基于STM32F103设计的智能门锁(支持多种开锁解锁方式)

​

一、环境介绍

编程软件: keil5

主控MCU: STM32F103ZET6

射频卡读写器:RFID-RC522

步进电机: 28BYJ4 4相5线

蓝牙: ATK-HC05

WIFI: ATK-ESP8266

物联网云平台: 采用腾讯云物联网平台，直接支持微信小程序和手机独立APP控制

完整项目源码下载地址:https://download.csdn.net/download/xiaolong1126626497/19101807

二、功能介绍

这是基于STM32设计的智能锁模型，支持多种开锁方式，详情如下：

1. 门禁卡刷卡开锁：使用RC522射频卡读卡器，读取IC卡卡号和内部数据，验证身份，开锁。

2. 蓝牙自动开锁: 业主的手机蓝牙在范围内，自动开锁(通过连接蓝牙地址确认业主身份)，范围是通过蓝牙断开与连接上为准。

3. 微信小程序开锁、关锁：通过ESP8266连接腾讯云物联网平台，业主可以通过微信小程序“腾讯连连” 进行远程开锁和关锁。

如果没有使用过腾讯云物联网平台的，可以看这里：STM32+ESP8266+MQTT协议连接腾讯物联网开发平台_DS小龙哥的博客-CSDN博客_esp8266mqtt协议

4. 按键开锁、关锁: 可以通过开发板上的按键进行开锁和关锁(模拟物理钥匙而已)

开锁和关锁使用步进电机正转一圈、反转一圈模拟。

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三、使用的相关硬件介绍

3.1 STM32F103ZET6系统板

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3.2 HC05蓝牙模块

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3.3 WIFI模块

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3.4 RFID-RC522模块

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3.5 步进电机

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四、腾讯物联网平台

没有使用过物联网云平台的参考这里:STM32+ESP8266+MQTT协议连接腾讯物联网开发平台_DS小龙哥的博客-CSDN博客_esp8266mqtt协议

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五、设备核心源码

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"
#include 
#include "timer.h"
#include "esp8266.h"
#include "mqtt.h"
#include "hc05_Bluetooth.h"
#include "RFID_RC522.h"
#include "motor.h"

/*
硬件连接方式:

ATK-HC-05串口蓝牙模块与STM32的串口2相连接。
PA1--LED 配对状态输出； 配对成功输出高电平，未配对则输出低电平。
PA4---KEY 用于进入 AT 状态；高电平有效（悬空默认为低电平）。
PA2--RXD 模块接收脚
PA3--TXD 模块发送脚
GND---GND 地
VCC---VCC 电源（3.3V~5.0V）

ATK-ESP8266串口WIFI模块与STM32的串口3相连接。
PB10--RXD 模块接收脚
PB11--TXD 模块发送脚
GND---GND 地
VCC---VCC 电源（3.3V~5.0V）


RC522射频模块外部的接口:    
*1--SDA <----->PB5--片选脚
*2--SCK <----->PB4--时钟线
*3--MOSI<----->PA12--输出
*4--MISO<----->PA11--输入
*5--悬空
*6--GND <----->GND
*7--RST <----->PA8--复位脚
*8--VCC <----->VCC


ULN2003控制28BYJ-48步进电机接线:

ULN2003接线:
IN4: PC9   d
IN3: PC8   c
IN2: PC7   b
IN1: PC6   a
+  : 5V
-  : GND
*/

//腾讯物联网服务器的设备信息
#define MQTT_ClientID "3XM7FNOG4Llock"
#define MQTT_UserName "3XM7FNOG4Llock;12010126;W5WOU;1624006004"
#define MQTT_PassWord "209f8dfc3079a54540aeb4263e99be24c5b0212141d8067e6348036383535941;hmacsha256"

//订阅与发布的主题
#define SET_TOPIC  "$thing/down/property/3XM7FNOG4L/lock"  //订阅
#define POST_TOPIC "$thing/up/property/3XM7FNOG4L/lock"  //发布

#define CONNECT_WIFI  "CMCC-Cqvn"   //将要连接的路由器名称 --不要出现中文、空格等特殊字符
#define CONNECT_PASS "99pu58cb"     //将要连接的路由器密码

#define CONNECT_SERVER_IP "106.55.124.154"  //服务器IP地址
#define CONNECT_SERVER_PORT 1883            //服务器端口号

char mqtt_message[200];//上报数据缓存区


unsigned char SN[4]; //存放读出的卡号
unsigned char CheckSN[4]={71,151,114,179}; //用于验证的卡号--业主的卡号用于开锁
char SendBuff[10];


/*
函数功能: 打印卡号
*/
void print_info(unsigned char *p,int cnt)
{
  int i;
	for(i=0;i=50)
        {
            time_cnt=0;
            LED2=!LED2;
        }
			 
        //微信小程序开锁方式: 接收WIFI返回的数据
        if(USART3_RX_FLAG)
        {
            USART3_RX_BUFFER[USART3_RX_CNT]='\0';
            
		    printf("UART3收到数据.....\r\n");
            //向串口打印微信小程序返回的数据
            for(i=0;i5)
            {
                //使用字符串查找函数
                //开锁
                if(strstr((char*)&USART3_RX_BUFFER[5],""Motor":1"))
                {
                    LED1=0;  //亮灯--表示开锁
                     //开锁
                    //执行开锁代码--电机正转
                    Motorcw_ring(1,300);   //电机正转1圈
                     Motor=1;
                }
                //关锁
                else if(strstr((char*)&USART3_RX_BUFFER[5],""Motor":0"))
                {
                    LED1=1;  //灭灯--表示关锁
                    
                    //关锁
                    //执行开锁代码--电机反转
                   Motorccw_ring(1,300);  //电机反转1圈  
                   Motor=0;
                }
            }
           
            USART3_RX_CNT=0;
            USART3_RX_FLAG=0;
        }
				
	   //RC522开锁方式:  读取IC卡号
        if(ReadCardNumber())
        {
            sprintf(SendBuff,"%x%x%x%x\r\n",SN[0],SN[1],SN[2],SN[3]);
             
            //比较卡号是否是业主的卡号，决定是否需要开锁
            int i=0;
            for(i=0;i<4;i++)
            {
                if(CheckSN[i]!=SN[i])break;
            }
            
            //如果是业主，就开锁
            if(i==4)
            {
                 LED1=0;  //亮灯--表示开锁
                
                //更新微信小程序
                sprintf(mqtt_message,"{\"method\":\"report\",\"clientToken\":\"123\",\"params\":{\"Motor\":%d}}",Motor);
                MQTT_PublishData(POST_TOPIC,mqtt_message,0);
                USART1_Printf("更新门锁状态:开锁\r\n");
                 
                 Motor=1;
                 //执行开锁代码--电机正转
                 Motorcw_ring(1,300);   //电机正转1圈	  
            }
        }
        
        
        if(USART2_RX_FLAG)
        {
            USART2_RX_BUFFER[USART2_RX_CNT]='\0';
            USART1_Printf("蓝牙:%s\r\n",USART2_RX_BUFFER);
            USART2_RX_CNT=0;
            USART2_RX_FLAG=0;
        }
        
        //蓝牙解锁方式: 离开范围就自动关锁   连接上就自动解锁
        // 区分业主身份方式: 使用蓝牙的配对密码区分.
        if(HC05_LED==1 && Motor==0) //关锁状态才需要开始
        {
            LED1=0;  //亮灯--表示开锁
            ble_connect_flag=1; //表示蓝牙已经连接过
            printf("蓝牙已经连接.\r\n");
             Motor=1;
            
            //更新微信小程序
            sprintf(mqtt_message,"{\"method\":\"report\",\"clientToken\":\"123\",\"params\":{\"Motor\":%d}}",Motor);
            MQTT_PublishData(POST_TOPIC,mqtt_message,0);
            USART1_Printf("更新门锁状态:开锁\r\n");
            
              //开锁
            //执行开锁代码--电机正转
            Motorcw_ring(1,300);   //电机正转1圈
        }      
        else
        {
            //之前蓝牙连接过
            if(ble_connect_flag)
            {
                ble_connect_flag=0; //清除标记
                LED1=1;  //关灯--表示上锁
                printf("蓝牙已经断开.\r\n");
                Motor=0;
                //关锁
                //执行开锁代码--电机反转
                Motorccw_ring(1,300);  //电机反转1圈

                //更新微信小程序
                sprintf(mqtt_message,"{\"method\":\"report\",\"clientToken\":\"123\",\"params\":{\"Motor\":%d}}",Motor);
                MQTT_PublishData(POST_TOPIC,mqtt_message,0);
                USART1_Printf("更新门锁状态:关锁\r\n");
            }   
        }
	 }
}

​审核编辑：汤梓红