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项目设计：基于STM32的指纹/刷卡的门禁/考勤/智能小区管理系统_指纹门禁开发

作者：Gausst松鼠会 | 2024-03-14 10:26:43

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指纹门禁开发

本项目将利用STM32单片机来实现指纹识别或RFID刷卡的门禁或考勤系统。

功能可选组合：1、指纹识别；2、RDIF刷卡识别；3、指纹+刷卡；（智能小区可加蓝牙wifi）

实现功能：指纹识别、射频RFID刷卡、LCD显示、用户交互

硬件平台：STM32单片机

所需工具：STM32开发板、指纹模块、刷卡模块、蓝牙wifi

编程语言：C语言

功能概述：利用指纹识别的签到考勤系统、利用RFID技术的刷卡门禁或考勤，利用RFID刷卡+蓝牙开门等功能的智能小区管理，带管理员登陆平台，支持添加/删除/查询等功能。

毕业设计题目汇总推荐参考：毕业设计：电子/通信/物联网/计算机专业选题目推荐参考（嵌入式linux/单片机STM32/图像）https://blog.csdn.net/qq_30155503/article/details/120339296https://blog.csdn.net/qq_30155503/article/details/120339296

 获取资料及联系博主，请点如下链接：

stm32.txt · zengzr/share_contact - Gitee.com

系统设计框图：

 

以下以指纹识别为例进行详细讲解：(刷卡只是模块不同，其他功能差不多)

指纹模块硬件说明：

选用微雪的UART Fingerprint Reader，亦可选其他款指纹模块。

微雪的UART Fingerprint Reader是一款专用于二次开发集成应用的新型指纹开发模块，高速度、快识别、高稳定性。

产品特性：

指纹感应灵敏，识别速度快：

指纹模块采用高精度光路和成像元件，使用时，只需要手指轻轻一点，就能快速识别；

稳定性强：

采用ST的STM32F205高级数字处理芯片作处理器，低功耗，快速稳定；

开发方便：

串口用UART操作（直接接任何带串口单片机），操作简单，并配有PC机的演示学习等工具；

开放：

可以自由输入输出指纹图片、指纹特征文件及各种指纹操作，协议更全，开放更好。

STM32单片机

选用正点原子的STM32F103RCT6开发板，亦可选用其他款STM32开发板。

 开发板的要求：

1、有UART串口：用来接指纹模块（视指纹模块而定，有些指纹模块可能为IIC或SPI等接口）；

 2、LCD屏：用以图形显示（若无图形显示需求亦可不要）；

3、EEPROM存储芯片：用来存储用户数据；

4、其他，如按键、GPIO、LED等，视需求而定。

指纹模块程序驱动

指纹模块的驱动，要参考其配套的资料手册。

在用户手册中，会详细说明如何编程使用，截取部分章节如下：

如上，说明串口UART的波特率、数据位、停止位等；

以及通信协议的数据格式、指令定义等。 

部分驱动程序如下：

  1. #include "stm32f1xx_hal.h"
  2. #include "usart.h"
  3. #include "fingerprint.h"
  4. #include <string.h>
  5.  
  6. uint8_t finger_TxBuf[9];			
  7. uint8_t     Finger_SleepFlag;
  8.  
  9. /***************************************************************************
  10. * @brief      Query the number of existing fingerprints
  11. * @return     0xFF: error
  12.   	      other: success, the value is the number of existing fingerprints
  13. ****************************************************************************/
  14. uint8_t GetUserCount(void)
  15. {
  16. 	uint8_t m;
  17. 	
  18. 	finger_TxBuf[0] = CMD_USER_CNT;
  19. 	finger_TxBuf[1] = 0;
  20. 	finger_TxBuf[2] = 0;
  21. 	finger_TxBuf[3] = 0;
  22. 	finger_TxBuf[4] = 0;	
  23. 	
  24. 	m = TxAndRxCmd(5, 8, 100);
  25. 			
  26. 	if (m == ACK_SUCCESS && Usart1_ReceiveStruct.RX_pData[4] == ACK_SUCCESS)
  27. 	{
  28. 	    return Usart1_ReceiveStruct.RX_pData[3];
  29. 	}
  30. 	else
  31. 	{
  32. 	 	return 0xFF;
  33. 	}
  34. }
  35.  
  36. /***************************************************************************
  37. * @brief      Get Compare Level
  38. * @return     0xFF: error
  39.   	      other: success, the value is compare level
  40. ****************************************************************************/
  41. uint8_t GetcompareLevel(void)
  42. {
  43. 	uint8_t m;
  44. 	
  45. 	finger_TxBuf[0] = CMD_COM_LEV;
  46. 	finger_TxBuf[1] = 0;
  47. 	finger_TxBuf[2] = 0;
  48. 	finger_TxBuf[3] = 1;
  49. 	finger_TxBuf[4] = 0;	
  50. 	
  51. 	m = TxAndRxCmd(5, 8, 100);
  52. 		
  53. 	if (m == ACK_SUCCESS && Usart1_ReceiveStruct.RX_pData[4] == ACK_SUCCESS)
  54. 	{
  55. 	    return Usart1_ReceiveStruct.RX_pData[3];
  56. 	}
  57. 	else
  58. 	{
  59. 	 	return 0xFF;
  60. 	}
  61. }
  62.  
  63. /***************************************************************************
  64. * @brief      Set Compare Level
  65. * @param      temp: Compare Level,the default value is 5, can be set to 0-9, the bigger, the stricter
  66. * @return     0xFF: error
  67.   	      other: success, the value is compare level
  68. ****************************************************************************/
  69. uint8_t SetcompareLevel(uint8_t temp)
  70. {
  71. 	uint8_t m;
  72. 	
  73. 	finger_TxBuf[0] = CMD_COM_LEV;
  74. 	finger_TxBuf[1] = 0;
  75. 	finger_TxBuf[2] = temp;
  76. 	finger_TxBuf[3] = 0;
  77. 	finger_TxBuf[4] = 0;	
  78. 	
  79. 	m = TxAndRxCmd(5, 8, 100);
  80. 		
  81. 	if (m == ACK_SUCCESS && Usart1_ReceiveStruct.RX_pData[4] == ACK_SUCCESS)
  82. 	{
  83. 	    return Usart1_ReceiveStruct.RX_pData[3];
  84. 	}
  85. 	else
  86. 	{
  87. 	 	return 0xFF;
  88. 	}
  89. }
  90.  
  91. /***************************************************************************
  92. * @brief      Register fingerprint
  93. * @return     ACK_SUCCESS: success
  94.   	      other: see the macro definition
  95. ****************************************************************************/
  96. uint8_t AddUser(void)
  97. {
  98. 	uint8_t m;
  99. 	
  100. 	m = GetUserCount();
  101. 	if (m >= USER_MAX_CNT)
  102. 		return ACK_FULL;
  103.  
  104. 	finger_TxBuf[0] = CMD_ADD_1;
  105. 	finger_TxBuf[1] = 0;
  106. 	finger_TxBuf[2] = m +1;
  107. 	finger_TxBuf[3] = 3;
  108. 	finger_TxBuf[4] = 0;		
  109. 	m = TxAndRxCmd(5, 8, 5000);	
  110. 	if (m == ACK_SUCCESS && Usart1_ReceiveStruct.RX_pData[4] == ACK_SUCCESS)
  111. 	{
  112. 		finger_TxBuf[0] = CMD_ADD_3;
  113. 		m = TxAndRxCmd(5, 8, 5000);
  114. 		if (m == ACK_SUCCESS && Usart1_ReceiveStruct.RX_pData[4] == ACK_SUCCESS)
  115. 		{
  116. 			return ACK_SUCCESS;
  117. 		}
  118. 		else
  119. 		  return ACK_FAIL;
  120. 	}
  121. 	else
  122. 		return ACK_GO_OUT;
  123. }
  124.  
  125. /***************************************************************************
  126. * @brief      Clear fingerprints
  127. * @return     ACK_SUCCESS:  success
  128.   	      ACK_FAIL:     error
  129. ****************************************************************************/
  130. uint8_t  ClearAllUser(void)
  131. {
  132.  	uint8_t m;
  133. 	
  134. 	finger_TxBuf[0] = CMD_DEL_ALL;
  135. 	finger_TxBuf[1] = 0;
  136. 	finger_TxBuf[2] = 0;
  137. 	finger_TxBuf[3] = 0;
  138. 	finger_TxBuf[4] = 0;
  139. 	
  140. 	m = TxAndRxCmd(5, 8, 500);
  141. 	
  142. 	if (m == ACK_SUCCESS && Usart1_ReceiveStruct.RX_pData[4] == ACK_SUCCESS)
  143. 	{	    
  144. 		return ACK_SUCCESS;
  145. 	}
  146. 	else
  147. 	{
  148. 		return ACK_FAIL;
  149. 	}
  150. }
  151.  
  152. /***************************************************************************
  153. * @brief      Check if user ID is between 1 and 3
  154. * @return     TRUE
  155.   	      FALSE
  156. ****************************************************************************/
  157. uint8_t IsMasterUser(uint8_t UserID)
  158. {
  159.     if ((UserID == 1) || (UserID == 2) || (UserID == 3)) return TRUE;
  160. 		else  return FALSE;
  161. }	 
  162.  
  163. /***************************************************************************
  164. * @brief      Fingerprint matching
  165. * @return     ACK_SUCCESS: success
  166.   	      other: see the macro definition
  167. ****************************************************************************/
  168. uint8_t VerifyUser(void)
  169. {
  170. 	uint8_t m;
  171. 	
  172. 	finger_TxBuf[0] = CMD_MATCH;
  173. 	finger_TxBuf[1] = 0;
  174. 	finger_TxBuf[2] = 0;
  175. 	finger_TxBuf[3] = 0;
  176. 	finger_TxBuf[4] = 0;
  177. 	
  178. 	m = TxAndRxCmd(5, 8, 5000);
  179. 	
  180. 	if ((m == ACK_SUCCESS) && (IsMasterUser(Usart1_ReceiveStruct.RX_pData[4]) == TRUE))
  181. 	{	
  182. 		 return ACK_SUCCESS;
  183. 	}
  184. 	else if(Usart1_ReceiveStruct.RX_pData[4] == ACK_NO_USER)
  185. 	{
  186. 		return ACK_NO_USER;
  187. 	}
  188. 	else if(Usart1_ReceiveStruct.RX_pData[4] == ACK_TIMEOUT)
  189. 	{
  190. 		return ACK_TIMEOUT;
  191. 	}
  192. 	else{
  193. 		return ACK_FAIL;
  194. 	}
  195. }
  196.  
  197. /***************************************************************************
  198. * @brief  
  199.      If you enter the sleep mode, then open the Automatic wake-up function of the finger,
  200.      begin to check if the finger is pressed, and then start the module and match
  201. ****************************************************************************/
  202. void Auto_Verify_Finger(void)
  203. {
  204. 	if(Read_Finger_WAKE_Pin == GPIO_PIN_SET)   // If you press your finger
  205. 	{		
  206. 	  while(Read_Finger_WAKE_Pin != GPIO_PIN_RESET){
  207. 			Finger_RST_Pin_HIGH;   // Pull up the RST to start the module and start matching the fingers
  208. 			LED1_Pin_HIGH;
  209. 			HAL_Delay(300);	   // Wait for module to start
  210. 						
  211. 			printf("Waiting Finger......Please try to place the center of the fingerprint flat to sensor !\r\n");
  212. 			switch(VerifyUser())
  213. 			{
  214. 				case ACK_SUCCESS:	
  215. 					printf("Matching successful !\r\n");
  216. 					break;
  217. 				case ACK_NO_USER:
  218. 					printf("Failed: This fingerprint was not found in the library !\r\n");
  219. 					break;
  220. 				case ACK_TIMEOUT:	
  221. 					printf("Failed: Time out !\r\n");
  222. 					break;	
  223. 				case ACK_GO_OUT:
  224. 					printf("Failed: Please try to place the center of the fingerprint flat to sensor !\r\n");
  225. 					break;
  226. 				default:
  227. 					break;
  228. 			}
  229. 			
  230. 			//After the matching action is completed, drag RST down to sleep
  231. 			//and continue to wait for your fingers to press
  232. 		}	
  233. 		Finger_RST_Pin_LOW;
  234. 		LED1_Pin_LOW;
  235. 		return;
  236. 	}
  237. }
  238.

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