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基于STM32的智能门锁/智能门禁多功能系统_基于stm32的智能门锁设计

作者：2023面试高手 | 2024-02-08 21:14:23

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基于stm32的智能门锁设计

(蓝牙、AS608指纹、RFID刷卡PN532、键盘、LCD、界面友好)单片机嵌入式开发(项目开源)

程序链接：智能锁-作者：STM时
PCB和小工具链接：智能锁-PCB和工具-PCB制作者：STM时
PN532的资料：PN532的资料（资料比较大，不一定用到）
提取码：1234 
--来自百度网盘超级会员V5的分享

B站视频：基于STM32的智能锁（蓝牙、指纹、RFID刷卡磁卡、LCD显示）

前言

  • 本次设计是基于STM32F103C8T6（以下C8T6等同）开发的智能锁，支持多种方式对系统进行操作：蓝牙、指纹、RFID刷卡、4x4键盘输入，拥有友好的蓝牙收发界面和LCD交互界面。
  • 蓝牙：作为总系统的管理员，有主管理和次管理，主管理只能有一个，副管理员可以有多个。主管理员拥有全部权限（包括修改管理员数据）；而副管理员不能修改管理员数据，但可以修改指纹、RFID刷卡、键盘密码的数据。蓝牙交互界面提供了多种选项，同时兼顾ID密码登数据发送和指令发送，功能齐全，蓝牙界面通过管理员账号登录。
  • 指纹：在锁屏界面下可以通过验证指纹来解锁智能锁，可以通过主/副管理员来添加指纹和删除指纹。
  • RFID刷卡：在锁屏界面下可以通过验证ID/IC卡来进行智能锁解锁，可以通过主/副管理员来添加ID/IC卡和删除ID/IC卡。
  • 4x4键盘：4x4键盘既可以作为系统的选项按钮，也可以作为ID和密码输入的按钮，在锁屏界面可以选择进入键盘输入功能，进行键盘用户ID和密码认证，认证通过后开启智能锁。
  • LCD：LCD提供了友好的交互界面，可以通过4x4键盘来进行功能选择。
  • 收发协议：蓝牙、指纹、RFID刷卡使用USART（刚好用完C8T6的三个USART串口），LCD使用SPI（如果你用的是STM32F4或其他的系列，那么你需要对LCD的代码驱动进行修改，因为F1和F4的SPI代码程序不一样），4x4键盘使用推挽输出和上拉输入（4x4扫描，必是一边输出、一边输入）。

 模块介绍

序号

模块

型号规格

数量

1

微控制器

STM32F103C8T6

1

2

指纹

AS608

1

3

RFID射频读卡模块

PN532 NFC RFID V3

1

4

蓝牙

汇承HC-08

1

5

LCD显示

TFT-ST7735S

1

6

电机驱动

两路直流双H桥L298N

1

7

按键

6*6*4.3轻触按键

16

8

下载器

ST-LINK V2

1

9

电源

DC12-3.3/5/7V

1

10

电池

DC12-2800mAh

1

STM32F103C8T6

提醒：我们经常使用的STM32F103C8T6，有一些是用兼容芯片做的，虽然99%的功能都差不多，但是这次开发我遇到了那1%，我试了几个不同店铺的STM32F103C8T6，发现很多都不能正常使用AS608指纹模块（个人猜测可能是因为AS608识别不到指令...），因为在USART串口发送时，总是会有那么一点错误，我用蓝牙模块对串口进行了测试，发现第一次发送数据总是会带有一小点乱码。

我买的店铺是touglesy，不是说其他的店铺不好（我买东西一般不会拘泥于一家店铺，其他模块也会换换家买，毕竟每个店铺都有自己的干货），这次是无奈了，而是我又不知道哪些能用，撞了很多次脚才发现问题所在，然后AS608要求的串口稳定性也太高（如果是大板子，那么不用担心这个，我用STM32103ZET6和STM32F407ZGT6大板子都可以驱动AS608），希望建议有帮助。
（甚至有可能是AS608的问题，仅供参考）

蓝牙 

蓝牙我买的是汇承的HC-08，主从一体，比较方便，使用的时候拿官方的蓝牙测试架设置为从机就行了，官方网站可以下载蓝牙模块使用手册、上位机调试、手机蓝牙助手APP。（当然我也会打包到分享资料中）

AS608

我买的是光学AS608，支持USB D- D+、USART传输模式，我这里走的是USART，没什么好说的，直接上图。

RFID射频读卡模块

RFID射频刷卡模块有很多种型号，我这里买的是PN532 NFC RFID V3，支持多种类型的卡（根据自身需求，这个可以自己去商家哪里查，买其他的比如522也可以的）。支持I2C、SPI、高速USART多种传输模式，我这里走的是USART。配套的应该会送两张卡，试过用校园卡也能刷，没什么好说的，直接上图。

LCD显示

LCD屏幕我买的1.8寸 TFT-ST7735S，正面管脚顺序G,V,SCL,SDA,RST,DC,CS,BLK（具体买什么型号看需求吧）

电源

电源我买的是12V转3.3V、5V、12V，实际只需要3.3V和5V的并没有使用，实际看个人需求。

电池

电池我用的是12V，2800mAh，DC公母头锂电池，实际看个人需求。（图片来自淘宝商家，侵权删）

其他模块

按键：按键买什么都行，看个人需求。

电机驱动和电机：这个都行，我用的是两路直流双H桥L298N，加一个减速电机。（视频没有演示电机部分，程序里写有电机驱动，本次设计只介绍系统设计而不介绍电机）
下载器（下载方式）：我用的是ST LINK V2下载器，闪存flash烧录，实际看个人习惯。

程序设计部分

ID、密码和卡号

本次设计中，如果仅用程序模拟数据的方式，则机器掉电后将会使数据丢失。
所以我的设计思路是，将蓝牙管理员、键盘使用者、指纹ID、卡号全部保存近闪存中。

在验证身份时，调用闪存中的数据进行认证。

 结构体

 定义结构体，方便管理ID、密码和卡号：

  1. struct CODE_STU//自由ID
  2. {
  3.     int ID;
  4.     char CODE[CODE_LEN];
  5. };
  6.  
  7. extern struct CODE_STU USER_CODE[CN];//用户密码,用于按键
  8. extern struct CODE_STU MASTER_CODE[CN];//管理员密码,用于蓝牙
  9.  
  10. struct RFID_STU//自动分配ID号
  11. {
  12.     int ID;
  13.     uint8_t CODE[RFID_LEN];
  14. };
  15. extern u16 FR_ID[300];//指纹ID，指纹只需要ID，就不定义结构体了
  16. extern struct RFID_STU USER_RFID[CN];//卡号

闪存的读写 

 编写程序，用来闪存读写：

  1. void flash_write(uint32_t address, void *data, uint32_t size)//闪存写
  2. {
  3.     uint32_t *flash_ptr = (uint32_t *)data;
  4.     FLASH_Status flash_status = FLASH_COMPLETE;
  5.     
  6.     FLASH_Unlock(); // 解锁Flash
  7.     
  8.     // 擦除扇区
  9.     FLASH_ClearFlag(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_PGERR | FLASH_FLAG_WRPRTERR); // 清除Flash标志位
  10.     flash_status = FLASH_ErasePage(address);
  11.     if (flash_status != FLASH_COMPLETE)
  12.     {
  13.         // 擦除失败处理
  14.     }
  15.     
  16.     // 写入数据
  17.     for (uint32_t i = 0; i < size / 4; i++)
  18.     {
  19.         flash_status = FLASH_ProgramWord(address, *flash_ptr);
  20.         if (flash_status != FLASH_COMPLETE)
  21.         {
  22.             // 写入失败处理
  23.         }
  24.         
  25.         address += 4;
  26.         flash_ptr++;
  27.     }
  28.     FLASH_Lock(); // 锁定Flash
  29. }
  30.  
  31. void flash_read(uint32_t address, void *data, uint32_t size)//闪存读
  32. {
  33.     uint32_t *flash_ptr = (uint32_t *)data;
  34.     
  35.     for (uint32_t i = 0; i < size / 4; i++)
  36.     {
  37.         *flash_ptr = *(__IO uint32_t*)address;
  38.         address += 4;
  39.         flash_ptr++;
  40.     }
  41. }

定义闪存地址，用来分配蓝牙管理员、键盘使用者、指纹ID、卡号的闪存地址：

  1. #define VAR_FLASH_ADDR ((uint32_t)0x08014000) // 第一管理员ID，用来记录主管理员的ID号
  2. #define MASTER_FLASH_ADDR ((uint32_t)0x08015000) // 管理员数据存储地址
  3. #define USER_FLASH_ADDR ((uint32_t)0x08017000) // 用户数据存储地址C
  4. #define FR_FLASHID_ADDR ((uint32_t)0x08018000) // 指纹ID
  5. #define RFID_FLASHID_ADDR ((uint32_t)0x08019000) // 刷卡ID索引
  6. #define RFID_FLASH_ADDR ((uint32_t)0x0801B000) // 卡号

函数的用法：

  1. //以蓝牙管理员和键盘使用者为例：
  2.  
  3. //要寻找时
  4. flash_read(VAR_FLASH_ADDR, &first_masterID, sizeof(first_masterID));//第一管理员ID
  5. flash_read(USER_FLASH_ADDR, USER_CODE, sizeof(USER_CODE));//使用者
  6. flash_read(MASTER_FLASH_ADDR, MASTER_CODE, sizeof(MASTER_CODE));//管理员
  7. /*
  8. 一系列查找结构体成员的程序
  9. */
  10.  
  11. //要更新结构体时
  12. /*
  13. 一系列对结构体修改的程序
  14. */
  15. flash_write(VAR_FLASH_ADDR, &first_masterID, sizeof(first_masterID));//第一管理员ID
  16. flash_write(USER_FLASH_ADDR, USER_CODE, sizeof(USER_CODE));//使用者
  17. flash_write(MASTER_FLASH_ADDR, MASTER_CODE, sizeof(MASTER_CODE));//管理员

LCD程序设计

程序所需文件：
Lcd_Driver.c、Lcd_Driver.h、LCD_Config.h、GUI.c、GUI.h 、Font.h
Lcd_Driver.c初始化驱动，Lcd_Driver.h管脚宏定义，LCD_Config.h最大分辨率，GUI.c显示函数，GUI.h显示函数定义，Font.h字符模编码

LCD的程序直接用商家提供的就行了，不过商家提供的不能直接显示数字，需要用C函数转换为字符类型。（或者自己设计也行）

  1. int i=0;
  2. char LCD_id[4];
  3. sprintf(LCD_id,"%d",i);//i转换为LCD_id字符串

然后讲一下LCD显示函数的使用，如下所示，Gui_DrawFont_GBK16和24为商家提供，32是我自己魔改出来的，也能使用。*s必须是u8[ ]类型、字符串char[ ]类型或者直接使用 "锁屏" 。

  1. Gui_DrawFont_GBK16(u16 x, u16 y, u16 fc, u16 bc, u8 *s);
  2. Gui_DrawFont_GBK24(u16 x, u16 y, u16 fc, u16 bc, u8 *s);
  3. Gui_DrawFont_GBK32(u16 x, u16 y, u16 fc, u16 bc, u8 *s);
  4. //Gui_DrawFont_GBK16后面的数字表示16x16显示
  5. //x表示行分辨率，y表示列分辨率，fc表示颜色，bc表示背光灰度
  6. //*s能使用的类型:char CODE[100] 、uint8_t CODE[100]和"锁屏界面"都可以用
  7. //例如：Gui_DrawFont_GBK16(28,0,BLUE,GRAY0,"锁屏界面");
  8. //表示在28,0的地方开始显示“锁屏界面”，字体颜色为蓝色，背景灰度为白色，若GRAY1则颜色偏灰
  9. /*又例如：
  10. int i=15;
  11. char LCD_id[4];
  12. sprintf(LCD_id,"%d",i);//i转换为LCD_id字符串
  13. Gui_DrawFont_GBK16(28,0,BLUE,GRAY0,LCD_id);
  14. 这样就可以显示15
  15. */
  16. /*
  17. #define RED  	0xf800  //红色
  18. #define GREEN	0x07e0  //绿色
  19. #define BLUE 	0x001f  //蓝色
  20. #define WHITE	0xffff  //白色
  21. #define BLACK	0x0000  //黑色
  22. #define PINK 0xFFC011   //粉色
  23. #define YELLOW  0xFFE0  //黄色
  24. #define GRAY0   0xEF7D  //灰色0 3165 00110 001011 00101
  25. #define GRAY1   0x8410  //灰色1      00000 000000 00000
  26. #define GRAY2   0x4208  //灰色2  1111111111011111
  27. */

特别说明：该函数不能直接使用中文，若要使用中文，则需要使用LCD商家提供的文字取模工具导出中文编码（配套我会全部放到资料中），代码示例如下（中文编码在front.h中）。

这是16x16的编码存放结构体，hz16_num代表文字数量，若超出200，则需要修改，其他数值不用动。
如果是24x24，则需要找另一个结构体，也在front.h中。
中文的编码存放方式如下，如果要增加新的中文字符，则使用文字取模工具取码。

文字取模示例：实际用法放在资料包里，下面放一张图

LCD模块特别说明：
如果是STM32F103，则不需要修改程序，如果是STM32F4系列，则需要进行细微的修改，F4和F1的SPI传输方式不一样，F4需要修改SPI发送函数，当然F4使用LCD的程序我也放在了资料包里。

蓝牙程序设计

程序所需文件：
usart2_bluetooth.c蓝牙初始化＋蓝牙程序设计

usart2_bluetooth.h蓝牙收发缓冲定义和函数定义

蓝牙测试

蓝牙首先需要自己用官方的工具蓝牙测试架进行测试和参数调整，我这里是波特率115200，从机模式，名称也可以通过蓝牙测试架修改。
注：在测试蓝牙串口时，同样需要测试MCU单片机的串口（使用TTL转USB就行了），测试单片机的方法不多讲，教程很多了。

蓝牙程序

测试好MCU的串口USART和蓝牙的串口USART之后，就可以让MCU和蓝牙模块进行通信了。
手机给蓝牙发送数据之后，数据会通过串口直接发给MCU，然后程序对其进行处理。
蓝牙模块各函数的意义：

  1. //以下函数存于usart2_bluetooth.c文件
  2. void usart2_init(u32 bound2);//串口2初始化
  3. /*
  4. 用法：
  5. usart2_init(115200);//115200设置波特率
  6. */
  7. u8 bluetooth(void);
  8. /*
  9. 用法：
  10. 蓝牙功能界面，直接进入就行。bluetooth();
  11. */
  12. void u2_printf(char* fmt, ...);//发送数据用的函数
  13. /*
  14. 用法：
  15. 蓝牙发送函数，发送数据类型与上面说的LCD类似
  16. 一、
  17. u2_printf("%s","蓝牙界面\n");
  18. 二、
  19. int i=15;
  20. char LCD_id[4];
  21. sprintf(LCD_id,"%d",i);//i转换为LCD_id字符串
  22. u2_printf("%s",LCD_id);//发送15
  23. */
  24. u8 add_blue_code(struct CODE_STU* code);//蓝牙添加管理员/键盘用户函数
  25. u8 delete_blue_code(struct CODE_STU* code);//蓝牙删除管理员/键盘用户函数（也可转让主管理员）
  26. u8 errror_blue_code(struct CODE_STU* code);//蓝牙验证ID密码函数
  27. /*
  28. 用法：
  29. add_blue_code(MASTER_CODE);//MASTER_CODE为管理员的结构体
  30. add_blue_code(USER_CODE);//USER_CODE为键盘密码的结构体
  31. 三个函数都是这么调用
  32. 关于结构体，后面会介绍
  33. */
  34. void USART2_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);
  35. void send2HexData(uint8_t data[], uint16_t length);
  36. /*
  37. 用法：
  38. 这两句是十六进制串口发送函数，蓝牙模块暂时用不到
  39. uint8_t data[] = {0x11, 0xAB, 0xFE, 0x42};
  40. send2HexData(data, sizeof(data)/sizeof(data[0]));
  41. */
  42. int isUART2Idle(void);
  43. /*
  44. 用法：
  45. 判断串口是否为空闲状态
  46. 配合RX2K来判断数据是否接收完毕
  47. if(RX2K == 1 && isUART2Idle())//判断是否收到数据，是否接收完毕
  48. {
  49.   //程序.....
  50.   //末尾必须放这三句清空状态
  51. RX2K=0;
  52. rxs2_index=0;
  53. memset(RX2DATA, 0, sizeof(RX2DATA));
  54. }
  55. */
  56. void USART2_IRQHandler(void)
  57. /*
  58. 用法：
  59. 中断函数，根据中断线触发，不需要调用
  60. 蓝牙接收中断，收到数据自动将数据保存到缓存USART2_RX_BUF和RX2DATA中
  61. USART2_RX_BUF为总缓存，RX2DATA为单次缓存
  62. 每次接收数据，处理完这批数据之后，都需要运行下面三句代码删除数据
  63. 不然下次收到数据会保留有上一次的数据
  64. RX2K=0;
  65. rxs2_index=0;
  66. memset(RX2DATA, 0, sizeof(RX2DATA));
  67. */

蓝牙界面开发

首先，蓝牙模块只能是收或者发，并没有界面一说（喜欢折腾的小伙伴可以自行开发一个APP），我这里是基于手机蓝牙助手的收发界面来做个人定制。
既然没有界面，那就用收发来做界面。
界面：蓝牙给手机发数据来当做类似界面的东西，如下图（或者视频演示）
功能键和ID密码输入：手机给蓝牙发数据来当做功能键或者ID密码


使用APP自带的自定义按钮定义%A到%F作为功能键（这些功能键的功能与LCD＋键盘交互界面一致，也可以通过键盘来选择功能）

蓝牙界面开发代码程序框架：
实际程序设计看我的程序资源包或者自行定制

  1. //这里举例一个简单的框架
  2. //LCD界面
  3. Gui_DrawFont_GBK16(0,20,RED,GRAY0,"A:功能一");
  4. Gui_DrawFont_GBK16(0,40,RED,GRAY0,"B:功能二");
  5. Gui_DrawFont_GBK16(0,60,RED,GRAY0,"C:功能三");
  6. //蓝牙界面
  7. u2_printf("%s","%A功能一\n");
  8. delay_ms(100);
  9. u2_printf("%s","%B功能二\n");
  10. delay_ms(100);
  11. u2_printf("%s","%C功能三\n");
  12. delay_ms(100);
  13. while (1)
  14.    {
  15. 			key4_4_Scan();//键盘值读取
  16. /功能选择行///
  17.             //一级标题
  18. 			if (keyv == 4 || memcmp("%A",RX2DATA,4)==0)//键盘A或者蓝牙%A
  19. 			{ //功能一
  20. 			    RX2K = 0;
  21. 				rxs2_index = 0;
  22. 				memset(RX2DATA, 0, sizeof(RX2DATA));
  23. 			}
  24. 			//一级标题
  25. 			else if (keyv == 8 | memcmp("%B",RX2DATA,4)==0)//键盘B或者蓝牙%B
  26. 			{ //功能二
  27. 			    RX2K = 0;
  28. 				rxs2_index = 0;
  29. 				memset(RX2DATA, 0, sizeof(RX2DATA));
  30. 			}
  31. 			//一级标题
  32. 			else if(keyv == 12 || memcmp("%C",RX2DATA,4)==0)//键盘C或者蓝牙%C
  33. 			{  //功能三
  34. 			    RX2K = 0;
  35. 				rxs2_index = 0;
  36. 				memset(RX2DATA, 0, sizeof(RX2DATA));
  37. 			}
  38.             //其他更多功能.........
  39.             //....................
  40. /数据收发行
  41. 			//一级标题				
  42. 			else if(RX2K == 1 && isUART2Idle())//既判断已经发送，又判断发送完成
  43. 			{
  44. 					RX2K = 0;
  45. 					//二级标题					
  46. 					if (IDorMI == 0)
  47. 					{   
  48. 						//对蓝牙发送的ID号进行临时保存
  49.                         //ID号一定是临时保存，不能直接用RX2DATA
  50.                         //因为每次进入if都需要清除RX2DATA（前面说的那三句代码）
  51.                         //memset(RX2DATA, 0, sizeof(RX2DATA));
  52.                         //这样避免数据冲突
  53. 					}
  54. 					else if (IDorMI == 1)
  55. 					{ 
  56. 					    //对蓝牙发送的密码进行临时保存
  57.                         //密码一定是临时保存，不能直接用RX2DATA
  58.                         //因为每次进入if都需要清除RX2DATA（前面说的那三句代码）
  59.                         //memset(RX2DATA, 0, sizeof(RX2DATA));
  60.                         //这样避免数据冲突
  61. 					}
  62.                     rxs2_index = 0;
  63. 					memset(RX2DATA, 0, sizeof(RX2DATA));//清除RX2DATA
  64. 			}
  65.             //一级标题
  66. 			else if(RX2K == 1 && isUART2Idle())//发送无关的数据则不进行处理 
  67. 	  {
  68. 	     RX2K=0;
  69. 		 rxs2_index=0;
  70. 		 memset(RX2DATA, 0, sizeof(RX2DATA));
  71. 	  }
  72.   }
  73. }

4x4键盘程序设计

注意：4x4键盘使用键盘扫描的方式，一边用上拉输入，一边用推挽输出，但不是所有的管脚都有上拉输入和推挽输出的功能，有些管脚无法上拉输入，有些管脚无法推挽输出。
无法上拉的情况表现为：无论你管脚输入啥，管脚状态都读取到0
无法推挽的情况表现为：管脚输出状态单一，可能只能输出1或者只能输出0

特别说明：
上拉输入为，MCU单片机自己设置了一个上拉电阻，在没有任何输入的情况下管脚状态为1，当管脚输入0（接地）时，管脚状态读取到0，实现扫描读取按键的目的。
推挽输出为，MCU单片机可以根据程序来决定管脚输出0还是输出1。
这里说下我用的管脚：
X1     X2     X3     X4
PA11 PA12 PA15 PB3
Y1   Y2    Y3   Y4

PA0 PB5 PB6 PB7

     //X为上拉输入，Y为推挽输出（管脚定义）
    /*
    X1 X2 X3 X4    -------------------------
    ↑    ↑    ↑    ↑                                   |
    ------------------                                 |
    1    2   3    A  | ← Y1                       |
    4    5   6    B  | ← Y2  -----------MCU单片机
    7    8   9    C  | ← Y3
     *    0   #    D  | ← Y4
    */

4x4键盘扫描原理，首先我们的按键是有两头的，以下称为左边和右边。

方便理解：
单个按键的扫描方式是，MCU<----按键-----GND
左边接MCU，右边接一个地，当按键按下，就相当于MCU上拉输入端接GND，该管脚状态变为0
然后键盘扫描的方式是单个按键扫描的改良版
每个按键的左边接X，右边接Y，根据按键的排/列号来确定接的是X几/Y几，原理图如下。
Y端从MCU循环输出0来模拟单个按键的右边GND状态。
X端给MCU给MCU读取状态，按下哪个X就是哪个X输入0。
例如，Y1输出0，X1按下，则为按键1
Y输出循环：
Y1   Y2    Y3   Y4
0      1      1     1     row=0 
1      0      1     1     row=1
1      1      0     1     row=2
1      1      1     0     row=3
使用for循环for (row = 0; row < 4; row++)来定位Y的输出位置。
使用管脚状态查询来获取X的位置，当某个按键按下，GPIO_ReadInputDataBit(X_KEYα_PORT,X_KEYα) α为1、2、3、4
X1   X2    X3   X4
0      1      1     1     col=1 
1      0      1     1     col=2
1      1      0     1     col=3
1      1      1     0     col=4
读取得到按键的值keyv=(row * 4 + col)（1到16）


程序使用方法：

键盘交互界面程序

  1. void key4_4_Init(void);//4x4键盘初始化程序
  2. void key4_4_Scan(void);
  3. //在while循环里使用key4_4_Scan();就可以更新键盘状态
  4. //键盘值keyv持续更新
  5. //例：
  6. //下面这段程序可以用于界面开发，功能选项
  7. /*
  8. key4_4_Init();
  9. Gui_DrawFont_GBK16(0,20,RED,GRAY0,"A:功能一");
  10. Gui_DrawFont_GBK16(0,40,RED,GRAY0,"B:功能二");
  11. Gui_DrawFont_GBK16(0,60,RED,GRAY0,"C:功能三");
  12. Gui_DrawFont_GBK16(0,80,RED,GRAY0,"D:功能四");
  13. while(1)
  14. {
  15. 	key4_4_Scan();
  16. 	if(keyv==4)//A键
  17. 		{ 
  18.            //程序 }
  19. 	if(keyv==8)//B键
  20. 		{  
  21.            //程序 }
  22. 	if(keyv==12)//C键
  23. 		{ 
  24.            //程序 }
  25. 	if(keyv==16)//D键
  26. 		{ 
  27.             //程序 }
  28. }
  29. */

指纹程序设计

程序所需文件：
as608.c，as608.h，usart1_fr.c，usart1_fr.h

测试指纹模块

准备一个TTL转USB（用于串口USART转成USB，然后用电脑上位机进行串口测试指纹模块），使用配套资料里的指纹上位机进行指纹模块功能测试。
注：在测试指纹串口时，同样需要测试MCU单片机的串口（使用TTL转USB就行了），测试单片机的方法不多讲，教程很多了。

上位机程序：

上位机连接：

指纹录入测试：

指纹对比测试：

测试完指纹模块没问题就可以进行程序设计了

程序说明部分

指纹程序设计可以直接参考ALIENTEK给出的函数（仅供学习，请勿用于其他用途）
ALIENTEK的程序存放在as608.c和as608.h中
或者可以自己查找AS608指纹模块的数据手册，里面有指令，根据指令，可以自行完成指纹模块功能函数的编写。

  1. //ALIENTEK给出的函数
  2. void PS_StaGPIO_Init(void);//初始化PA6读状态引脚
  3. u8 PS_GetImage(void); //录入图像 
  4. u8 PS_GenChar(u8 BufferID);//生成特征 
  5. u8 PS_Match(void);//精确比对两枚指纹特征 
  6. u8 PS_Search(u8 BufferID,u16 StartPage,u16 PageNum,SearchResult *p);//搜索指纹 
  7. u8 PS_RegModel(void);//合并特征（生成模板） 
  8. u8 PS_StoreChar(u8 BufferID,u16 PageID);//储存模板 
  9. u8 PS_DeletChar(u16 PageID,u16 N);//删除模板 
  10. u8 PS_Empty(void);//清空指纹库 
  11. u8 PS_WriteReg(u8 RegNum,u8 DATA);//写系统寄存器 
  12. u8 PS_ReadSysPara(SysPara *p); //读系统基本参数 
  13. u8 PS_SetAddr(u32 addr);  //设置模块地址 
  14. u8 PS_WriteNotepad(u8 NotePageNum,u8 *content);//写记事本 
  15. u8 PS_ReadNotepad(u8 NotePageNum,u8 *note);//读记事 
  16. u8 PS_HighSpeedSearch(u8 BufferID,u16 StartPage,u16 PageNum,SearchResult *p);//高速搜索  
  17. u8 PS_ValidTempleteNum(u16 *ValidN);//读有效模板个数 
  18. u8 PS_HandShake(u32 *PS_Addr); //与AS608模块握手

有了ALIENTEK的函数，我们就可以自行定制AS608指纹模块的功能了，比如指纹录入、刷指纹对比、指纹删除等操作。
但只有as608.c和as608.h我们是不能直接调用的，我们还得使MCU单片机和as608模块建立通信，以便MCU单片机通过USART或USB将指令传输给as608。（类似的操作同样可以在ALIENTEK的教程里面找），我们可以根据需求进行修改，定制出适合自己方案的功能。

我这里是根据需求定义了三个函数，添加指纹、刷指纹、删除指纹（操作见于视频）
程序具体实现自行下载我的程序资源包，在usart1_fr.c和usart1_fr.h里面
有串口初始化、添加指纹、刷指纹、删除指纹的函数
满足这几个功能，需要的ALIENTEK函数有：

  1. u8 PS_ValidTempleteNum(u16 *ValidN);//读有效模板个数,三个函数都用到 
  2. //添加指纹函数void Add_FR(void);
  3. u8 PS_GetImage(void); //录入图像 
  4. u8 PS_GenChar(u8 BufferID);//生成特征 
  5. u8 PS_Match(void);//精确比对两枚指纹特征
  6. u8 PS_RegModel(void);//合并特征（生成模板）
  7. u8 PS_StoreChar(u8 BufferID,u16 PageID);//储存模板 
  8. //刷指纹void press_FR(void);
  9. u8 PS_GetImage(void); //录入图像 
  10. u8 PS_GenChar(u8 BufferID);//生成特征
  11. u8 PS_HighSpeedSearch(u8 BufferID,u16 StartPage,u16 PageNum,SearchResult *p);//高速搜索
  12. //删除指纹void Del_FR(void);
  13. u8 PS_DeletChar(u16 PageID,u16 N);//删除单个模板 
  14. u8 PS_Empty(void);//清空指纹库

这里我使用c语言对每个添加进来的新指纹进行ID分配，ID保存到u16 FR_ID[300];中，指纹添加时，自动分配到空的ID上，比如现有ID：1,3,4，则新指纹自动分配ID：2
u16 FR_ID[300];掉电后数据不会丢失。
每次添加新指纹自动更新u16 FR_ID[300];到STM32的闪存中。

RFID刷卡程序设计

程序所需文件：
usart3_rfid.c和usart3_rfid.h

测试PN532刷卡模块

与指纹模块的测试类似，拿一个TTL转USB就能使用电脑进行测试了，不过这里使用的上位机与指纹的上位机不一样，这里要使用串口助手sscom进行测试

串口连接上电脑后，使用PN532的指令代码对PN532模块进行测试
具体的指令可以查PN532的数据手册，也可以跳转下面这篇文章，讲得比较好。
NFC芯片--PN532的使用
上位机测试：

PN532程序设计思路

本次设计我只使用了PN532激活指令和寻卡指令
激活指令是必须要发送的，寻卡指令我用于开启寻卡状态并获取读取到的卡号
本次智能锁设计仅需要卡号就行了，不需要进入卡认证读写，ID号和卡号的保存和蓝牙、键盘用户一致，使用结构体保存。
使用结构体保存卡号主要是为了方便设计和数据管理，将蓝牙管理员、键盘使用者、卡号都使用结构体保存，有利于统一管理数据。
结构体有ID和卡号
struct RFID_STU
{
    int ID;  //ID自动分配到空闲的ID中
    uint8_t CODE[RFID_LEN]; //卡号通过刷卡获取
};
添加刷卡时，寻卡后将卡号保存到结构，同时写入闪存。
对比刷卡时，从闪存中读取出结构体，寻卡后获得卡号对比结构体中卡号，完成开锁。
删除刷卡时，从闪存中读取出结构体，可以直接通过蓝牙管理员发送ID号进行删除，也可以通过刷卡对比卡号来删除。然后更新结构体到闪存。

函数功能：

  1. void usart3_init(u32 bound3); //串口3初始化				
  2. u8 add_rfid(void);//加卡
  3. u8 press_rfid(void);//刷卡
  4. u8 del_rfid(void);//删卡
  5.  
  6. void USART3_SendData(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data);
  7. void send3HexData(uint8_t data[], uint16_t length);
  8. //用来发送十六进制数，PN532只能接收十六进制的指令
  9. /*
  10. 刷卡流程：
  11. uint8_t a1[40] =//唤醒
  12. 	{0x55, 0x55, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
  13. 	 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFF, 0x03, 0xFD, 0xD4, 0x14, 0x01, 0x17, 0x00};
  14. uint8_t a2[40]=//寻卡
  15.     {0x00, 0x00, 0xFF, 0x04, 0xFC, 0xD4, 0x4A, 0x01, 0x00, 0xE1, 0x00};
  16. a1和a2必须是全局变量
  17. send3HexData(a1, sizeof(a1) / sizeof(a1[0]));//唤醒
  18. rxs3_index=0;
  19. memset(RX3DATA, 0, sizeof(RX3DATA));//清一次以免数据冲突
  20. delay_ms(100);
  21. send3HexData(a2, sizeof(a2) / sizeof(a2[0]));//寻卡
  22. delay_ms(100);
  23. RX3K=0;
  24. rxs3_index=0;
  25. memset(RX3DATA, 0, sizeof(RX3DATA));//清一次以免数据冲突
  26. //.......等待寻卡，当有卡刷到PN532时，卡号将通过串口发送给RX3DATA
  27. //然后就可以对接收到的RX3DATA进行处理
  28. */

以上是简单的函数使用和寻卡流程，根据这个寻卡流程，就可以自定义各种刷卡操作类的函数了
我这里是定义了三个函数：
u8 add_rfid(void);//加卡
u8 press_rfid(void);//刷卡
u8 del_rfid(void);//删卡
具体的，请看我分享的程序资源或者自行定制。

程序链接：智能锁-作者：STM时
PCB和小工具链接：智能锁-PCB和工具-PCB制作者：STM时
PN532的资料：PN532的资料（资料比较大，不一定用到）
提取码：1234 
--来自百度网盘超级会员V5的分享

B站实物演示视频链接：基于STM32的智能锁（蓝牙、指纹、RFID刷卡磁卡、LCD显示）

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