【基于stm32的智能宿舍门禁系统15000字（论文）】

目录TOC\o"1-2"\h\u3355第一章前言 191241.1研究背景和意义 162671.2国内外研究现状 1260601.3研究的主要目的及内容 2150501.4论文的基本结构安排 29451.5本章小结 35450第二章系统方案论证与设计 440322.1系统总方案设计 4302162.2主控模块的选择论证 4225012.3指纹模块的选择论证 5294762.4射频识别技术选择论证 687222.5无线通信模块的选择论证 624882.6本章小结 721030第三章系统硬件设计 893833.1门禁装置硬件设计与开发 8276363.2软件设计与开发 14212623.3本章小结 1814957第四章系统软件设计 19294994.1云平台 19279694.2相关技术 20323354.3手机端程序开发 20185514.4本章小结 2316885第五章系统测试与分析 2476245.1STM32测试 242165.2云平台测试 25178545.3系统稳定性分析 2630652结论与展望 2716104致谢 2829794参考文献 29前言1.1研究背景和意义门禁系统的发展是随着人类社会的发展一起进步的。从原始社会以来，随着剩余价值的产生，人们有了自己的财产和物业，为了保护自己的产业不受他人的侵犯，人们用杠棒或木插将门锁起。于是，人类从有看家护院的意识起，就有了最初的出人口控制概念，门禁也就随之产生了。随着社会的发展和人们安全意识的提高，产生了铁锁和暗锁等门锁设备。但是传统的门锁仅仅是单纯的契合性机械装置，为了弥补它的缺点，又产生了磁卡门禁系统。用磁卡控制锁，各种性能均有所提高，但由于磁条存储的信息量小，磁卡与读卡器之间容易产生机械磨损，并且读卡器的刷卡口容易被人为破坏，它的安全性和可靠性便受到限制。随之而产生的接触式智能IC卡和密码键盘门禁系统也越来越被人们重视和使用。电子计算机作为系统管理主机，通过连接系统的各个读卡器(即开门控制器)管理门锁。智能IC卡具有存储运算功能，经初始化和授权后成为控制门锁开和关的特殊钥匙，从而便构成一个现代化的门禁系统。但是随着接触式智能IC卡门禁系统应用规模的扩大，其本身不可克服的缺点成了它进一步发展的绊脚石，如接触磨损、难以维护、基础设施投入大等。故该设计针对目前的门禁系统研究的现状和发展的状况做了简要分析,结合对RFID技术，指纹识别技术和蓝牙技术的研究,提出了一种基于STM32的智能门禁系统设计方案,采用指纹识别技术，射频识别技术和蓝牙app解锁三种识别方式进行身份验证,完成门禁系统的多重验证方式。避免了单一门禁系统存在的安全隐患,提高了系统的稳定性和安全性。1.2国内外研究现状国内对于门禁系统已经不再只是出于认识和试用，许多企业正手研发具有自主知识产权的设备，比如开尔瑞、泰尚信息等。主要有以下做法：一是相关配套硬件从国外进口，然后根据客户的需求对引进的硬件进行组装和软件更新，因为原材料依赖进口，因此这类设备的费用通常较高，不过其性能非常优越，能够适用于大部分环境；二是只进口核心处理器，其余配套原材料则由国内进行按需定制，和第一种情况相比，客户在功能模块上的需求能够得到更大的满足，而且成本较低。相比于国内，国外的门禁技术已经较为完善。知名厂商有美国HID、NTK，德国Destele等。国外厂商通常都有自己的产业链，各个公司只生产自己属于自己业务范围的零件，而不是将整套系统提供给客户。这种现象的好处是各家公司为了提高自己的竞争力，都会努力降低成本而且提高产品的性能，客户只需根据自己的需求和经济实力选择相应的配件进行组装，达到预设的目的。目前，国内外常用的门禁技术主要有如下几种：密码识别：用户依据预设的密码实现出入，安全系数高。不足之处在于当发生危险情况火灾、地震时，开锁过程较慢，容易错过逃生时间。指纹识别：通过生物识别技术，以人体着纹作为密码开锁，是日前社会公认的性价比最高的门禁系统。与数字密码相比不易泄露、载难窃取，安全系数更淘；与其他同类生物识别技术相比成本较低，取样简便。缺陷在指纹识别需要等待时间，当人流量较大时，进出将会产生堵塞，并且指纹受损时不易扫描出来。故常用于公司企业等上下班打卡考勤等。人脸识别：预先采集用户脸部图像作为识别。如果说指纹尚能帔物取，脸部信息则保障度更高。不过，图像识别的精度任然是一大挑战。同一人脸部信息会有微小变化，这就对图像识别的容错率和稳定性提出挑战，现在更的将其作为种辅助检测装置，比如在海关，机场等地，配合证件对人员进行身份验证。非接触IC卡识别：射频技术属于非接触式的识别方法，依据射频信号来对用户进行判断是否有权限出入。运用射频技术的门禁系统，需要给出入人员配备IC卡来识别身份，无需接触，间隔一段距离同样可以进行识别。该技术工作具有环境范围广泛，操作方便，成本较低等优点。唯一缺陷就是在IC卡丢失时，无法进入。虹膜识别：以人眼睛内部虹膜信息作为识别码，通过对用户的眼球进行扫描识别进行来验证。与其他的识别相比，更加精准。但是虹膜提取难度较大，需要高精度的眼球扫描装置才能采集到清晰的虹膜图像，并且成本较高。一般用于军事，银行等地方。蓝牙识别：利用无线技术和物联网技术，通过蓝牙无线信号实现门锁与手机或遥控的连接。该识别操作方便，无需携带除手机以外其他物品。1.3研究的主要目的及内容根据系统应用的场景以及研究的发展方向，本文研究设计出一种以微处理器为核心结合指纹识别技术、射频识别技术和蓝牙识别三种解锁方式的宿舍智能门禁系统。本设计根据现如今各大学宿舍进出情况复杂，不时有外来人员进入宿舍发生盗窃事件，为了提高大学生宿舍财产安全，防止外来陌生人员随便进出宿舍，设计出的智能门禁系统。改设计考虑到各种突发情况而导致一些学生自己无法进入宿舍，设计了三种进入方式，先会给所以学生录取指纹和同一发放IC卡，并且让学生下载指定蓝牙app。三种开锁方式保证学生在各种情况都能成功进入宿舍。1.4论文的基本结构安排第一章，前言。本章介绍本研究的背景及意义，介绍关于门禁系统的种类及国内外研究现状，并给出了本文的研究内容。第二章，进行本设计各部分模块的方案论证与选择，介绍系统的整体框架。第三章，介绍本研究硬件部分的设计。第四章，介绍本研究软件部分的设计。第五章，介绍本设计进行的调试、测试与数据采集，并对数据结果进行分析。第六章，介绍对于本次毕业设计的工作总结，以及对未来的展望。1.5本章小结本章节介绍了关于室内空气质量检测研究的背景意义，并对研究的国内外发展现状进行了分析，明确了设计的目的及内容，规划论文的基本结构安排。第二章系统方案论证与设计2.1系统总方案设计本设计是基于单片机技术的智能宿舍门禁系统，本系统主要有三大功能，一是通过指纹识别检验学生身份，二是通过射频识别检验学生身份，三是通过蓝牙app解锁宿舍大门。本系统主要由主控、蓝牙模块、射频模块、蓝牙模块、液晶显示模块、继电器电路和电源等模块组成，系统的总体框架如图2-1所示。图2-1系统总体设计框图2.1.1基本工作原理本系统采用指纹模块、射频模块和蓝牙模块，并将检测数据传送至主控模块进行模数转换和分析，主控模块将分析后的数据和数据库对比，假如检测的指纹和之前录入的指纹相同，主控模块向继电器电路发出电信号，拉高继电器电平，模拟宿舍开门；射频解锁方式与指纹解锁方式类似，若IC卡的电磁信号频率与设置的频率相同，主控模块便发送信号拉高继电器电平；蓝牙解锁是通过手机发送无限蓝牙信号给JY31蓝牙模块，检测到蓝牙信号后，给主控模块转换为数字信号然后拉高继电器电平模拟开门。同时液晶屏显示模块会根据主控模块的信号显示当前开关门状态。2.2主控模块的选择论证随着全球科技水平的不断前进，市场上的微处理器芯片数不胜数，本小节将选择目前应用较为广泛的3种微处理器进行对比分析，选取最适合本次设计的主控方案。方案1：选用STC89C51单片机作为主控处理器。STC89C51作为市场上比较经典且常见的单片机，该单片机经过几十年的发展，其具备的模块功能丰富且结构简单，有着低功耗、高性能、高性价比的特点，关于该单片机的教学资源十分丰富，初学者比较容易上手，不过对于运行速度有较高需求的系统来说，51系列单片机的运行速度就显得捉襟见肘了[9]。方案2：选用MSP430系列单片机作为主控处理器。该系列单片机是集基本时钟系统、锁频环时钟系统和DCO数字振荡器时钟系统为一体的16位单片机，其内部包含了多个高精度的A/D转换通道，非常适用于精准测量的场景。其主要特点是超低功耗，满足了本系统对电源功耗的需求，该系列单片机的缺点是其封装全是贴片类型，不易于焊接且价格也较为昂贵[10]。方案3：选用STM32系列单片机作为主控处理器。该系列单片机拥有丰富的外设资源，其IO口拥有多种功能，包含了IIC、SPI、串口等用于通信传输的接口。同时还包含有多个双12位ADC通道，支持连接多个外设传感器同时进行AD采集、转换等工作。该系列单片机还具有自带读写保护功能，能够有效保证本系统数据的读写正确，其工作频率为72MHz运算速度极快，主要特点为性价比高、功耗低、存储空间大、系统唤醒时间快[11]。该系统需要使用到的外设接口较多，且需确保数据采集的准确性及实时性，所以要求单片机具有强大的运算能力，结合单片机功能及已经在嵌入式课程中购买的STM32系列单片机，最终选用方案3中的STM32系列单片机的STM32F103ZET6单片机作为本次设计的主控芯片。2.3指纹模块的选择论证指纹模块是指纹识别的核心部件，是用来完成指纹的采集和指纹的识别的模块。指纹模块主要由指纹采集模块、指纹识别模块和拓展功能模块（如锁具驱动模块）组成。本小节选取3种应用较为广泛的传感器进行论证，根据系统的需求选择最佳方案。方案1：选用电容指纹模块进行指纹检测。该传感器的原理是在一块集成有成千上万的半导体器件的“平板”上，手指贴在其上与其构成了电容的另一面，由于手指平面凹凸不平，凸点处和凹点处接触平板的实际距离大小就不一样，形成的电容数值也就不一样，设备根据这个原理将采集到的不同的数值总汇，也就完成了指纹的采集。该型传感器具有体积小、识别率高、防伪高、传感器性能稳定,但是耐磨性不及玻璃，容易损坏，不舍和宿舍这种人流量较大的环境，且成本较高。方案2：选用射频指纹模块进行指纹检测。该传感器原理是利用生物射频指纹识别技术，通过传感器本身发射出的微量射频信号，穿透手指的表皮层去控测里层的纹路，来获得最佳的指纹图像。该型传感器防伪指纹能力强，射频识别原理只对人的真皮皮肤有反应，从根本上杜绝了人造指纹的问题。但是其成本极高，一般用于银行，军事的场合。方案3：选用光学指纹模块进行指纹检测。该传感器原理是利用光的折射和反射原理，光从底部射向三棱镜，并经棱镜射出，射出的光线在手指表面指纹凹凸不平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就会不一样。CMOS或者CCD的光学器件就会收集到不同明暗程度的图片信息，就完成指纹的采集。该型传感器价格便宜、耐用性强、性比价高、能在零下20度到70度温度下工作。综上所述，将三种方案进行对比，根据系统的应用场景及实际需求，从检测性能、功耗、造价成本为出发点，最终选择方案3作为本次设计的指纹检测方法。2.4射频识别技术选择论证射频识别技术依其采用的频率不同可分为低频系统和高频系统两大类；根据电子标签内是否装有电池为其供电，又可将其分为有源系统和无源系统两大类；本小节选择了三种三种系统进行选择论证。方案1：低频系统。一般指其工作频率小于30MHz，典型的工作频率有：125KHz、225KHz、13.56MHz等，这些频点应用的射频识别系统一般都有相应的国际标准予以支持。其基本特点是电子标签的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短（无源情况，典型阅读距离为10cm）电子标签外形多样（卡状、环状、钮扣状、笔状）、阅读天线方向性不强等。方案2：高频系统。一般指其工作频率大于400MHz，典型的工作频段有：915MHz、2450MHz、5800MHz等。高频系统在这些频段上也有众多的国际标准予以支持。高频系统的基本特点是电子标签及阅读器成本均较高、标签内保存的数据量较大、阅读距离较远（可达几米至十几米），适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性。方案3：有源系统。一般具有较远的阅读距离，不足之处是电池的寿命有限；无源电子标签内无电池，它接收到阅读器（读出装置）发出的微波信号后，将部分微波能量转化为直流电供自己工作，一般可做到免维护。综上所述，由于改设计是用于宿舍门禁，不需要太多的数据量和阅读距离，加上人数基数大和成本的原因，选择方案1RC522射频系统作为本次设计的射频识别系统。2.5无线通信模块的选择论证考虑到指纹磨损和IC卡丢失等情况而导致学生无法开门，增加第三种开门方式来应付各种突发情况。于是想到了无线通信来开门，现在手机已经非常普及，大学生人手一个手机甚至多个，所以基于大部分手机已经拥有的两种无线通信方式来选择第三种开门方式方案1：ESP8266模块。该模块又称为WiFi模块，是一款国产的无线通信模块，随着该技术的不断发展，在生活中得到了广泛的应用。WiFi模块的工作频段为2.4GHz和5GHz，其具备较强的穿透能力，非常适用于智能家居系统。它内部嵌有TCP和IP协议，可通过串口与单片机进行数据的传输，可通过手机热点、路由器网络进行联网，操作较为简单，同时它还具备着传输速率高、传输距离远、稳定性高、性价比高等优点[15]。方案2：蓝牙模块。蓝牙模块在生活中的应用非常广泛，智能手机、老人机、蓝牙耳机、蓝牙手表等小型移动设备大多数都有蓝牙传输的功能。蓝牙数据传输操作十分简易，无需进行如配置网络等额外操作，便可实现设备与设备间的传输，且传输速率极高，稳定性强，是一款深受广大用户喜爱的无线通信模块。经过对以上两种方案进行认真的分析对比，从实际情况出发，如果使用方案一的话还需要在宿舍门口安装一个WiFi，造成了额外的成本，再加上WiFi信号的波动，故不考虑第一种方案而选择方案二使用JY31蓝牙模块。2.6本章小结本章介绍了具体的系统设计要求，对系统几个主要的模块进行了方案的选择论证，最终确定的方案如下：采用STM32F103ZET6单片机作为系统的主控模块，进行数据的采集以及对各模块的控制；选用光学指纹模块AS608来识别和添加指纹。选用低频系统RC522射频模块作为该系统的射频识别技术。选定JY31蓝牙模块作为本系统的无线通信模块，实现手机蓝牙实现开关门。第三章系统硬件设计3.1门禁装置硬件设计与开发3.1.1核心芯片与模块STM32介绍这篇论文利用的是容量比较小的stm32芯片-STM32F103RCT6，利用RISC构造策划的三十多二位高功能ARMCortex-M3解决器里面构造图3-1所示。图3-1STM32内部结构图低电压，低功耗是STM32的特征，2.0-3.6V是他的作业电压，能够实行睡眠、停止、待机三个低损耗形式，里面包含256KFLASH和48K的SRAM。STM32具备4-46M的外面快速晶振、32.768KHz是外面低速晶振、8MHz是里面快速RC震荡器、里面40KHz低速RC振荡器与里面的锁环环相扣。具备六十四个引脚的是STM32F103RCT6，IO口有五十一个，能够利用SWD与JTAG调节检测，表3-2展示。STM32具备十三个信号接口，包括llc接口两个，spi接口三个，串口五个；具备定时器十一个，包括体系定时器一个，根本的两个，高级的两个，看门狗两个，都能够利用的四个：除此之外具备三个领域是0-3.6伏的十二位AD途径，十二位AD途径两个，十二个DMA途径。图3-2STM32F103RCT6外部引脚数字键盘介绍利用cp2532芯片的电容式数字键盘构成数字键盘板块，利用电容式科技替代以往机械按键让输入变得简便，快捷，Cp2532能够测试单点进行输入，利用符合额漂移补偿计算可以较好的提升正确度，具有代表性的使用图3-3所示。图3-3CP2532典型应用图感应电极与电极引线构成电容感应体系的感应电路，当手指碰触到感应电极，因为人体和大地的寄生电容并联到电容上，电容值会形成相应水平的提高。图3-4手指触发感应电路IC卡模块介绍IC卡板块利用HSJ632TR阅读板块。他的读卡板块把天线集中在板块里面，作业简便，可以阅读全部符合ISO14443-A/B内容的卡类型，通讯层面符合串口与韦根两个内容，5伏是他正常作业电压。HSJ632TR能够利用单片机和串口连接。串口接线图如3-5展示。图3-5串口连线图韦根内容是门禁体系中普遍的通讯内容之一，单片机串口数量不多时，能够利用韦根接口和单片机实行通讯，如图3-6所示。图3-6韦根连线图利用USART2连接Stm32和Ic卡板块，Ic卡板块里面存在卡时，能够主动阅读卡片，在串口函数里阅读卡片数据。IC卡板块和MCU接口如图3-1展示。表3-1HSJ632TR模块接口表WiFi模块介绍WiFi板块利用WMSP06，他是北京连胜德生产的，接口是邮票孔形式，有很小的体积，较低的损耗，这个WiFi版块搭载耗能比较低，无线soc单芯片，内部设置三十二位ARMCPU，416KRAM空间，160MHz是它的最大频率，供应高速接口包括UART/SDIO，达到符合IEEE802.11b/g/i国际准则，利用802.11n准则确定，符合根本网，软ap.符合迅速网络形式，无线漫游等。Wifi板块外面引脚如3-7所示。图3-7WiFi模块外部引脚图3.1.2硬件设计与开发因为板块很多，不同板块和stm32间的通讯难题，要融合板块特征与stm32整体思考策划软件。在掌握每个板块与stm32基础数据后。这篇论文利用下面的方法：（1）利用IIC内容的是stm32和数字键盘，数字键盘中断端口INTN、SCL、SDA和STM32的PB5、PB6、PB7链接。当数字键盘运转时，PB5会形成中断信息，stm32测试到信息之后，逐渐阅读数字键盘情况储存卡还获得按键状态。（2）利用串口内容通讯的是stm32与IC卡板块，STM32利用USART2端口PA2、数字键盘RXD、TXD和PA3连接。（3）利用串口内容通讯的是stm32和身份证版块，利用USART3Stm32和身份证版通讯。身份证模块的RX、TX和stm32的PB10和PB11进行连接。因为身份证板块属于自动触发形式，因此Stm32读卡时向身份证版块输送阅读身份证数据命令。（4）利用SPI内容通讯的是stm32和WiFi板块，Wifi版块的包含的SPI_CS、SPI_CLK、SPI_DO、SPI_DI和STM32包含的PA4、PA5、PA6、PA7连接。在Wifi板块的PCb策划时，重视微带天线的策划，这影响WiFi信息品质的大小与研发板的通讯性能。微带天线的策划和很多原因有关系，关键和天线的参考地，天线尺寸的联系比较大。因为天线具备相应的方向性，因此各种方向天线的功能有较大的区别，和外面的条件对天线的功能，产生很大的作用。利用实验验证，伴随L开凿宽度的转变，天线的谐振频点也会发生转变，宽度逐渐变小谐振频镇渐变低，伴随逐渐提高的宽度，谐振频点不断的提高，因此开凿的宽度要管控在科学的领域内。对天性品质的底板大小产生的影响不是非常大，因此把放到各种开发板上不会刻意要求开发版。当天线不能全都伸到板子外面，天线功能会比较差，因此，至少要留出三毫米板边，模块一些天线延伸到开槽处。根据上面的结果，提出以下策划。22mm*33mm是板块大小，80mm*60mm是策划的底板大小，7mm*29mm是开槽深度h与宽度l。策划标准是板边至少留出三毫米的宽，把WiFi板块一些天线延伸到开槽处，来确保信息的品质。图3-8天线PCB设计模型图（5）输出电机转动从stm三十二形成pwm启动。电机开启如图3-9所示。STM32的PA11、PA12连接INA与INB。MX08是通常利用在电机开启电路的开启芯片，给予一个合成直流马达开启处理方法。电路输入电压领域是二伏到9.6伏。Stm32判断输入开锁形式有效时，电机旋转相应视角，接触到限位开关以后，通知stm32电机开到位，Stm32马上停止旋转。MX08的逻辑真值表3-2和典型波形示意图3-10如下所示图3-9电机驱动电路表3-2MX08逻辑真值表图3-10MX08典型波形示意图（6）如图3-11所示的是蜂鸣器电路。Stm32的PC8连接蜂鸣器电路的输入端口，利用三极管电路与光电耦合器开启蜂鸣器，蜂鸣器接通电路时是PC8输出高电压，蜂鸣器开始作业；当PC8输出低电平时，风鸣器电路切断，不能进行作业。图3-11蜂鸣器电路图（7）如图3-12所示的是电源稳压电路，他利用的是AMS1117稳压器，平稳输出5伏与3.3伏直流电压。AMS11117是一个正向降压器，包括可调节版本与固定输出版本。3.267~3.333V电压是由3.3伏输出，在0~1A内是电流，4.75V~12V是输入电压领域；5伏输出电压5伏，精度是百分之一，1A是输出的最大电流，6.2伏到18伏是他的输入电压。图3-12电源稳压电路此外还包括按键电路，LED，STM32形式选用电路等，不进行详细剖析。3.2软件设计与开发3.2.1STM32程序设计STM32程序设计图如图3-13所示。图3-13STM32程序设计图STM32充上电以后，先对板载实行最初化，包含LED，Keyllc,看门狗，spl最初化等。Led最初化针对LED当中的pa8与pD2端口策划为推挽输出形式，50MHz是lo端口输出速率，Led低电平启动把两个lo端口提升，Led被默认关闭。Key最初化，依照各种硬件把pa13与pa0策划为下拉输入，把pc1策划为上拉输入，并最初化中断函数，把抢占中断策划成两级，响应中断策划成两级。llc就是数字键盘最初化的PB7与PB6端策划成推晚输出形式，50MHz是他的输出频率。因为LLC讯息要求主机和从级之间互相输送内容，因此承担信息的PB7在信息传送进程中逐渐调节输出与输入形式，Pb5接上数字键盘板块的Intn中段引脚实行中断最初化。STM32数字键盘板块体系进展表如图3-14。图3-14数字键盘程序流程图数字键盘板块和stm32利用IIC衔接，当触发数字键盘按键时，Intn端拉得很低，stm32外部形成中断，系统运转到stm32外面中断解决函数。第一要重启tIm3技术，再把收到的信息转变为键值，将键值储存在InputPSWD数组里，假如“#”是他的键值，那么使用kmp计算，对比保存密码和输入密码，并且返回成果。上面阐述的是建设在两次按键时间中间不得超出TIM3的技术状况下，假如这次案件和上次的时间超出了tIm3的技术时间，他就会切断，在这个切断解决函数里，我们把以前的密码进行删除，把数值指向数值第零位。STM32收到的键值和代码对比下表3-4所示。表3-4数字键盘键值表利用TIM3以前，我们针对它实行最初化，包含GPIO时钟频率、策划主动重新安装储存器周期数值，策划关键剖析主动重新载值核算。Stm32在体系最初化，函数最初化APB1的时钟是二分频，72mHz是它的体系时钟，因此36MHz是APB1时钟，根据stm32的里面时钟树表能够知道，定时器的时钟频率和APP的分频数相关。所以，TIM3时钟是72MHz，根据中断时间列出公式，公式里Tout——TIM3代表溢出时间（us）；arr——主动重新设置装载储存卡周期数值；psc——时钟频率除数的预分频值。Tclk——TIM3的输入时钟频率（MHz）。在这个系统中策划arr=24999，psc=14399，获得Tclk=72Mhz。我们能够获得Tou=5s。在CamparePSW函数中，我们添加了预防窥探的性能，客户能够输入一个密码，只将正确的密码涵盖在输入密码中，最普遍的字符a包括字符b的难题。我们第一决策输入的密码长度是不是比策划的密度小，假如，比策划的密码长度小，直接返回到false；假如相同，那么直接对比是不是一样：假如比策划密度长度大，那么使用kMP计算输入密码是不是包括策划的密码里Ic卡板块的射频领域形成Ic卡，向stm32串口2输送4个字符的卡号，在2的中断解决函数里，对卡号进行检测是不是准确，假如卡号准确那么开启开锁函数，假如卡号不正确，要提供提示。针对客户量比较大的场所，比如办公楼学校等，无法确定IC卡数目，因此，STM32利用链表储存IC卡信息构造。在s1按键中断解决函数里加入全新注册的IC储存在flash里；S2按键的中断处理函数加上删减体系，然后卡号进行扫描以后从flash里除掉。与此同时在s2与S1里添加定时器TIM4，在按下s2与s1五秒里无法获得卡号信息，则体系主动判决加入卡或删除卡作业没有成效，假如串口在五秒里获得卡号信息，则将计时器关闭，Ic卡板块的进展图3-20所示。图3-20IC卡模块程序流程图手机端对设施端实行作业时，云平台获得手机端的指令，Wifi版块收到云平台的指定形式的指令，比如开锁指令，Stm32利用spI获得WiFi版块，获得的指令实行剖析并逐步实行电机运行，当电机运行到相应水平，接触到开关时，输送给stm32，Io口获得这个数据暂停启动电机运行。门禁利用别的形式开启，stm32利用spi输送给WiFi版块数据通知利用什么形式开锁，Wifi版块这个时候把数据上报，WiFi与Stm32板块联系的系统进程图如图3-21所示。图3-21STM32与WiFi板块通讯系统进展图3.2.2WiFi模块程序设计WiFi板块系统进展图如图3-22所示。图3-22WiFi模块程序流程图WiFi版块充电后最初化，对里面设置进行检查，检查里面是不是设置互联网连接的数据，假如存在，那么根据以前的设置试着与WiFi连接，假如不存在，就等着oneshot。Oneshot发展进程是，利用手机与路由器连接，点开oneshot软件，对连接上的WiFi数据进行设置之后，Wifi板块互联网设置的数据。Wifi板块获得手机端输送的设置数据之后，根据设置数据试着与路由器进行连接，连接顺利后。第一WiFi版块获得stm32利用spi输送的信息，然后实行信息解决后输送到云平台另：第二Wifi板块获得云平台输送的指令，Wifi版块获得信息之后解决信息结束后输送到stm32，Wifi板块关键性能是在云平台与stm32作为数据输送的中介。3.3本章小结这个章节是针对智能门禁设置端研发要使用的内容，技术与计算实行了阐述，然后对stm32系统的进展图实行了剖析，针对系统详细的作业进行了阐述，最终对要单独研发的WiFi板块系统进展图实行了剖析。

第四章系统软件设计完成智能门禁远程开锁的主要点是手机端的研发。手机端研发依照云平台的内容来实行手机端页面与性能的研发。这个章节先阐述了京东云平台的性能与条件和研发中利用的科技，然后对手机端js与html实行了策划和研发，最后研发出来根据京东微联的智能锁具前面管控页面，实现软件设计。4.1云平台云平台作为一种工具，是为设施软件给予远程信息储存与解决服务，即使云平台给予的都是服务，但是服务实质各不相同。部分云平台提供研发人把研发好的系统输入云平台，从而给客户供应软件服务。一些云平台供应信息核算，转发储存，后台服务等性能，云平台根据服务实质可分成三种，就是给予信息储存，给予信息解决，给予信息储存和供应信息核算的云平台。在京东官方网站上给研发人供应全方位的研发进展引导与检测工具。利用研发者核心，设施厂家能够迅速的建设商品与使用，实现研发检测迅速上线营销，与此同时在后期还能够利用平台给予的信息剖析服务，对商品进行优化。京东云平台模型如4-1展示图，在这个图中能够看到手机端和云平台利用joylnk内容联系，京东给予joylInk内容的SDK，我们只要将SDK转移到WiFi版块，Wifi版块就能够完成和云平台的联系。图4-1云平台模型图京东微联符合各种商品连接，包括WiFi，蓝牙，网线文案，蜂窝等。利用京东云平台，第一选用符合本身的连接文案，论文选用WiFi连接的文案，利用路由器连接云平台，利用京东给予的科技文档研发进程，我们能够简单地完成设施和京东云平台的交互，与此同时京东给予在线的设施调整检测，可以随时展示设施数据，实行设施绑定，调整检测前端与设备端。4.2相关技术4.2.1HTML手机端页面策划利用html。它是一个超文本语言，利用连接的形式把一个页面和另一个界面实行连接，如此能够利用点击界面中的图片，文字等连接到另一个界面。Html具有标识性，解释性的语言，利用标签形式让浏览器辨别它要表示的意思。HTLM展示的根本构造与页面是浏览器利用对html话语里的标签和实质解释的成果，因为是具有标识性，Html不具备平台限制，他能够跨平台操作，展示在各种平台浏览器上，这为许多应用给予了构思，许多小应用利用网页上这样展示，并且，手机端也能够处理这些语言，从而在手机端上有许多这样的应用产生。H5builder就是设计这种应用的软件，利用html能够简便地展示出本身想要的成果，而且不需要思考平台的限制。4.2.2CSSCSS(CascadingStyleSheets)被称作是层叠样式表，是在浏览器中运转应用在HTML的一个语言。利用html编辑页面通常生硬，不具备许多的颜色与生机，css关键承担对html编辑的页面实行渲染，让它变得美丽漂亮的一个语言，Html语言编辑的页面就好像论文答案中的文字，晦涩难懂，很难让人长久的阅读下去。他就比如是word文字渲染的生动具体，Css在html利用对比与ID等特殊标识的标签，如此能够在cass中利用类比和Id正确定位到html任何一个地区或标签，进而实行样式上的设置，比如背景字体等，Css能够对页面实行正确掌控就像素级一样，可以将html的文字改变成某一个字号字体形式，还能够对界面实行排版。4.2.3JavaScriptJavaScript是在浏览器上实行的一个直译式脚本语言，可以随时根据浏览器对html页面与形式实行管控，还能够给界面加入不同的动态成效。JavaScript也是一个逻辑性语言，关键在页面上针对标签点完成逻辑管控，伴随互联网的逐渐普及，它也具备较大的进展空间。许多根据它的构造形式被大众普遍使用，比如vue.js等。他的脚本利用添加在html中完成自己的性能的。4.3手机端程序开发手机端的研发关键是针对手机端h5页面与管控逻辑的研发，关键包含css、html5、vue.js与JavaScript科技的研发利用上面概述，针对前端研发科技具备相应的掌握，以下是针对Dreamweaver8平台上对于前面实行研发。页面策划用iPhone5做关键策划大小（640*1136），左边与右边都留下8px的编剧使用删格理论实行策划的标准形式，每一个删格都要根据52*52px作为单位的根本，山歌儿大小实行准则策划的理论，总体格式准则由上到下顺序给上面导航栏、情况展示区、性能管控区、下面辅助数据区。总体页面形式如图4-2展示。图4-2H5页面总体形式分布上面的导航栏是三个实质构成，包括标题设施按钮，返回按钮。情况展示区关键显示设施目前的运转情况，能够使客户直接获得设施，运转数据性能管控区域，用来安放设施的管控性能，比如总开关，温度配置、模式转换等。性能管控区利用卡片形式实行分布，下面辅助数据展示研发者数据，反馈建议与利用帮助数据。在这次策划中并没有使用这个项目。因为手机端设备具有各种型号，页面大小也不一样，前面的界面要符合各种手机型号，需要根据rem分布的理念。为了处理前面页面配置的难题，先要在JavaScript获得目前设施的宽大小，针对Opera和Safari，InternetExplorer，Firefox，Chrome来讲，获得设施宽大小的方案是window.innerWidth，但针对InternetExplorer5、6、7、8浏览器获得设置的分大小文案是document.documentElement.clientWidth，因此给融合全部浏览器，利用varclientWidth=document.documentElement.clientWidth||window.innerWidth融合全部浏览器，获得浏览器符合设施的宽度。依照策划的baseWidth和baseFontSize的值，利用rem=Math.floor(clientWidth/baseWidth*baseFontSize);核算得出策划的rem数值。最终依照获取rem数值重新设置界面中的管控，数字大小，来确保在所有设施中都可以准确展示。H5研发页面如图4-3所示。图4-3H5主界面界面body构架利用v-show和vue目标的pages.index捆绑，当pages.index是真实的，页面正常展示，当pages.index是不真实的，界面展示空白一片。界面是三个div成分构成设施状态展示区在最顶端是，一个Image标签构成，640*280px是照片的像素，这的设施情况展示门禁的开合情况，当门禁是关闭情况时，锁的颜色展示是蓝色，当门禁是打开情况时，锁的颜色展示是红色，中间的管控成分是左边与右边构成，利用两个DIY区将html分开，关键样式在CSs中给予定义。左边代表设施情况文字展示区，vue目标里的变量管控，右边是vue控件，捆绑指令下发的形式，当在手机端电机控件时，依照手机页面展示的情况使用JDSMART.io.controlDevice形式，和目前情况不同的质量，与此同时要依照返回信息逐步换新界面，日志查询组成是在DIY最下面，在这个DIY标签里加入click事件，打开这个按键会利用JDSMART.app.openUrl形式展开，全新的页面就是利用记录查阅界面，如图4-4所示，在这里每一次查阅可以提供一周之内的历史记录，获得时间利用data目标新建来获得，与此同时也要利用DSMART.io.getWifiHistory刑事查阅开门状况的记录，依照返回信息打开所记录展示在新点开的界面里。与此同时这个界面上展示nativebar返回案件等，计划文案是JDSMART.app.config，能够设置返回按键，分享和菜单按键与在线情况等数据。图4-4H5记录查询界面根据JavaScript部分管控前端的逻辑来实现。第一添加利用JDSMART.app.getNetworkType获得手机端的互联网情况，依照返回的或者情况判断展示界面连接网络情况的数据，从而利用JDSMART.ready办法针对设施数据实行最初化，包含查阅设施数据，更新界面的情况展示区，并且计划定时利用办法获得设施快照和随时获得设施情况，刷新界面，确保信息的精确性，获取设施快照的形式是JDSMART.io.getSnapshot，返回信息是门禁的开合情况，根据发送的信息，JavaScript针对界面实行更新，在设施管控部分的构件power利用vue捆绑click项目，当客户在手机端按键时，能够随时利用JDSMART.io.controlDevice形式输送管控信息到设施端，返回数值是实行的成果，JavaScript依照返回的成果利用函数随时更新界面。4.4本章小结这个章节先阐述了云平台与前端研发利用到的科技，在使用科技对手机端的页面实行剖析与研发，并且针对JavaScript中的管控逻辑实行了详细的阐述。

第五章系统测试与分析根据上面阐述的，结果对于门禁设备与手机端实行相关的检测，用检验检测成果的精确性与可实行性。检测实质关键包含stm32设施端当地性能检测与手机端性能检测。5.1STM32测试STM32的检测关键包含stm32单片机和Ic卡板块，身份证板块，WiFi板块，数字键盘板块间的通讯与性能的检测。SPM32和数字键盘的检测关键包含当填写准确密码时，stm32是不是能够准确开启电机运转。第一要把stm32和数字键盘板块的硬件接线连接好，将编程烧录到stm32单片机，将窗口打开进行软件检测，当填写准确的密码时，电机运转完成开锁行为，检测串口的工具展示数据是Inputpassword:323253passwordvalid。当填写的密码包括准确密码时，电机运行完成开锁行为串口工具显示数据是Inputpassword:12323232532325passwordvalid。当填写的密码不包括准确密码时，电机无法运转，窗口工具显示数据是Inputpassword:123232325532325passwordinvalid。IC卡板块检测关键查阅已经注册的卡与没有注册的卡是不是可以被stm32准确辨别，删除卡与添加卡的性能是不是能够正常利用。第一预备两个IC卡，包括已经注册的1卡和没有注册的2卡，二卡卡号是为DFE16C0250，一卡卡号是:DFE1791255。连接IC卡板块和stm32的接线，将串口打开检测软件。刷卡1的时候电机运转完成开锁行为，串口检测软件展示:InputIC:DFE1791255ICvalid。当进行刷卡2的时候，电机没有行为，串口检测软件展示是InputIC:DFE16C0250ICinvalid。之后对正常注册与删除卡的性能进行检测，首先按s1按钮，Ic卡板块在5秒里视频获得范围内卡1，在刷卡一电机没有行为，串口检测软件展示这个卡无效的信息。之后再把s2按钮，IC卡板块在5秒内射频领域获得刷卡2，之后再一次刷卡2，能够得到电机运转完成了行为，串口检测软件显示的消息是InputIC:DFE16C0250ICvalid。然后检测按钮5秒内无加入或删除卡时成果是怎样的。这时卡1是没有被注册的卡，而卡2表示是已经注册的卡，先按s1按钮，在IC卡板块5秒后射频获得范围内刷卡1，电机没有行为串口检测软件展示数据是InputIC:DFE1791255ICinvalid。之后按s2按钮，在IC卡板块5秒后获得领域内刷卡2，电机运转完成开锁行为，串口检测软件展示数据是InputIC:DFE16C0250ICvalid。到这stm32和Ic卡板块间的性能检测完成，然后检测身份证板块的性能。先把stm32和身份板块连接好，在刷已经注册完成的身份证，电机运行串口检测软件展示数据是InputID:110************1320IDvalid。刷没有注册的身份证时，串口检测软件展示数据是：InputID:130************651XIDinvalid。Wifi板块的检测利用造假信息形式的实现，先把PC的串口和WiFi版块进行连接，在串口检测软件查阅wifi版块获得的信息。利用IC卡，密码，身份证各种形式完成开锁行为的同时，查阅WiFi板块获得的信息。Wifi版块获取信息，并且在串口检测软件上把信息打印。到这stm32端完成检测，Stm32系统的性能能够正常利用。5.2云平台测试根据上面研发的系统，在京东官方网站上实行设施的不真实检测。先将当地的html、css、js和vue有关的文件进行压缩，在京东官方网站的设施管制界面上进行上传。在设施联调虚拟计划下选择利用检测的商品，下载专业检测的京东联网APP，在用二维码扫描商品，将商品加入到APP里，如此传送至云平台上的压缩包展示的页面就能够显示APP商品详细页面里。然后再对他的性能实行检测，在APP页面里进入到设施详细页面之后，性能管控区的门禁情况展示是关闭，这时云端的设备快照的信息是:{"status":"1","digest":"-59873801","streams":[{"current_value":"0","stream_id":"lockstate"},{"current_value":"","stream_id":"locktype"}]}然后，退出APP，把设施端利用任何一种形式把门禁打开，之后点开京东APP，进入到设施详细界面里，性能管控区的门禁情况展示是打开，这时云端的设施快照信息展示是{"status":"1","digest":"-59873801","streams":[{"current_value":"1","stream_id":"lockstate"},{"current_value":"","stream_id":"locktype"}]}利用上面方法能够证明设施详细界面的js桥实现加载之后正常运转JDSMART.ready形式，而且正常查阅并且展示设施的情况。然后针对设施管控组成实行检测。在设施详细界面里门禁情况展示时开启，这时按性能管控局的按键，按键变成灰色，云平台获得的管控命令是[{