一种基于STM32的智能门锁系统的设计.docx

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1、摘要随着人们安全意识的不断提高和安全技术的发展，传统的机械锁将被智能门锁逐渐取代。使用指纹，密码或其他方式替换钥匙，用户不再需要担心出门时忘记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情况，这为日常生活提供了很多便利。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卡管理界

2、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，保护真实密码；多次密码或指纹开锁失败则劫持开锁，使用管理员密码即可开锁并恢复正常。关键词：智能门锁；STM32；指纹识别；射频识别模块；虚位开锁密码AbstractWith the continuous improvement of peoples safety awareness and the development of safety technology, traditional mechanical locks will be grad

3、ually 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 shopp

4、ing 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 induc

5、tion 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 management

6、 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 supports v

7、irtual 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; STM32

8、single chip microcomputer; fingerprint identification; radio frequency identification module; virtual password广东东软学院本科生毕业设计（论文）目录第一章 绪论11.1 课题背景及其意义11.2 国内的研究状况11.3 论文结构安排2第二章 整体方案设计32.1 需求分析32.2 系统整体方案32.3 系统整体框架图4第三章 硬件电路的设计53.1 硬件电路总体设计53.2 传感器模块电路设计53.2.1 STM32单片机核心电路设计53.2.2 ATK-AS608生物指纹识别模块73

9、.2.3 RFID-RC522读卡模块93.2.4 LCD12864液晶显示模块123.2.5 薄膜矩阵键盘模块153.2.6 AMS1117-3.3v电源模块163.2.7 有源蜂鸣器模块17第四章 系统软件设计分析184.1 单片机程序开发环境184.2 ARM软件库开发流程184.3 系统软件流程图19第五章 系统的焊接与调试215.1 电路焊接215.2 系统调试215.2.1 系统程序调试225.2.2 系统硬件调试225.3 实物测试22参考文献24致谢25附录26广东东软学院本科生毕业设计（论文）第一章 绪论1.1 课题背景及其意义传统锁具一直都是使用钥匙进行开锁，人们常会遇到钥

10、匙丢失或者忘记钥匙放在哪里而找不到等各种问题。如果使用指纹、密码或其他方式代替钥匙，用户不再需要担心外出时忘记携带钥匙，不小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情况，为日常生活提供了诸多便利。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，锁具最重要的发展变化之一是智能锁，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识别、安全性以及可管理性。不是为了简单的方便，而是为了构建更加统一的智能生态网络

11、和让智能门锁进入物联网范畴。因此，在确保高安全性的同时，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 国内的研究状况如今智能化生活的逐渐普及，智能家居的概念越来越流行，智能门锁市场也逐渐流行起来，形成了一个新的出路。如今，有许多种智能家庭终端。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，许多的酒店和公寓基本都会配置智能门锁，住户完全不需要使用钥匙也不必要担心钥匙丢失问题，只需要进行指纹识别、IC卡或者密码等即可开门，提供了非常好的使用体验，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提供了巨大的市场，智能

12、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赖，向往一切都在自己掌握的状态。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、语言控制、密码输入、IC卡识别等等，还有一些可以记录开门情况并上报信息给用户，大大提高了安全性能。而且智能门锁的样式也的千姿百态，小巧美观，满足了许多用户的个性的要求。智能门锁在中国的市场渗透正在加深。根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安全性。对消费者来说，第一个最重要的考虑是实用性和方便性，第二个是质量。根据消费者的考虑和智能门锁行业的发展趋势，安全性、便利性

13、和适用性将成为产品的主流。然而，消费者最关心的安全问题将进一步加强，智能门锁作为真正意义上的隐私保护者的作用将逐渐显现出来。1.3 论文结构安排第一章：主要介绍本设计的课题背景意义及国内研究状况；第二章：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。27第二章 整体方案设计2.1 需求分析搭建简单的智能门锁系统作品，需要相应的硬件与软件结合，本设计基于STM32的智能门锁系统

14、主要实现的功能要求有：(1) 显示屏显示操作界面；(2) 使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，保护真实密码；(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) 如果指纹、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，即使忘记密码之

15、后，管理员密码也可以打开电磁锁。以上的功能都需要使用不同的传感器模块来实现，比如输入密码需要使用矩阵按键模块；指纹识别需要用到生物指纹识别模块；IC卡识别需要使用射频读取模块；信息显示需要用到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

16、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，需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。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

17、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，分别提供合适的电压电源给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用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，

18、所有外围设备仅在CPU停止以及发生中断或事件时才连续运行，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灵活性。除了与突出的简单结构和制造工艺相关的节能特性之外，STM32f103系列还提供了额外的功能，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

19、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指纹识别模块采用了中国著名的指纹识别芯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取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

20、接口。用户使用该模块，不需要理会内部的繁杂操作，比如图像处理和指纹识别算法，只需要通过串口发送指令来进行控制即可。该模块可应用的场景有许多种，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= 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

21、 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 指纹识别模块采用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

22、块通过串口与外部控制器进行通讯，模块进行通讯需要使用正确的命令包格式，这根据各个传感器模块的不同而命令包格式也不同。该模块具有命令包格式、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 数据包只有在收到命令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+校验和的所有字节。l 在生成模块地址之前，它是默认的0xFFFFFF。主机使用命令生成模块的地址后，一定要使用生成的地址发送和接收所有数据包。否则模块将拒绝接收发送的数据包。3.2.2.4 ATK-AS60

23、8模块应答格式响应是指将相关命令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。该模块使用方便，

24、成本低廉，采用3.3v电压供电，使用SPI接口进行通信，它与主机间通信采用SPI模式，有利于减少连线，缩小PCB板体积，降低成本，可以保证模块稳定可靠的工作、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；（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-R

25、C522接口的引脚说明 RFID-RC522模块采用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引脚（3.3V）：电源输入。3.2.3.3 RFID-RC522通讯格式RC522与微控制器之间通过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；

26、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的字节顺序二、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的字节顺序三、模块地址字节每个模块都有其对应的模块地址，当需要选用某个模块时，就需要通过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模块采用飞利浦制造商C522原装芯片设计读卡器电路。使用方便，成本低。

27、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，所有的数据都用0和1来保存，通过对LCD控制器进行不同的数据操作，可以得到不同的结果 5。常用汉字有6000多种，使用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，这就需要用户提供自己的字体库，可以设置各种字体显示样式，设计更加灵活。第二章是带字体的

28、LCD，但是只能显示GB2312类型。每个都有优点和缺点，并且可以根据不同的应用场景灵活选择。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）分辨率：12864 点；（3）模块内置中文字库，提供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液晶显示模块采用20芯1.25 mm间距单排插座，其接口

29、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 模块用户指令集 每次对模块进行操作，都需要确认模块不忙，也就是说，在读取BF标志时，BF必须为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 LCD128

30、64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一直接连接引脚的方法复杂，相应的读取识别也更复杂。本设计选用的是薄膜矩阵键盘，它的引脚采用标准的7芯杜邦头，间距0.254cm，可以直接插在排针上连接到电路；键盘背面白色贴纸可以揭去，牢固粘贴在物体表面，方便放置。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系列电压调节器有可调和各种固定电压版本。这里采用的AMS1117模块是固定输出版本，固定输出3.3v电压。为STM32单片机提供工作电源。模块的电路原理图如下图3.24所示。图3.24

31、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。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用多晶片集成电路（SOT塑封装），此集成电路采用金丝球焊接，生产工艺复杂，使用寿命长，性能稳定，产品合格率高。有源蜂鸣器内部带震荡源

32、，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。3.2.7.2 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使用的开发环境是Keil uvisin5，它是当前比较流行的一种嵌入式开

33、发环境。Keil uVision 5提供了完整的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，使开发者可以非常方便地使用C语言进行研发 7。Keil uvisin5的开发界面如图4.1所示。图4.1 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，提供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添加了许多新功能。例如，Keil uvisin5增强了对Cortex-M核心微控制器的开发支持

34、，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、CMSIS、STM32F4xx_StdPeriph_Driver、User、Doc组目录；（3）在工具链中的C/C+选项卡里面指定头文件的目录；（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）屏蔽掉不需要使用的文件：stm32f4xx_cec.c,stm32f4xx_dsi.c,stm32f4xx_flash

35、_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”, TimingDelay_Decrement();（7）最后所使用的配置仿真器即可完成工程的建立了。具体工程开发如下图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，程序语言采用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

36、的原始焊接方法。目前，虽然许多工厂的焊接生产基本上不使用该方法，但在进行系统测试还是会经常使用手工焊接 8。重要的是，如果焊接过程中出现问题，整个控制系统都会受到影响，可以说焊接会使控制系统不能使用。手工焊接主要有如下四步组成的：第一步是开始焊接。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一定方向上以两个角度折叠。小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。应该注意的是，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。第二步是热焊接。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，慢慢

37、熔化焊丝。必须注意电烙铁的温度和加热时间。如果时间太长，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节到大约400度。加热大约2秒钟。这一例外也是基于设备类别的具体差异。在焊接过程中，当需要移除焊接部分时，也需要加热焊接部分。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，可以直接移除部件。此时，必须采取注意时间，否则垫将被损坏。第三部分是焊接表面的清洁。第二步完成后，有时会发现焊接不完美或害怕焊接错误，需要对焊接进行添加修改，主要会出现的主要有两种情况，一种是焊锡不足，焊点不圆。这时，有必要修理焊点。此时应注意，不能增加焊料的数量，否则在其他时间

38、段内很容易连接到引脚。第二点是焊料过多。此时，您可以使用烙铁来回滑动焊料，这将带走多余的焊料。如果不能，则只能使用吸锡器。第四部分是焊点检查。完成前面的三个步骤后，就需要对系统电路进行整体的观察，主要是查看焊接点是否完整，光亮，牢固，并是否与其他引脚连接以及是否有漏焊。5.2 系统调试记住必须认真观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。然后使用万用表检查是否存在严重的电源问题，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，我们需要调试软件程序。如果程序调试没有问题，请开始验证系统功能是否符合要求。如果功能没有满足设计要求或者存

39、在问题，就继续重复进行调试程序，直到满足所有功能要求为止。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，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。如果有错误消息，则必须按照提示查找并纠正错误，直到没有错误并且实物功能满足要求为止（如果是一般警告则可以忽略）。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，主要使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

40、是否能够工作进行正常。（1）肉眼进行观察。仔细观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）使用万用表进行调试。首先检查电源是否短路，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。完成第一步和第二步后，接下来，可以打开电源对系统进行通电。上电后，观察各个模块是否工作正常，然后逐个测试功能。5.3 实物测试最后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

41、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，保护真实密码；多次密码或指纹开锁失败则劫持开锁，使用管理员密码即可开锁并恢复正常。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

42、. 北京：清华大学出版社，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

43、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. 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园，心中多有不舍。回顾整个大学四年的学习生涯，心中也越发感慨。在本论文即将完成之际，谨此向我的指导老师致以衷心的感谢！感谢这一路走来陪伴在我身边的伙伴和老师们，给予了我诸多的帮助和建议，让我能够健康生长以及顺利完成学业。首先，我是一个很幸运的

44、人，在大学一年级就遇到了我的导师艾广燚老师。他从大一开始就带领像我这样刚踏进大学的雏儿进行各种竞赛培训以及参加各种比赛，对我提供了很多的学习建议。老师与我之间亦师亦友，一起去吃过宵夜，谈过人生。他不仅在学业上对我给予帮助，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，而不让我在大学期间放纵自己，虚度大学四年光阴。在这次的毕业项目设计以及毕业论文的撰写过程中，老师对我们也是煞费苦心，尤其是今年由于“新冠疫情”的原因，为了让我们能够顺利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

45、及时回复，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，我要感谢陪伴我大学四年“四处征战”的队伍咸鱼队。虽然我们队伍叫咸鱼队，但我们却一点都不咸鱼。但凡能够参加的竞赛我们都会去努力参加，在比赛的过程中，甚至就熬夜通宵都是家常便饭，但我们却能够收获许多宝贵的经验，为进入社会奠定了一定的基础。正所谓“逗比生活欢乐多”，我们之间时不时会互相调侃对方，个个都是隐藏在民间的段子手，一言不合就飙车，给枯燥紧张的竞赛生活添加了许多乐趣，此时也是非常想念当时那种生活啊。此外，我要向审阅此文的教授、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宝贵意见和指导。最后，我要感谢我的母校，是母校给我提供了优良的学习氛围与条件，比如提供了竞赛实验室、图书资料以及各种竞赛资格等，四年的大学生活使我受益匪浅，衷心祝愿母校的明天更加美好！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