replace the key, users no longer need to worry about forgetting to bring the key when they go out or accidentally losing the key, and standing outside the door, or standing outside the door when they go home s
5、hopping with a big bag for example, finding a key, this provides a lot of convenience for daily life. This design is composed of the core circuit board of STM32F103C8T6 single chip microcomputer, biological fingerprint identification circuit, film matrix keyboard circuit, RFID-RC522 radio frequency
6、induction circuit, LCD12864 liquid crystal display circuit and buzzer module circuit. Support fingerprint, NFC, password and proximity card to unlock. The system operation interface is displayed through the LCD12864 liquid crystal display, which respectively has a running interface, a password manag
7、ement interface, a fingerprint management interface, and an IC card management interface. This system has hierarchical management authority, and administrators can add or delete information, such as changing passwords, adding or deleting fingerprint information and IC card information, etc. It suppo
8、rts virtual passwords, you can enter numbers before and after the correct password to protect the real password; multiple passwords or if the fingerprint unlocking fails, the unlocking is hijacked, and the administrator password can be used to unlock and return to normal. Keywords: smart door lock;
9、STM32 single chip microcomputer; fingerprint identification; radio frequency identification module; virtual password 目 录 第一章 绪论 1 1.1 课题背景及其意义 1 1.2 国内的探讨状况 1 1.3 论文结构支配 2 其次章 整体方案设计 3 2.1 需求分析 3 2.2 系统整体方案 3 2.3 系统整体框架图 4 第三章 硬件电路的设计 5 3.1 硬件电路总体设计 5 3.2 传感器模块电路设计 5 3.2.1 STM32单片机核心电路设计 5 3.2.2 ATK
10、-AS608生物指纹识别模块 7 3.2.3 RFID-RC522读卡模块 9 3.2.4 LCD12864液晶显示模块 12 3.2.5 薄膜矩阵键盘模块 15 3.2.6 AMS1117-3.3v电源模块 16 3.2.7 有源蜂鸣器模块 17 第四章 系统软件设计分析 18 4.1 单片机程序开发环境 18 4.2 ARM软件库开发流程 18 4.3 系统软件流程图 19 第五章 系统的焊接与调试 21 5.1 电路焊接 21 5.2 系统调试 21 5.2.1 系统程序调试 22 5.2.2 系统硬件调试 22 5.3 实物测试 22 参考文献 24 致谢 25 附录 26 第一章 绪
11、论 1.1 课题背景及其意义 传统锁具始终都是运用钥匙进行开锁，人们常会遇到钥匙丢失或者遗忘钥匙放在哪里而找不到等各种问题。假如运用指纹、密码或其他方式代替钥匙，用户不再须要担忧外出时遗忘携带钥匙，不当心丢失钥匙以至于重新配钥匙，也不用因为丢失钥匙要更换门锁，或者出去购物背着大包回家时，不得不站在门外翻包找钥匙等状况，为日常生活供应了诸多便利。 锁具的发展历程几乎与人类文明度过了相同的漫长岁月。如今出现了各种各样的高端锁类，锁具的发展历史持续了很久。现在，锁具最重要的发展改变之一是智能锁，这是互联网技术和智能识别技术一起出现的新一代产品。智能门锁不同于传统锁类的重要特性，因为它具有更智能的用户
12、识别、平安性以及可管理性。不是为了简洁的便利，而是为了构建更加统一的智能生态网络和让智能门锁进入物联网范畴。因此，在确保高平安性的同时，灵敏的检测和人性化的功能成为现代智能门锁努力的方向。1.2 国内的探讨状况 如今智能化生活的渐渐普及，智能家居的概念越来越流行，智能门锁市场也渐渐流行起来，形成了一个新的出路。如今，有很多种智能家庭终端。无钥匙时代的逐步到来，不仅促进了智能门锁行业的快速发展，也推动了智能门锁行业随着人工智能的兴起而爆发。如今，很多的酒店和公寓基本都会配置智能门锁，住户完全不须要运用钥匙也不必要担忧钥匙丢失问题，只须要进行指纹识别、IC卡或者密码等即可开门，供应了特别好的运用体
13、验，这基本成为了高档酒店的标准配置。这也借此为智能门锁的发展供应了巨大的市场，智能门锁行业也趁机快速发展。随着智能时代的逐步到来，人们对便捷的生活方式也越来越依靠，憧憬一切都在自己驾驭的状态。随着智能门锁行业的不断发展和完善，产品也越来越多样化，功能也在不断增加。比如人脸识别、语言限制、密码输入、IC卡识别等等，还有一些可以记录开门状况并上报信息给用户，大大提高了平安性能。而且智能门锁的样式也的千姿百态，小巧美观，满意了很多用户的特性的要求。智能门锁在中国的市场渗透正在加深。依据消费者购买智能门锁考虑因素的调查结果，86.8%的消费者重视智能门锁的平安性。对消费者来说，第一个最重要的考虑是好用
14、性和便利性，其次个是质量。依据消费者的考虑和智能门锁行业的发展趋势，平安性、便利性和适用性将成为产品的主流。然而，消费者最关切的平安问题将进一步加强，智能门锁作为真正意义上的隐私爱护者的作用将渐渐显现出来。1.3 论文结构支配 第一章：主要介绍本设计的课题背景意义及国内探讨状况； 其次章：主要是对系统的需求分析以及介绍系统整体方案的设计； 第三章：主要介绍系统整体硬件电路的设计和各个传感器模块电路的设计； 第四章：主要介绍系统软件设计开发环境和开发流程，以及系统整体的软件设计流程； 第五章：主要介绍系统整体电路的焊接与硬件的调试，以及最终整体系统软硬件联调。 其次章 整体方案设计 2.1 需求
15、分析 搭建简洁的智能门锁系统作品，须要相应的硬件与软件结合，本设计基于STM32的智能门锁系统主要实现的功能要求有： (1) 显示屏显示操作界面； (2) 运用者可以通过设置按键进入管理界面，可以修改密码，管理指纹库以及IC卡信息管理； (3) 密码断电也不会丢失，具有断电存储功能； (4) 支持虚伪密码，在正确密码前后可随意输入数字，爱护真实密码； (5) 录入正确的指纹之后，当手指放在指纹识别模块上面，检测到指纹正确之后便会打开门锁； (6) 添加IC卡信息后，IC卡放在读卡模块上进行读取识别，检测到IC卡信息正确打开门锁； (7) 通过按键输入开锁密码，密码匹配正确则开锁； (8) 假如
16、指纹、IC卡、密码等信息识别匹配错误，五次以上识别错误系统便会锁死； (9) 系统具备管理员密码，即使遗忘密码之后，管理员密码也可以打开电磁锁。 以上的功能都须要运用不同的传感器模块来实现，比如输入密码须要运用矩阵按键模块；指纹识别须要用到生物指纹识别模块；IC卡识别须要运用射频读取模块；信息显示须要用到LCD显示屏等。通过STM32主芯片连接各种传感器进行数据处理，实现上述各项功能。2.2 系统整体方案 硬件系统设计与软件系统设计的组合构成了基于STM32的智能门锁系统设计。硬件系统的设计由STM32F103C8T6单片机核心板电路、AS608生物指纹识别电路、RC522读卡模块识别电路、薄
17、膜矩阵键盘电路、LCD12864液晶显示电路和蜂鸣器电路组成。在软件系统设计中，对指纹识别模块采集的指纹数据经过图像归一化、图像二值化、细化以及多重滤波等方式进行处理，再与存储的指纹进行识别匹配，同时在LCD12864液晶显示屏上显示处理过程信息。对通过RFID-RC522射频模块检测的IC卡进行匹配，查找内存中是否存在该卡信息，LCD12864液晶显示屏显示相关信息。对通过矩阵键盘输入的密码进行遍历匹配，查找输入的密码信息中是否存在正确密码，并且通过LCD液晶显示屏实时显示相关的操作信息。2.3 系统整体框架图 为了实现上述需求，须要对各个传感器电路进行设计搭建，系统整体框架如下图2.1所示
18、。STM32F103C8T6 指纹识别电路 矩阵键盘电路 射频模块电路 LCD12864显示电路 蜂鸣器电路 图2.1 系统整体框图 第三章 硬件电路的设计 3.1 硬件电路总体设计 一种基于STM32的智能门锁系统的整体构成主要硬件是AS608生物指纹识别模块、RC522读卡模块、薄膜矩阵键盘模块、LCD12864液晶显示屏模块、有源蜂鸣器模块、以及STM32F103低功耗系列单片机及其电路组成的电路。还有电源部分，分别供应合适的电压电源给STM32单片机，硬件功能框如图3.1所示。 图3.1 硬件电路功能框图 3.2 传感器模块电路设计 3.2.1 STM32单片机核心电路设计 本设计采纳
19、STM32F103主控芯片，以ARM32位Cortex-M3高性能CPU为核心，工作频率为72 MHz。该芯片具有三种低功耗模式，包括睡眠模式，全部外围设备仅在CPU停止以及发生中断或事务时才连续运行，停止模式以最小的功耗保持寄存器和SRAM的内容1。同时，当STM32f103进入停止或待机状态时，相关的时钟不会停止，电池电压仅向实时时钟RTC和备份寄存器供电，以最大程度地提高能效并以最小的功耗完成任务。该芯片具有最高的集成度，内置复位电路、带唤醒功能的低电压检测功能、稳压器、兼容5V输入输出引脚以及精确的内部RC振荡器等，这为开发人员带来了敏捷性。除了与突出的简洁结构和制造工艺相关的节能特性
20、之外，STM32f103系列还供应了额外的功能，使开发人员能够提高应用程序设计的效率和可行性。STM32f103还设置了两种调试模式，包括串行调试SWD接口，可通过ST-Link或J-Link进行调试。多达112个快速I / O端口，可轻松实现数字和模拟I / O。单片机核心板电路图如图3.2所示。 图3.2 STM32单片机核心板接口原理图 实物图如下图3.3所示。 图3.3 STM32单片机核心板实物图 3.2.2 ATK-AS608生物指纹识别模块 ATK-AS608生物指纹识别模块是ALIENTEK公司推出的一种高性能光学指纹识别模块2。AS608指纹识别模块采纳了中国闻名的指纹识别芯
21、片公司杭州晟元芯片技术有限公司的AS608指纹识别芯片2。该芯片具有很高的效率去获得图像并进行数据特征的提取和处理。该模块有串行通信端口和USB通信接口。用户运用该模块，不须要理睬内部的繁杂操作，比如图像处理和指纹识别算法，只须要通过串口发送指令来进行限制即可。该模块可应用的场景有很多种，例如指纹锁，保险箱，指纹门禁系统，考勤机等。 3.2.2.1 ATK-AS608指纹识别模块主要技术参数 （1）工作电压(V) ：3.03.6V，典型值：3.3V； （2）工作电流(mA) ：经典值：40mA，范围：3160mA； （3）USART 通讯：波特率(9600N)，N=112。默认 N=6,bps
22、= 57600； （4）USB 通讯：2.0FS (2.0 全速)； （5）传感器图像大小(pixel) ：256*288pixel； （6）指纹存容量：300 枚(ID:0299)； （7）工作环境：温度():-2060，湿度<90%（无凝露）。3.2.2.2 ATK-AS608接口的引脚说明 ATK-AS608 指纹识别模块采纳8芯1.25 mm间距单排插座，其接口的引脚说明如下： （1）第1引脚（Vi）：模块电源正输入端； （2）第2引脚（Tx）：串口数据发送； （3）第3引脚（Rx）：串口数据接收； （4）第4引脚（GND）：信号地； （5）第5引脚（WAK）：感应信号输出端，默
23、认高电平有效； （6）第6引脚（Vt）：触摸感应电源输入端，3.3v 供电； （7）第7引脚（U+）：USB D+； （8）第8引脚（U-）：USB D-。3.2.2.3 模块指令格式 模块通过串口与外部限制器进行通讯，模块进行通讯须要运用正确的吩咐包格式，这依据各个传感器模块的不同而吩咐包格式也不同。该模块具有吩咐包格式、数据包格式和结束包格式三种指令格式，各个指令包的数据格式如下图3.4所示。 图3.4 AS608模块指令格式 发送到模块和接收模块的数据包格式相同。 l 数据包只有在收到吩咐包或结束包后再发送。 l 数据包长度=从包长度到校验和的总字节数。l 校验和=包标识符+校验和的全部
24、字节。l 在生成模块地址之前，它是默认的0xFFFFFF。主机运用吩咐生成模块的地址后，肯定要运用生成的地址发送和接收全部数据包。否则模块将拒绝接收发送的数据包。3.2.2.4 ATK-AS608模块应答格式 响应是指将相关吩咐的执行状态以及执行结果发送给主机。响应包含后续软件包可以遵循的参数。主机接收到模块的响应包后，可以确认包的接收和模块的指令执行。模块响应包包含一个参数：确认代码。确认码表示指令已完成。模块响应格式如下图3.5所示。 图3.5 AS608模块应答格式 3.2.2.5 模块电路及其外观 AS608模块内部PCB如图3.6所示。 图3.6 AS608模块PCB电路 其实物图如
25、下图3.7所示。 图3.7 AS608模块实物图 3.2.3 RFID-RC522读卡模块 RFID-RC522读卡模块集成MFRC522芯片电路，具有低电压、低成本、小体积和非接触式读取的特点。该模块运用便利，成本低廉，采纳3.3v电压供电，运用SPI接口进行通信，它与主机间通信采纳SPI模式，有利于削减连线，缩小PCB板体积，降低成本，可以保证模块稳定牢靠的工作、读卡距离远。该模块功能框图如下图3.8所示。 图3.8 RFID-RC522功能框图 3.2.3.1 RFID-RC522射频模块主要技术参数 （1）工作电流：1326mA（DC）； （2）工作电压(V) ：2.5-3.3 V电源
26、； （3）工作频率：13.56MHz； （4）工作温度：2180； （5）放置温度：4084； （6）相对湿度：5%96%； （7）内部振荡器连接27.12 MHz石英晶振，有可编程定时器和内部自检。 3.2.3.2 RFID-RC522接口的引脚说明 RFID-RC522模块采纳7芯1.25 mm间距单排插座，其接口的引脚说明如下： （1）第1引脚（SDA）：数据接口； （2）第2引脚（SCK）：时钟接口； （3）第3引脚（MOSI）：SPI接口，主发从收； （4）第4引脚（MISO）：SPI接口，主收从发； （5）第5引脚（NC）：悬空； （6）第6引脚（RST）：复位信号； （7）第7引
27、脚（3.3V）：电源输入。3.2.3.3 RFID-RC522通讯格式 RC522与微限制器之间通过SPI接口进行高速串行通信。在SPI通信中，RFID-RC522模块是从属模块，时钟信号SCK由主机产生，主设备通过MOSI引脚发送数据到从设备；模块通过MISO引脚与主设备进行数据交互。 图3.9 连接到带有SPI接口的微控器 一、读数据 通过SPI接口从模块读取数据的通信格式如下图3.10所示。 图3.10 读数据时MOSI和MISO的字节依次 二、写数据 通过SPI接口往模块写入数据的通信格式如下图3.11所示。 图3.11 写数据时MOSI和MISO的字节依次 三、模块地址字节 每个模块
28、都有其对应的模块地址，当须要选用某个模块时，就须要通过SPI发送该模块的地址。模块地址字节格式如下图3.12所示。 图3.12 模块地址字节格式 3.2.2.4 模块封装及其外观 RFID-RC522模块采纳飞利浦制造商C522原装芯片设计读卡器电路。运用便利，成本低。其芯片封装如图3.13所示。 图3.13 RC522芯片封装 其实物图如下图3.14所示。 图3.14 RFID-RC522模块实物图 3.2.4 LCD12864液晶显示模块 液晶作为一种显示装置，广泛应用于仪器仪表和电子设备等低功耗产品，在数字电路中，全部的数据都用0和1来保存，通过对LCD限制器进行不同的数据操作，可以得到
29、不同的结果5。常用汉字有6000多种，运用ASCII表中的128个最小值来收集两个汉字，即汉字的内部代码。剩余的128位保留给英文字符。有带字体和不带字体的两种类型。第一种是没有字体的LCD，这就须要用户供应自己的字体库，可以设置各种字体显示样式，设计更加敏捷。其次章是带字体的LCD，但是只能显示GB2312类型。每个都有优点和缺点，并且可以依据不同的应用场景敏捷选择。其LCD12864液晶显示模块的原理图如下图3.15所示。 图3.15 LCD12864液晶显示模块原理框图 3.2.4.1 LCD12864液晶显示模块基本参数 （1）工作电压：+3.0-+5.5V，直流； （2）辨别率：12
30、864 点； （3）模块内置中文字库，供应8192个1616点阵汉字6； （5）通讯方式：串行、并口可选； （6）显示颜色：蓝屏； （7）工作温度：0 54； （8）放置温度：-21 63。 3.2.4.2 模块引脚说明 LCD12864液晶显示模块采纳20芯1.25 mm间距单排插座，其接口的引脚说明如下图3.16所示。 图3.16 LCD12864引脚说明 3.2.4.3 LCD12864液晶显示模块接口时序 1、并行通讯方式时序图： 图3.17 MPU写数据到模块时序图 图3.18 MPU从模块读数据时序图 2、串行通讯方式时序图： 图3.19 串行连接时序图 3.2.4.4 模块用户指
31、令集 每次对模块进行操作，都须要确认模块不忙，也就是说，在读取BF标记时，BF必需为0。 图3.20 用户指令集 3.2.4.5 LCD12864模块外观 外观尺寸：937012.5mm，视域尺寸：7339mm。 图3.21 模块外观尺寸 LCD12864液晶显示模块实物图如下图3.22所示。 图3.22 LCD12864模块实物图 3.2.5 薄膜矩阵键盘模块 键盘的矩阵结构比单个按键一对始终接连接引脚的方法困难，相应的读取识别也更困难。本设计选用的是薄膜矩阵键盘，它的引脚采纳标准的7芯杜邦头，间距0.254cm，可以干脆插在排针上连接到电路；键盘背面白色贴纸可以揭去，坚固粘贴在物体表面，便
32、利放置。其电路原理图如下图3.23所示。 图3.23 LCD12864模块实物图 3.2.6 AMS1117-3.3v电源模块 该AMS1117系列电压调整器有可调和各种固定电压版本。这里采纳的AMS1117模块是固定输出版本，固定输出3.3v电压。为STM32单片机供应工作电源。模块的电路原理图如下图3.24所示。 图3.24 AMS1117-3.3v模块原理图 3.2.6.1 AMS117-3.3v模块基本参数 （1）正常工作输入电压：4.4V-7V（DC）； （2）正常工作输出：3.3V，800.5mA； （3）1.2V电压差：输入只比输出高1.2V即可正常工作； （4）带电源指示灯。
33、3.2.6.2 AMS117-3.3v模块外观 模块尺寸：8.6mm 12.33mm（指尖般大小）。其实物图如下图3.25所示。 图3.25 AMS1117-3.3v模块实物图 3.2.7 有源蜂鸣器模块 有源蜂鸣器采纳多晶片集成电路（SOT塑封装），此集成电路采纳金丝球焊接，生产工艺困难，运用寿命长，性能稳定，产品合格率高。有源蜂鸣器内部带震荡源，所以只要通电就会发出声响。 3.2.7.1 基本参数 （1）电压：3V直流电压； （2）最大电流：30MA； （3）最小声压：86db/10cm； （4）谐振频率：2.5-0.3kHZ； （5）工作温度：-20-70度； （6）重量：2g。3.2.
34、7.2 有源蜂鸣器模块外观 有源蜂鸣器模块的高度为0.9cm，半径0.55cm，电路板用黑胶封闭，具有两个引脚，长引脚为+，短引脚为-。 图3.26 有源蜂鸣器模块外观示意图 其实物图如下图3.27所示。 图3.27 有源蜂鸣器模块实物图 第四章 系统软件设计分析 4.1 单片机程序开发环境 本项目设计运用的开发环境是Keil uvisin5，它是当前比较流行的一种嵌入式开发环境。Keil uVision 5供应了完整的Windows开发环境界面，支持C/C+语言开发，具有很高的C语言编辑效率，使开发者可以特别便利地运用C语言进行研发7。Keil uvisin5的开发界面如图4.1所示。 图4
35、.1 Keil uVision5软件开发界面图 其中Keil具有以下特点： Keil支持Windows操作系统，供应了丰富的开发库和强大的开发调试工具； Keil可以完成完整的软件开发工作，从编辑，编译，链接，调试到最终仿真的过程； Keil uvisin5为Keil uvisin4ide添加了很多新功能。例如，Keil uvisin5增加了对Cortex-M核心微限制器的开发支持，并改进了Keil uvisin4的开发形式和接口。 4.2 ARM软件库开发流程 （1）首先建立“Project”工程，先在本地新建一个文件夹，用来保存工程的固件库文件； （2）在工程文件里分别添加STARUP、C
36、MSIS、STM32F4xx_StdPeriph_Driver、User、Doc组书目； （3）在工具链中的C/C+选项卡里面指定头文件的书目； （4）在工具链中的C/C+选项卡里面添加这两个宏： USE_STDPERIPH_DRIVER,STM32F429_439xx, （5）屏蔽掉不须要运用的文件： stm32f4xx_cec.c,stm32f4xx_dsi.c,stm32f4xx_flash_ramfurc.c,stm32f4xx_fsmc.c,stm32f4xx_qspi.c （6）删除stm32f4xx_it.c文件里的下面代码语句： #include”main.h”, Timing
37、Delay_Decrement(); （7）最终所运用的配置仿真器即可完成工程的建立了。详细工程开发如下图4.2所示。 图4.2 Keil uVision5软件开发流程图 4.3 系统软件流程图 该系统主要由keil uVision 5软件设计，程序语言采纳C语言编写，具有良好的可读性和可移植性。系统流程图如下图4.3所示。 图4.3. 系统运行流程图 第五章 系统的焊接与调试 5.1 电路焊接 手工焊接是一种最常见的原始焊接方法。目前，虽然很多工厂的焊接生产基本上不运用该方法，但在进行系统测试还是会常常运用手工焊接8。重要的是，假如焊接过程中出现问题，整个限制系统都会受到影响，可以说焊接会使
38、限制系统不能运用。手工焊接主要有如下四步组成的： 第一步是起先焊接。要焊接的地方要清理干净，主要是去除油渍和灰尘，然后要焊接的部分要在肯定方向上以两个角度折叠。当心不要交叉每个零件的腿，这会影响焊接。接下来，让焊接头接触待焊接部件的底部，并将其放在电线上。应当留意的是，焊头不能接触到其他零件的脚，否则这两个零件将被焊接在一起。 其次步是热焊接。在第一步之后，下一步是加热焊锡丝。主要是把一个热烙铁放在设备的引脚旁边，渐渐熔化焊丝。必需留意电烙铁的温度和加热时间。假如时间太长，它很可能被焊接到面包板衬垫上。通常建议将电烙铁的温度调整到大约400度。加热大约2秒钟。这一例外也是基于设备类别的详细差异
39、。在焊接过程中，当须要移除焊接部分时，也须要加热焊接部分。主要操作是在焊接处修补焊丝，使焊点变圆，然后通过电火花加工加热焊接处。在加热过程中，可以干脆移除部件。此时，必需实行留意时间，否则垫将被损坏。第三部分是焊接表面的清洁。其次步完成后，有时会发觉焊接不完备或胆怯焊接错误，须要对焊接进行添加修改，主要会出现的主要有两种状况，一种是焊锡不足，焊点不圆。这时，有必要修理焊点。此时应留意，不能增加焊料的数量，否则在其他时间段内很简单连接到引脚。其次点是焊料过多。此时，您可以运用烙铁来回滑动焊料，这将带走多余的焊料。假如不能，则只能运用吸锡器。第四部分是焊点检查。完成前面的三个步骤后，就须要对系统电
40、路进行整体的视察，主要是查看焊接点是否完整，光亮，坚固，并是否与其他引脚连接以及是否有漏焊。5.2 系统调试 记住必需仔细视察焊接系统是否存在问题，例如正极和负极的反向连接或者连接，明显的断裂，虚焊问题等。然后运用万用表检查是否存在严峻的电源问题，例如正极和负极之间的短路，以确保系统焊接没有问题。配置完成调试平台后，我们须要调试软件程序。假如程序调试没有问题，请起先验证系统功能是否符合要求。假如功能没有满意设计要求或者存在问题，就接着重复进行调试程序，直到满意全部功能要求为止。5.2.1 系统程序调试 在前面新建的工程里面完成整体代码的编写，然后单击keil uvisin5软件左上角的编译按钮
41、，系统将对工程代码文件进行编译，可以在keil uvisin5软件下面的Build Output窗口中看到相应的提示信息。假如有错误消息，则必需根据提示查找并订正错误，直到没有错误并且实物功能满意要求为止（假如是一般警告则可以忽视）。 图5.1 程序编译无误提示界面 5.2.2 系统硬件调试 软件调试完成后，接下来就是对整个硬件进行测试，主要运用各种调试设备对焊接板进行整体调试，例如：万用表、直流电源或示波器等。主要检查设备是否能够工作进行正常。 （1）肉眼进行视察。细致视察每个焊接点是否有虚焊现象，每个器件之间是否有存在短接现象，从而导致系统短路。（2）运用万用表进行调试。首先检查电源是否短
42、路，然后测量引脚连接是否正确，是否存在接线错误。（3）上电检查。完成第一步和其次步后，接下来，可以打开电源对系统进行通电。上电后，视察各个模块是否工作正常，然后逐个测试功能。5.3 实物测试 最终是对整个系统进行软件与硬件联调，以达到项目设计的要求。它支持指纹、NFC、密码以及感应卡四种方式进行开锁；通过LCD12864液晶显示屏显示系统操作界面，分别有运行界面、密码管理界面、指纹管理界面以及IC卡管理界面；具有分级管理权限，管理员权限才可以进行增删信息，比如修改密码、添加或者删除指纹信息以及IC卡信息等；支持虚伪密码，在正确密码前后可随意输入数字，爱护真实密码；多次密码或指纹开锁失败则劫持开
43、锁，运用管理员密码即可开锁并复原正常。经过测试，系统各项功能测试正常，符合设计要求，如下图5.2所示。 图5.2 实物运行测试图 参考文献 1 罗洋坤.基于STM32车联网网络电路搭建及分析J.机电工程技术,2018,47(04):97-98+115. 2 符怡铭,袁亮,肖祥彬,刘凡,董效杰,徐建.基于STM32的指纹门禁系统的设计J.科技广场,2017(03):179-181. 3 孙骏荣,苏海永.用Arduino全面打造物联网M. 北京：清华高校出版社，2016.12 4 李兰兰,基于CC2530的智能门禁教学演示系统设计J.玉溪师范学院学报,2018,34(04):43-47. 5 胡云
44、冰,聂振华.单片机应用教程M. 北京：中国水利水电出版社，2014.06 6 邱宇亮,张海南.基于dsPIC30F4011的液晶显示模块接口设计J.机电一体化,2011,17(04):85-88. 7 黄涛,白创,徐靖.嵌入式无线互连系统开发从实践到提高M. 北京：中国电力出版社，2007.07. 8 徐涢基,魏全盛. 单片机项目实训M. 北京希望电子出版社，2019.02. 9 孙邦彦,刘冬冬,陈柱江,张婷.基于RFID电子标签的智能书包的设计J.科技视界,2017(05):176-177. 10 基于STM32的指纹识别门禁系统J.马馨雅.电子世界.2018(24). 11 刘火良,杨森.
45、 STM32库开发实战指南基于STM32F4 M. 北京：机械工业出版社，2017.02. 12 基于物联网智能门锁系统设计与开发J. 陈殊.数字技术与应用.2018(01). 致谢 想到即将离开校内，心中多有不舍。回顾整个高校四年的学习生涯，心中也更加感慨。在本论文即将完成之际，谨此向我的指导老师致以诚心的感谢！感谢这一路走来陪伴在我身边的伙伴和老师们，赐予了我诸多的帮助和建议，让我能够健康生长以及顺当完成学业。 首先，我是一个很幸运的人，在高校一年级就遇到了我的导师艾广燚老师。他从大一起先就带领像我这样刚踏进高校的雏儿进行各种竞赛培训以及参与各种竞赛，对我供应了许多的学习建议。老师与我之间
46、亦师亦友，一起去吃过宵夜，谈过人生。他不仅在学业上对我赐予帮助，日常生活对我也是诸多关照，给我指明迷惑鞭策自己努力去学习和生活，而不让我在高校期间放纵自己，虚度高校四年光阴。在这次的毕业项目设计以及毕业论文的撰写过程中，老师对我们也是挖空心事，尤其是今年由于“新冠疫情”的缘由，为了让我们能够顺当完成毕业设计和论文，老师就像一个全职奶爸，一个人带七个娃娃。只要我们有啥问题，老师都会在第一时间给我们解答，甚至半夜两三点发信息给老师，他基本都是刚好回复，为了我们这群孩子也是太累了，在此由衷感谢老师的辛苦付出！ 其次，我要感谢陪伴我高校四年“四处征战”的队伍咸鱼队。虽然我们队伍叫咸鱼队，但我们却一点都
47、不咸鱼。但凡能够参与的竞赛我们都会去努力参与，在竞赛的过程中，甚至就熬夜通宵都是习以为常，但我们却能够收获很多珍贵的阅历，为进入社会奠定了肯定的基础。正所谓“逗比生活快乐多”，我们之间时时常会相互调侃对方，个个都是隐藏在民间的段子手，一言不合就飙车，给枯燥惊慌的竞赛生活添加了很多乐趣，此时也是特别惦念当时那种生活啊。此外，我要向批阅此文的教授、老师致以深切的敬意，感谢你们对我的毕业设计与论文提出珍贵看法和指导。最终，我要感谢我的母校，是母校给我供应了优良的学习氛围与条件，比如供应了竞赛试验室、图书资料以及各种竞赛资格等，四年的高校生活使我受益匪浅，诚心祝福母校的明天更加美妙！ 附录 附件1 STM32F103C8T6核心板原理图和PCB图 附件2 系统整体硬件图和实物运行示意图