Smart Lock（简单密码锁）设计过程论述

项目背景

在物联网时代，随着智能家居、智能安防的发展，智能门锁在近几年快速普及。作为智慧家庭入口，让人们的生活方式从繁到简，在保障人身及财产安全之外，也为用户带来更加舒适的智慧家居体验。

在5天的线上学习之后，我们小组基本上了解了星火1号，在全组的一致肯定之后，我们决定利用星火1号，完成硬件搭建及测试，编写程序，实现智能密码锁功能，如按键模式等等。

方案理念

通过RT-Thread的软件系统的示例工程，让我们更方便、更快捷的开发代码，节省开发时间。我们购买了薄膜按键，通过对产品的认知，编写了代码在RT-Thread上来将薄膜按键和星火1号板连接起来。

我们重点实现了密码锁的按键模式。实现了4位密码的输入，当密码输入正确，星火1号的显示屏上将显示“welcome”,当密码输入错误的时候，你可以重新输入，连续五次密码输入错误，密码锁将锁定一段时间，不能再次输入密码，使得密码锁的安全性得到提升。
我们小组已经基本实现上述功能。

项目框架图：

过程论述

硬件结构图：

图1：键盘电路图

设计过程

通过杜邦线将薄膜键盘与星火1号板连接起来，通过RT-Tread软件编写程序。通过对输入线的高、低电位的判断，在用if语句来排列出0到9，和确定按键。

在主体程序中输入密码锁的4位密码，再通过数组记录按键输入的4位数字，与密码锁内部存储的静态数组的密码相比对，再按压“#”符号，确认输入的数字，如果输入4个数字与密码锁的密码的相同，则显示屏上显示“welcome”；如果不相同，则可以重新输入。

在输入的五次循环且输入错误之后，程序将关闭，人员将不能再通过按键输入数字。等待10秒之后（时间可以通过软件系统调节），才能重新通过按键输入数字，再重新对比。

程序编写

项目主要通过两个数组的不断比对实现密码的识别功能。

int stored[4]={2,5,8,0};
int temp[4]={0};

密码比对：

if(Sub==4)
{
if(temp[0] == stored[0] && temp[1] == stored[1] && temp[2] == stored[2] && temp[3] == stored[3] && Sub==4)//
{
lcd_clear(WHITE); /* show RT-Thread logo */
lcd_show_image(0, 0, 240, 69, image_rttlogo);
lcd_set_color(WHITE, BLACK);
lcd_show_string(65, 110, 32, "Welcome!");
}
}

额外功能：

当每次按下案件的时候都能够发出蜂鸣声，这是通过添加一个蜂鸣器的线程来实现的。

static void Beep(void)
{
while(1)
{
if(Bflag == 1 && flag == 0)
{
rt_pin_write(PIN_BEEP,PIN_HIGH);
//Delay(250);
rt_thread_mdelay(100);//Beep
rt_pin_write(PIN_BEEP,PIN_LOW);
flag = 1;
}
rt_thread_mdelay(10);
}
}

当输入五次错误密码以后通过添加一个线程实现一次10s的延迟以达到锁定密码锁的目的，同时也确保每输入五次错误密码后都会进行一次上述操作。

else if (errornum >= 5)
{
lcd_clear(WHITE); /* show RT-Thread logo */
lcd_show_image(0, 0, 240, 69, image_rttlogo);
lcd_set_color(WHITE, BLACK);
lcd_show_string(65, 110, 32, "Locked!");
lockflag = 1;
}
void thread_entry(void *parameter)
{
while (1)
{
if (lockflag == 1)
{
rt_thread_mdelay(10000);
init();
}
}
}

实现效果

密码输入

未输入状态：

输入状态：

成功进入：

报告密码错误：

密码锁因输入多次错误密码而被锁定：