**单片机设计介绍，基于STM32智能门锁指纹锁电路系统设计

  基于STM32智能门锁指纹锁电路系统设计概要如下：

一、系统概述 设计背景与目的： 随着科技的发展，传统的门锁已经无法满足现代家庭和企业对安全性和便捷性的需求。因此，我们设计了基于STM32的智能门锁指纹锁电路系统，该系统集成了密码输入、存储、认证和开锁控制功能，旨在提供一个安全、智能且易于使用的门锁解决方案。

系统特点：

安全性高：采用先进的加密算法和身份验证机制，确保门锁的安全性。 便捷性强：支持指纹识别、密码输入等多种开锁方式，满足用户的不同需求。 智能化管理：能够实时监测门锁状态、开锁记录等信息，并可通过手机APP进行远程控制和管理。 二、硬件设计 核心组件：

STM32微控制器：作为系统的核心，负责处理指纹输入、数据存储和门锁的控制逻辑。STM32系列微控制器以其高性能、低功耗和丰富的外设接口而受到青睐。 指纹识别模块：用于采集用户的指纹信息，并将信息传递给STM32微控制器进行认证与比对。该模块需要具备高精度、高可靠性和快速响应的特点。 锁定机构：负责实现门锁的开启和关闭功能。设计时需要考虑结构、材料、传动方式等因素，以确保其安全可靠、易于安装和维护。 其他硬件模块：

OLED显示屏：用于显示门锁状态、开锁记录等信息，方便用户查看。 蜂鸣器：用于提供声音提示，如开锁成功、指纹识别失败等。 按键模块：用于输入密码、进行功能设置等操作。 三、软件设计 软件架构： 系统采用模块化设计，包括指纹采集与认证模块、密码输入与认证模块、门锁控制模块、数据存储与管理模块等。每个模块都具有明确的功能和接口，便于开发和维护。

主要功能：

指纹认证：对用户输入的指纹信息进行快速、准确的认证，并控制锁定机构实现开锁功能。 密码认证：支持用户通过输入密码进行开锁，提供另一种便捷的开锁方式。 数据存储与管理：用于存储用户的指纹信息、密码信息、开锁记录等数据，并提供数据查询和管理功能。 远程控制：通过手机APP实现对门锁的远程控制和管理，如远程开锁、查看开锁记录等。 四、系统实现与测试 系统实现： 根据硬件设计和软件设计的要求，完成系统的硬件搭建和软件编程。在硬件方面，需要选择合适的STM32微控制器、指纹识别模块、锁定机构等组件，并进行合理的电路设计和布线。在软件方面，需要编写相应的驱动程序、认证算法和控制逻辑，实现系统的各项功能。

系统测试： 在系统实现完成后，需要进行全面的测试以确保其稳定性和可靠性。测试内容包括但不限于指纹识别的准确性、密码输入的可靠性、门锁控制的稳定性等。通过测试发现并解决潜在的问题，优化系统性能。

五、总结与展望 基于STM32的智能门锁指纹锁电路系统是一个集成了多种功能和技术的智能安全系统。通过采用高性能的STM32微控制器和先进的算法技术，该系统能够提供安全、便捷、智能的门锁解决方案。未来，随着物联网、人工智能等技术的不断发展，该系统还可以与其他智能家居设备进行集成和联动，实现更广泛的应用场景和更丰富的功能。

基于STM32的智能门锁设计，已做出实物测试通过。

主要功能：

1.同时支持指纹，密码，RFID开锁

2.支持删除、修改用户，断电保存（flash模拟EEPROM）

3.4×4矩阵键盘，OLED显示，一路继电器控制开关门，蜂鸣器报警，LED灯提示

资料包括：

1.完整原理图，PCB，BOM表源文件

2.KEIL工程源码，STM32CUBE文件

3.使用说明

设计思路 文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现 本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。 ————————————————

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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目 录

摘 要 I Abstract II 引 言 1 1 控制系统设计 2 1.1 主控系统方案设计 2 1.2 传感器方案设计 3 1.3 系统工作原理 5 2 硬件设计 6 2.1 主电路 6 2.1.1 单片机的选择 6 2.2 驱动电路 8 2.2.1 比较器的介绍 8 2.3放大电路 8 2.4最小系统 11 3 软件设计 13 3.1编程语言的选择 13 4 系统调试 16 4.1 系统硬件调试 16 4.2 系统软件调试 16 结 论 17 参考文献 18 附录1 总体原理图设计 20 附录2 源程序清单 21 致 谢 25