智能家居的智能门锁设计

智能家居的智能门锁设计

张广志王振豪刘青松

（嘉兴学院浙江嘉兴314001）

摘要：该文章设计了一种基于STC89C52单片机为核心的智能门锁，这种智能门锁是集房卡解锁，指纹解锁，密码解锁，手机qpp解锁等功能于一体的安全实用性智能门锁，本文中介绍了系统设计的整体思路，包括硬件部分的设计和软件部分的设计这两块内容。相对于一般的门锁，该门锁更加的多功能，方便，实用，适合智能家居的智能门锁发展。

引言

随着当代智能家居的快速发展以及人民家庭生活水平不断提高，人们的安全防盗意识逐步增强，人们对家用门锁的要求也越来越高。对于传统机械门锁，具有开锁不方便的缺点；对于单纯的密码锁以及指纹识别解锁仅仅是增加了防盗性；对于使用房卡开门解锁容易出现房卡丢失的情况；对于语音解锁，面部解锁目前的技术仍然不够成熟。对于以上所述的情况以及目前手机app技术的快速发展，因此需要设计一种集房卡解锁，指纹解锁，密码解锁，手机app解锁等于一体并且能够及时反馈门锁信息状态的智能门锁。

1系统整体设思路

该智能门锁系统的总设计思路是以STC89C52单片机为核心分为三部分组成，分别为信息采集部分、信息处理部分、反馈和执行部分。其中信息采集部分主要是指对房卡，手机app、密码输入、指纹输入的信息由STC89C52单片机接收采集。信息处理部分主要是指STC89C52单片机对信息采集部分所接收的信息进行处理。最终根据对通过信息的处理后，由反馈和执行部分工作执行，主要是SIM900A模块向手机发送信息，电磁锁打开或者验证失败发出报警。针对以上设计思路将智能门锁设计分为硬件部分设计和软件部分设计。硬件部分包括电源模块、密码解锁模块、手机app解锁模块、房卡解锁模块、指纹识别模块、显示模块。整体的设计流程图如图1所示：

图1整体设计流程图

2、系统硬件部分设计

2.1电源模块

该系统采用的电源为使用USB数据线把电压变为5V的工作电压的电源。

2.2密码解锁模块

密码解锁模块的主要功能是使用密码解锁，对密码进行设置重置，输入次数超过三次密码解锁模块会自定锁定，自动报警。该密码解锁模块采用4×4矩阵键盘，存储器为24C02，显示模块为LCD1602，其中设置四个按键为确定，清除，改密，门铃。报警器采用蜂鸣器，芯片采用IIC总线。

2.3手机app解锁模块

手机app解锁模块主要由蓝牙HC-06模块和SIM900A模块组成。首先由单片机接收处理蓝牙模块的信息，经过比较之后改变单片机的电平实现电磁锁的开关，以此同时，通过SIM900A模块向手机发送信息，告知门锁的情况。

2.4房卡解锁模块

房卡解锁模块所采用的硬件为禁卡片（房卡）、用户的信息接收（Wiegand34读卡器接收器和54LS375锁存器）、STC89C52单片机模块等。用于判断用户的身份和记录用户的信息。

2.5指纹识别模块

指纹识别模块的主要功能是进行指纹开锁。该指纹解锁模块所采用的型号是ZFM60，分为两个主要的芯片，一个是DSP芯片，一个是CMOS芯片，主要是在外部进行对指纹的记录。当我们录入两次指纹之后即可形成一个指纹模板，并且CMOS芯片就会形成“0”和“1”这两种状态，并且储存在FLASH芯片中。每当要进行指纹识别的时候，CMOS芯片就会采集一个需要识别的指纹，并且和之前储存在FLASH芯片中的指纹芯片进行对比，识别是否有该指纹，有之则显示指纹标号。

2.6显示模块

显示模块的主要功能是显示一些智能门锁的信息，包括所接收的指令信息，密码指纹信息是否正确，电池电量信息等等。该系统采用的是LCD1602A显示屏，能够同时显示16×02即32个字符。

3、系统软件部分设计

该智能门锁启动之后首先进行的是初始化，然后用户进行指纹的录入、密码的设置、房卡的激活和手机设备的连接。完成上述流程之后智能门锁可以进行正常工作。用户在进行开锁时，系统会对开锁方式进行判断，并且会对开锁信息进行识别，识别正确才将门锁打开，并且将信息发送至手机。系统主程序流程图如图2所示。

图2系统主程序流程图

4、结束语

这种新型的智能门锁采用STC89C52单片机为核心，能够使用房卡解锁，指纹解锁，密码解锁，手机qpp解锁，并且能通过SIM900A模块向手机发送信息，及时地向用户反馈门锁的信息，相对传统的门锁来说，具有方便、实用、安全等优点，能够适用于多种场合，这种新型的智能门锁必将适应智能家居的发展，成为未来门锁方向的趋势。

参考文献:

[1]孔令强,李迎春,智能家居门锁网关配置工具的设计与实现[J]电子测量技术,2017,40(9)

[2]赖日平,智能家居网关软件系统的设计与实现[J]贵州大学，2016

基金项目

本文得到嘉兴学院大学生创新项目（85171792）资助

作者简介：张广志，1997年生，浙江台州人嘉兴学院南湖学院电气工程及其自动化专业学生，研究方向为智能控制