这次的智能门锁设计用的是STM32单片机作为核心进行控制，对整个系统进行设计和实现。本实物主要包括STM32F103C8T6最小系统板、指纹识别模块as608x、MF-RC522刷卡模块、ESP8266模块和1602ALMC显示屏模块。通过这些模块的组成，从而实现本系统的输出按键开锁、指纹识别开锁、IC卡开锁和手机APP开锁。通过STM32作为系统的开发平台，利用十六键矩阵键盘来实现密码解锁、还可以利用指纹识别模块as608x对指纹的识别，来实现指纹的解锁、还可以利用ESP8266物联网模块来和手机进行配对进行远程开门解锁等等。因此用户不在家时也可以进行远程开锁，不再用机械钥匙配合弹子锁传统方式进行开锁。方便简洁的智能门锁，为消费者带来了良好的的使用体验。
目 录
一、引言 5
二、系统设计方案 7
（一）系统框图 7
（二）重要芯片介绍 7
三、硬件电路设计 10
（一）单片机主控电路设计 10
（二）AS608指纹解锁模块子电路设计 10
（三）MFRC522刷卡模块子电路设计 11
（四）ESP8266物联网模块子电路设计 12
（五）矩阵按键模块子电路设计 13
（六）1602A显示屏模块子电路设计 13
（七）Arduino模块继电器模块设计 14
四、软件设计 16
(一）主流程设计 16
（二）AS608指纹解锁模块子流程设计 16
（三）MFRC522刷卡模块子流程设计 17
（四）ESP8266物联网模块子流程设计 18
（五）矩阵按键模块子流程设计 19
五、功能调试 20
（一）使用方法 20
（二）实物调试 20
（三）结论调试 22
六、总结 23
致谢 24
参考文献 25
一、引言
1、研究意义及背景
在大时代到来和各种科技的推动下，安全门锁也逐渐走向智能化。最早周朝的木锁，到如今的电子密码锁，声控解锁等等。使用最广的智能门锁主要都是在原本 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ￥351916072$ 
的机械锁的基础上加入了编程的数据库。智能门锁的研发使得用户的人身安全得到了提升，避免了财产安全和人身安全受到侵犯。现在大家对安全越来越重视，尤其是重要的机构和隐私地方。所以本次利用单片机对智能门锁的功能设计，并对其多种的开锁方式进行深入的研究。
目前的智能门锁相对于之前的机械锁安全系数有所提升，但是还是有很多的不便之处。一般的智能门锁没办法对用户进行身份识别，很容易被专业人士和小偷进行破解和复制。本次智能门锁的设计将加入非接触式刷卡开锁、矩阵按键密码开锁、光学指纹开锁和手机APP远程开锁。让用户在工作中的到安心便捷的使用体验。
经过筛选本次将使用STM32单片机为主要系统控制器，选中它的原因是它的技术成熟，价格便宜。很多的设计都是以它为开发平台进行开发设计。其次本次设计的目的是让门锁越来越方便快捷，我将通过生活实践，不断完善智能门锁的设计并进行优化。将设计的内容：非接触式刷卡开锁、矩阵按键密码开锁、光学指纹开锁和手机APP远程开锁功能实现出来。
2、国内研究现状为核心
随着国力的提升，科技的不断发展。中国的智能行业也越来越成熟。东罗马人设计的机械锁占据中国大部分市场，直到今天国内科技的提升中国在世界的地位越来越重要，所以国内的智能门锁这一行业也逐渐被重视起来。中国民用智能锁从两千零一年诞生到今日也有二十一年了，产品从单一的物联网到现在的生物识别。国内的智能门锁不断创新，也在不断的走向中国家庭。虽然当时中国的科技不够发达智能门锁起步比较晚，但是发展飞快。如今智能生活的普及，国内的智能家居越来越多。大部分的酒店、公寓都会装配智能门锁。只需指纹识别、IC卡或密码就能开锁。提供了简单方便简洁的服务，并带来了良好的入住体验。这也成为了星级酒店的标准配置，依此智能门锁行业也得到了发展创新的动力。为后来占领国内智能门锁行业打下了良好的基础。
通过了解消费者对智能门锁的看法得知，百分之八十六的消费人群注重门锁的安全性。对购买者来说，第一是安全简洁，其次是性价比。根据购买者的意愿，智能门锁的行业的前景将会把安全性和用户隐私作为研发目标。
3、国外研究现状
美国联合科技公司是智能家居的创始者，通过他的理念。从此引发了世界研发智能家居的序幕。1930年第一把电子智能锁的研发，到如今国外智能密码锁的成熟，具备了完整的功能且稳定。智能门锁的款式极多，对用户来说选择的权力非常大。因此美国、日本在全世界的智能锁业中占据10%的销售额。大量使用的是金融等重要场所，如今自动化的产线，因此智能门锁的制作成本价降低，导致了市场的价格降低，技术发展的成熟。让每户人家都可以使用低价的智能门锁。提高自己的家庭的人身安全。
4、课题研究意义
如今生活质量的提高，大家不再是追求吃饱喝足，而是自己的人身安全。从周朝的木锁到至今使用最多的机械锁，再到今天的智能锁。大家可以选择锁的款式越来越多，但用户都始终最在意的还是安全。因为传统的弹子锁结构非常简单，容易被小偷打开，影响用户家庭的人身安全。面对这个残酷的现状，锁的行业必须进行创新。
目前市面上使用最多的还是东罗马人发明的弹子锁，这种锁还是一种简单的机械锁。由于它的结构简单，因此被打开和复制的几率特别高。本次所研究的智能门锁将改变现状将以STM32为开发平台进行设计。由电子控制的新门锁，它不像弹子锁一样被小偷通过工具打开。它的功能更丰富，区别与普通的机械锁。受到更多的消费者喜爱，本次的智能门锁将具有非接触式刷卡开锁、矩阵按键密码开锁、光学指纹开锁和手机APP远程开锁的功能。
智能门锁的市场的发展也是中国科技发展提升的一个见证。无论是星级酒店、智能工厂还是银行都离不开智能门锁的使用。这种门锁符合每个行业安全的要求，给生活和工作都带来了安全感。这种门锁的系统十分可靠，而且成本低廉适合大面积使用。
二、系统设计方案
（一）系统框图
本次智能门锁的设计选用STM32单片机作为控制系统。搭配四种传感器模块进行控制，可实现各个模块独立开锁。首先，可以通过提前录制好的指纹进行指纹开锁，此开锁方式和市面上的指纹开锁相似。还可以通过手机热点APP联网进行解锁，可以通过手机端进行解锁，方便快捷。其次还可以通过按键进行开锁，此方法适合没有录入指纹的人，输入提前设定好的六位数密码开锁。最后还可以通过射频卡进行开锁。在可以保证安全的情况下，四种开锁方式足够应对各种突发情况，给用户带来良好的入住体验。


图21智能门锁系统框图

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