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基于STM32的智能门禁系统

作者：Monodyee | 2024-04-27 05:12:23

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基于stm32的智能门禁系统

stm32F407主控芯片

RFID模块

矩阵按键模块

AS608指纹模块

SG90舵机模块

OLED显示屏模块

一、系统设计框架图

二、模块设计

RFID

寻卡

  1.  
  2. //功能描述寻卡读取卡类型号
  3. //输入参数reqMode--寻卡方式
  4. //                    TagType--返回卡片类型
  5. //                    0x4400 = Mifare_UltraLight
  6. //                    0x0400 = Mifare_One(S50)
  7. //                    0x0200 = Mifare_One(S70)
  8. //                    0x0800 = Mifare_Pro(X)
  9. //                    0x4403 = Mifare_DESFire
  10. //返 回 值成功返回MI_OK    
  11. u8 MFRC522_Request(u8 reqMode, u8 *TagType)
  12. {  
  13.     u8  status;    
  14.     u16 backBits;   //接收到的数据位数
  15.     //   
  16.     Write_MFRC522(BitFramingReg, 0x07);  //TxLastBists = BitFramingReg[2..0]   
  17.     TagType[0] = reqMode;  
  18.     status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, TagType, 1, TagType, &backBits); 
  19.     // 
  20.     if ((status != MI_OK) || (backBits != 0x10))  
  21.     {       
  22.         status = MI_ERR;
  23.     }
  24.     //  
  25.     return status; 
  26. }

读取卡序列号

  1.  
  2. //功能描述防冲突检测读取选中卡片的卡序列号
  3. //输入参数serNum--返回4字节卡序列号,第5字节为校验字节
  4. //返 回 值成功返回MI_OK
  5. u8 MFRC522_Anticoll(u8 *serNum) 
  6. {     
  7.     u8  status;     
  8.     u8  i;     
  9.     u8  serNumCheck=0;     
  10.     u16 unLen;
  11.     //           
  12.     ClearBitMask(Status2Reg, 0x08);              //TempSensclear     
  13.     ClearBitMask(CollReg,0x80);                   //ValuesAfterColl  
  14.     Write_MFRC522(BitFramingReg, 0x00);      //TxLastBists = BitFramingReg[2..0]
  15.     serNum[0] = PICC_ANTICOLL1;     
  16.     serNum[1] = 0x20;     
  17.     status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, serNum, 2, serNum, &unLen);
  18.     //      
  19.     if (status == MI_OK)
  20.     {   
  21.         //校验卡序列号   
  22.         for(i=0;i<4;i++)   
  23.             serNumCheck^=serNum[i];
  24.         //
  25.         if(serNumCheck!=serNum[i])        
  26.             status=MI_ERR;
  27.     }
  28.     SetBitMask(CollReg,0x80);  //ValuesAfterColl=1
  29.     //      
  30.     return status;
  31. }

匹配卡号

  1.  
  2. u8 check_ID(u8 *a, u8 *b)
  3. {
  4.     int i;
  5.     for(i=0;i<4;i++)
  6.     {
  7.             if( a[i] == b[i])
  8.                 continue;
  9.             else 
  10.                 return 1;    
  11.     }
  12.     return 0;
  13. }

保存卡

  1.  
  2. //保存卡号
  3. void save_id(u8 *card_numberbuf)
  4. {
  5.     char Wbuf[32];
  6.     int i;
  7.     printf("count:%d\n",count);
  8.     w25q128_sector_erase(0x001000+0x001000*count);//擦除第count+1个扇区
  9.     
  10.     delay_ms(500);
  11.     w25q128_read_data(0x001000+0x001000*count,Wbuf,20);//读取
  12.     for(i=0;i<10;i++)
  13.             printf("[%#x]  ",Wbuf[i]);
  14.     printf("\r\n");
  15.     //sprintf(Wbuf,"%x%x%x%x\0",);
  16.     w25q128_write_data(0x001000+0x001000*count,(char *)card_numberbuf,4);
  17.     
  18.     w25q128_read_data(0x001000+0x001000*count,Wbuf,20);
  19.     for(i=0;i<10;i++)
  20.             printf("[%#x]  ",Wbuf[i]);
  21.     printf("\r\n");
  22.     
  23.     memset(Wbuf,0,sizeof(Wbuf));
  24.     count++;
  25. }

删除卡

  1.  
  2. //删除卡号
  3. void del_id(u8 *card_numberbuf)
  4. {
  5.     int i,j;
  6.     u8 flag;
  7.     char NextID[32];
  8.     
  9.     for(i=0;i<count;i++)
  10.     {
  11.         
  12.         w25q128_read_data(0x001000+0x001000*i,NextID,4);
  13.         printf("card_id[%d]",i);
  14.         printf("now_card_id:");      
  15.         flag = check_ID((u8 *)NextID,card_numberbuf);
  16.         printf("比较第%d张卡\n",i+1);
  17.         if(flag == 0)  //遍历成功找到
  18.         {
  19.             printf("卡号存在！");
  20.             printf("为第%d张卡\n",i+1);
  21.             break;
  22.         }
  23.  
  24.     }
  25.     for(j = i;j<count;j++)
  26.     {
  27.         w25q128_sector_erase(0x001000+0x001000*j);
  28.         w25q128_read_data(0x001000+0x001000*(j+1),NextID,4);
  29.         w25q128_write_data(0x001000+0x001000*j,NextID,4);
  30.         memset(NextID,0,sizeof(NextID));
  31.     }
  32.     count--;
  33.     
  34. }

矩阵按键

按行按列读取，获取按键值

  1.  
  2. char get_keyboard()
  3. {
  4.     int x,y;
  5.     //设置PA0~PA3为输出，PB0~PB3为输入
  6.     GPIO_SET_MODE(GPIO_Mode_OUT,1);
  7.     //读取电平
  8.     x = get_num(GPIO_Mode_OUT);
  9.     
  10.     //设置PB0~PB3为输出模式，清零
  11.     GPIO_SET_MODE(GPIO_Mode_OUT,0);
  12.     
  13.     //设置PB0~PB3为输出模式，PA0~PA3为输入模式
  14.     GPIO_SET_MODE(GPIO_Mode_IN,1);
  15.     //读取电平
  16.     y = get_num(GPIO_Mode_IN);
  17.     
  18.     //清零
  19.     GPIO_SET_MODE(GPIO_Mode_IN,0);
  20.     
  21.     //printf("x=%d\n",x);
  22.     //printf("x=%d\n",x);
  23.     
  24.     return arr[x][y];    
  25. }

指纹

检测是否有手指按下图像

  1.  
  2. //录入图像 PS_GetImage
  3. //功能:探测手指，探测到后录入指纹图像存于ImageBuffer。 
  4. //模块返回确认字
  5. u8 PS_GetImage(void)
  6. {
  7.   u16 temp;
  8.   u8  ensure;
  9.     u8  *data;
  10.     SendHead();
  11.     SendAddr();
  12.     SendFlag(0x01);//命令包标识
  13.     SendLength(0x03);
  14.     Sendcmd(0x01);
  15.   temp =  0x01+0x03+0x01;
  16.     SendCheck(temp);
  17.     data=JudgeStr(2000);
  18.     if(data)
  19.         ensure=data[9];
  20.     else
  21.         ensure=0xff;
  22.     return ensure;
  23. }

刷指纹

  1.  
  2. void press_FR(void)
  3. {
  4.     SearchResult seach;
  5.     u8 ensure;
  6.     ensure=PS_GetImage();
  7.     delay_ms(3000);
  8.     if(ensure==0x00)//获取图像成功 
  9.     {    
  10.         printf("获取图像成功！");
  11.         PFout(10) = 0;
  12.         ensure=PS_GenChar(CharBuffer1);
  13.         if(ensure==0x00) //生成特征成功
  14.         {
  15.             printf("生成特征成功！");    
  16.             PFout(10) = 1;
  17.             ensure=PS_HighSpeedSearch(CharBuffer1,0,AS608Para.PS_max,&seach);
  18.             if(ensure==0x00)//搜索成功
  19.             {
  20.                 printf("搜索成功！");
  21.                 printf("刷指纹成功,此人ID：%d  匹配得分:%d\r\n",seach.pageID,seach.mathscore);
  22.                 opendoor();
  23.                 
  24.             }
  25.             else 
  26.             {
  27.                 printf("指纹不存在，匹配失败！");       
  28.                 ShowErrMessage(ensure);
  29.                 
  30.             }
  31.                                     
  32.         }
  33.         else
  34.         {
  35.             printf("指纹识别失败\r\n");
  36.             ShowErrMessage(ensure);
  37.         }
  38.             
  39.      //PFout(10) = 1;
  40.      delay_ms(2000);
  41.      
  42.     }
  43.     AS608_flag = 0;
  44. }

录入指纹

  1.  
  2. void Add_FR(void)
  3. {
  4.     u8 i,ensure ,processnum=0;
  5.     u16 ID;
  6.     while(AS608_flag == 1)
  7.     {
  8.         switch (processnum)
  9.         {
  10.             case 0:
  11.                 i++;
  12.                 printf("请按下指纹...\r\n");
  13.             
  14.                 OLED_Clear();
  15.                 OLED_ShowCHinese(0,2,48);//请
  16.                 OLED_ShowCHinese(18,2,49);//按
  17.                 OLED_ShowCHinese(36,2,50);//下
  18.                 OLED_ShowCHinese(54,2,40);//指
  19.                 OLED_ShowCHinese(72,2,41);//纹
  20.                 
  21.                 
  22.                 delay_xms(2000);
  23.                 ensure=PS_GetImage();
  24.                 if(ensure==0x00) 
  25.                 {
  26.                     PFout(9) = 0;
  27.                     ensure=PS_GenChar(CharBuffer1);//生成特征
  28.                     PFout(9) = 1;
  29.                     if(ensure==0x00)
  30.                     {
  31.                         printf("指纹正常\r\n");
  32.                         i=0;
  33.                         processnum=1;//跳到第二步                        
  34.                     }else ShowErrMessage(ensure);                
  35.                 }else ShowErrMessage(ensure);                        
  36.                 break;
  37.             
  38.             case 1:
  39.                 i++;
  40.                 printf("请再按一次指纹...\r\n");
  41.                 
  42.                 OLED_Clear();
  43.                 OLED_ShowCHinese(0,2,48);//请
  44.                 OLED_ShowCHinese(18,2,51);//再
  45.                 OLED_ShowCHinese(36,2,49);//按
  46.                 OLED_ShowCHinese(54,2,50);//下
  47.                 OLED_ShowCHinese(72,2,40);//指
  48.                 OLED_ShowCHinese(90,2,41);//纹
  49.                 ensure=PS_GetImage();
  50.                 if(ensure==0x00) 
  51.                 {
  52.                     PFout(9) = 0;
  53.                     ensure=PS_GenChar(CharBuffer2);//生成特征
  54.                     PFout(9) = 1;
  55.                     if(ensure==0x00)
  56.                     {
  57.                         printf("指纹正常\r\n");
  58.                         i=0;
  59.                         processnum=2;//跳到第三步
  60.                     }else ShowErrMessage(ensure);    
  61.                 }else ShowErrMessage(ensure);        
  62.                 break;
  63.  
  64.             case 2:
  65.                 printf("对比两次指纹...\r\n");
  66.                 ensure=PS_Match();
  67.                 if(ensure==0x00) 
  68.                 {
  69.                     printf("对比成功,两次指纹一样\r\n");
  70.                     processnum=3;//跳到第四步
  71.                 }
  72.                 else 
  73.                 {
  74.                     printf("对比失败，请重新录入指纹\r\n");
  75.                     ShowErrMessage(ensure);
  76.                     i=0;
  77.                     processnum=0;//跳回第一步        
  78.                 }
  79.                 delay_ms(1200);
  80.                 break;
  81.  
  82.             case 3:
  83.                 printf("生成指纹模板...\r\n");
  84.                 ensure=PS_RegModel();
  85.                 if(ensure==0x00) 
  86.                 {
  87.                     printf("生成指纹模板成功\r\n");
  88.                     processnum=4;//跳到第五步
  89.                 }else {processnum=0;ShowErrMessage(ensure);}
  90.                 delay_ms(1200);
  91.                 break;
  92.                 
  93.             case 4:
  94.                 ID = ID_input();//输入存储用的ID号
  95.  
  96.                 ensure=PS_StoreChar(CharBuffer2,ID);//储存模板
  97.                 if(ensure==0x00) 
  98.                 {    
  99.                     printf("录入指纹成功\r\n");
  100.                     //录入失败
  101.                     OLED_ShowCHinese(0,2,40);//指
  102.                     OLED_ShowCHinese(18,2,41);//纹
  103.                     OLED_ShowCHinese(36,2,53);//录
  104.                     OLED_ShowCHinese(54,2,54);//入
  105.                     OLED_ShowCHinese(72,2,26);//成
  106.                     OLED_ShowCHinese(90,2,27);//功
  107.                     AS608_flag = 0;
  108.                     PS_ValidTempleteNum(&ValidN);//读库指纹个数
  109.                     printf("剩余指纹容量为%d\r\n",AS608Para.PS_max-ValidN);
  110.                     return ;
  111.                 }else {processnum=0;ShowErrMessage(ensure);}                    
  112.                 break;                
  113.         }
  114.                 
  115.         delay_xms(2000);
  116.         if(i==5)//超过5次没有按手指则退出
  117.         {
  118.             printf("--------超过5次没有按手指则退出--------\r\n");
  119.             //录入失败
  120.             OLED_ShowCHinese(0,2,40);//指
  121.             OLED_ShowCHinese(18,2,41);//纹
  122.             OLED_ShowCHinese(36,2,53);//录
  123.             OLED_ShowCHinese(54,2,54);//入
  124.             OLED_ShowCHinese(72,2,28);//失
  125.             OLED_ShowCHinese(90,2,29);//败
  126.             AS608_flag = 0;
  127.             break;    
  128.         }
  129.         
  130.     }
  131.     
  132.                     
  133. }

删除指纹

  1.  
  2. void Del_FR(void)
  3. {
  4.     u8  ensure;
  5.     u16 num;
  6.     
  7.     printf("删除指纹，请输入指纹ID\r\n");
  8.     
  9.     OLED_Clear();
  10.     OLED_ShowCHinese(0,2,55);//输
  11.     OLED_ShowCHinese(18,2,56);//入
  12.     OLED_ShowCHinese(36,2,40);//指
  13.     OLED_ShowCHinese(54,2,41);//纹
  14.     OLED_ShowCHinese(72,2,57);//编
  15.     OLED_ShowCHinese(90,2,58);//号
  16.     
  17.     
  18.     delay_ms(50);
  19.     
  20.     num = ID_input();//输入删除用的ID号
  21.     
  22.     if(num==0xFFFF)
  23.         goto MENU ; //返回主页面
  24.     else if(num==0xFF00)
  25.         ensure=PS_Empty();//清空指纹库
  26.     else 
  27.         ensure=PS_DeletChar(num,1);//删除单个指纹
  28.     if(ensure==0)
  29.     {
  30.         printf("删除指纹成功\r\n");
  31.         
  32.         OLED_Clear();
  33.         OLED_ShowCHinese(0,2,40);//指
  34.         OLED_ShowCHinese(18,2,41);//纹
  35.         OLED_ShowCHinese(36,2,32);//删
  36.         OLED_ShowCHinese(54,2,33);//除
  37.         OLED_ShowCHinese(72,2,26);//成
  38.         OLED_ShowCHinese(90,2,27);//功 
  39.     }
  40.     else
  41.         ShowErrMessage(ensure);    
  42.     delay_ms(750);
  43.     PS_ValidTempleteNum(&ValidN);//读库指纹个数
  44.     printf("剩余指纹个数：%d\r\n",AS608Para.PS_max-ValidN);
  45.     AS608_flag = 0;
  46.   
  47.     
  48. MENU:    
  49.     printf("返回主程序\r\n");
  50. }

三、主函数设计

  1. int main()
  2. {
  3. 	char buf[8];
  4. 	count = 0;
  5. 	char keyboard_buf[5] = {0};
  6. 	u8 ensure;
  7.  
  8. 	//中断优先级分组
  9. 	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
  10. 	
  11. 	//滴答定时器采用8分频
  12. 	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);
  13. 	
  14. 	//初始化LED灯  
  15. 	led_init();
  16. 	//初始化按键
  17. 	key_nvic_init();
  18. 	//初始化USART1
  19. 	usart1_init(9600);
  20. 	//USART1_init(9600);
  21. 	//初始化USART2--蓝牙模块
  22. 	//usart2_init(9600);
  23. 	tim4_init();	//定时器  舵机
  24. 	
  25. 	tim6_init();//
  26. 	
  27. 	MFRC522_Initializtion();			//初始化MFRC522
  28. 	
  29. 	AT24C02_init();//flash缓存
  30. 	
  31. 	SPI1_init();
  32. 	
  33. 	//初始化OLED  
  34. 	OLED_Init();
  35. //	
  36. //	char ch = count +'0';
  37. //	w25q128_sector_erase(0x000000);
  38. //	w25q128_write_data(0x000000,&ch,1);
  39. 	w25q128_read_data(0x000000,buf,1);
  40. 	printf("buf:%s\n",buf);
  41. 	count = buf[0] -'0';
  42. 	printf("count:%d\n",count);
  43. 	
  44. 	show_page();
  45.  
  46. 	//system config
  47. 	//USART1_init(115200);	//初始化串口，并设置波特率为115200
  48. 	usart2_init(57600);		//初始化串口2,用于与指纹模块通讯
  49. 	
  50. 	
  51. 	//hardware config
  52. 	//PS_StaGPIO_Init();	//初始化FR读状态引脚---PA6高电平表示有指纹按下
  53.  
  54. 	
  55. 	printf("与AS608模块握手....\r\n");
  56. 	while(PS_HandShake(&AS608Addr))//与AS608模块握手
  57. 	{
  58. 		delay_ms(400);
  59. 		printf("未检测到模块\r\n");
  60. 		delay_ms(800);
  61. 		printf("尝试连接模块...\r\n"); 
  62. 	}
  63. 	
  64. 	printf("通讯成功!!!\r\n"); 
  65. 	printf("波特率:%d   地址:%x\r\n",57600,0XFFFFFFFF); 
  66. 	
  67. 	ensure=PS_ValidTempleteNum(&ValidN);//读库指纹个数
  68. 	if(ensure!=0x00)
  69. 	{
  70. 		ShowErrMessage(ensure);
  71. 		while(1);
  72. 	}
  73. 	
  74. 	ensure=PS_ReadSysPara(&AS608Para);  //读参数 
  75. 	if(ensure==0x00)
  76. 	{
  77. 		printf("库容量:%d     对比等级: %d\r\n",AS608Para.PS_max-ValidN,AS608Para.PS_level);
  78. 	}
  79. 	else
  80. 	{
  81. 		ShowErrMessage(ensure);		
  82. 		while(1);
  83. 	}
  84. 	
  85. 	
  86. 	while(1)
  87. 	{
  88. 		MFRC522Test();//测试代码
  89. 		
  90. 		//密码操作
  91. 		if(keyboard_flag == 1) //按下key4 标志位改变 开始获取按键值
  92. 		{
  93. 			int i = 0;
  94. 			while(1)
  95. 			{
  96. 				delay_xms(1000);//太快 导致按键连续检测  最后不成功  这里加上延时就行了
  97. 				char a=get_keyboard();
  98. 				printf("a:%c",a);
  99. 				if(a != NULL)
  100. 				{
  101. 					keyboard_buf[i] = a;
  102. 					
  103. 					i++;
  104. 					printf("i:%d",i);
  105. 					if(i == 6)
  106. 						break;//获取五位密码之后结束按键获取
  107. 				}
  108. 			}
  109. 			if(strncmp(password,keyboard_buf,5) == 0)
  110. 			{
  111. 				//密码正确  开门 显示提示信息
  112. 				OLED_Clear();
  113. 				OLED_ShowCHinese(0,4,34);//密
  114. 				OLED_ShowCHinese(18,4,35);//码
  115. 				OLED_ShowCHinese(36,4,36);//正
  116. 				OLED_ShowCHinese(54,4,37);//确
  117. 				printf("密码正确！");
  118. 				delay_xms(2000);
  119. 				opendoor();
  120. 				show_page();
  121. 				
  122. 			}
  123. 			else
  124. 			{
  125. 				OLED_Clear();
  126. 				OLED_ShowCHinese(0,4,34);//密
  127. 				OLED_ShowCHinese(18,4,35);//码
  128. 				OLED_ShowCHinese(36,4,38);//错
  129. 				OLED_ShowCHinese(54,4,39);//误
  130. 				printf("密码错误！");
  131. 				delay_xms(2000);
  132. 				show_page();
  133. 			}
  134. 		}
  135. 		keyboard_flag = 0;//密码解锁结束  标志位置为0
  136. 		
  137. 		uint32_t sec=0;
  138. 		//指纹检测 //按下key3
  139. 		while(AS608_flag == 1)
  140. 		{
  141. 			u8 press_flag = NULL;
  142. 			delay_ms(500);delay_ms(500);
  143. 			printf("sec:%d\r\n",sec++);
  144. 			
  145. 			press_flag = PS_GetImage();
  146. 			delay_ms(2000);
  147. 			printf("press_flag:%d\n",press_flag);
  148. 			
  149. 			if(press_flag == 0)	 //检测PS_Sta状态，如果有手指按下
  150. 			{
  151. 				press_FR();//刷指纹
  152. 				//AS608_flag = 0;
  153. 			}				 
  154.  
  155. 			if(usart1_flag == 1)//串口1接收到消息
  156. 			{
  157. 				printf("usart1_buf recv:%s\r\n",usart1_buf_rx);
  158. 			
  159. 				if( usart1_buf_rx[0] == '1' )
  160. 				{
  161. 					printf("准备删除指纹\r\n");
  162. 					Del_FR();
  163. 					//AS608_flag = 0;
  164. 				}
  165. 				else if( usart1_buf_rx[0] == '2' )
  166. 				{
  167. 					printf("准备录入指纹\r\n");
  168. 					Add_FR();
  169. 					//AS608_flag = 0;
  170. 					
  171. 				}
  172. 				
  173. 				memset((void*)usart1_buf_rx,0,32);//清空缓冲区
  174. 				usart1_flag=0;//标志位置0
  175. 				usart1_cnt=0;//数组下标置0
  176. 			}
  177. 			show_page();
  178. 			
  179. 		}
  180. 			
  181. 		
  182. 		delay_xms(1000); 
  183. 	}
  184. 	
  185. 	
  186. 	
  187. }

 

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