智能门禁系统的设计与实现：基于Arduino的智能门禁系统设计

威哥 2023-03-05 03:03:48 731

智能门禁系统的设计与实现：基于Arduino的智能门禁系统设计本文运用ArduinoUNO开源平台为核心控制组件相较于其他的开发平台其主要优势在于性价比高、便捷灵敏、方便上手主控板具有丰盛的I/o接口其中A0～A5端口可进行模拟量的输写、输出 0～13端口能够进行数字量的输写、输出（其中6个端口还能够进行PwM控制设置）同时可外接各式各样的扩展板连接多种功能的传感器具有壮大的可拓展性只须要通过配套数据线连接电脑端就能够快捷进行程序的烧录。ArduinoUNo的主控制芯片为ATmega328P 存储空间为32字节另外具有1字节的EEPRoM存储器空间有着很好的兼容性、更快的处理速度以及更好的稳定性。2.1ArduinoUNO主板及扩展板1系统总方案设计系统总体方案设计如图1所示本系统主要由ArduinoUNO单片机电路主板、电源模块、指纹模块、门禁卡模块、按键模块、显示模块、继电器以及12V电磁锁组成。系统由外接5V/12V双路电

基于Arduino的实验室智能门禁系统设计

[导读]摘要:针对地方高校开放性实验室的建设与开展设计了一套用于实验室的智能门禁管理系统该系统以Arduino开源平台作为核心控制组件具备光学指纹解锁功能、多位按键密匙解锁功能以及门禁卡识别解锁功能通过联合3种不同的解锁方式达到多合一的解锁效果。该设计能够应用于常规的实验室门禁系统中是一种低老本、低功耗、高性能的门禁系统能够为其他类似产品的设计提供参照。

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随着地方高校建设的不断开展一种为学生提供自由实战场所的创新性实验室初始出现并普及有关的课程设计环节中实验教学所占比重越来越大。为了提高此类实验室的利用率很有必要对实验室进行智能化管理升级智能门禁系统的应用能够成为提高管理效率的一个重要伎俩。本文设计了一款基于ArduinoUNO开源平台的多功能智能门禁系统通过AS608光学指纹模块、门禁卡感应模块、按键模块、显示模块等达到指纹的录入与验证密匙与门禁卡开锁 OLED显示屏交互等功能该系统设计方案较为简略易行能够为有关设计人员提供参照。

1系统总方案设计

系统总体方案设计如图1所示本系统主要由ArduinoUNO单片机电路主板、电源模块、指纹模块、门禁卡模块、按键模块、显示模块、继电器以及12V电磁锁组成。系统由外接5V/12V双路电源模块供电一路为系统主板供电另一路为电磁锁提供输写电源。通过主板与3种传感器模块相连达到指纹的录入与验证、密匙设置修改与验证、门禁卡识别解锁等功能当工作人员须要进入实验室时能够灵敏选择3种不同的解锁方式。该系统同时采用了OLED屏来实时显示设备的根本信息与解锁状态便于运用人员判断门禁系统是否正常工作。

2硬件设计选型

2.1ArduinoUNO主板及扩展板

本文运用ArduinoUNO开源平台为核心控制组件相较于其他的开发平台其主要优势在于性价比高、便捷灵敏、方便上手主控板具有丰盛的I/o接口其中A0～A5端口可进行模拟量的输写、输出 0～13端口能够进行数字量的输写、输出（其中6个端口还能够进行PwM控制设置）同时可外接各式各样的扩展板连接多种功能的传感器具有壮大的可拓展性只须要通过配套数据线连接电脑端就能够快捷进行程序的烧录。ArduinoUNo的主控制芯片为ATmega328P 存储空间为32字节另外具有1字节的EEPRoM存储器空间有着很好的兼容性、更快的处理速度以及更好的稳定性。

智能门禁系统的设计与实现：基于Arduino的智能门禁系统设计(1)

为了简化硬件连线运用了配套的V五.0根底扩展板如图2所示扩展板对应引脚可直接插在控制板上有效地增加了VCC电源端口以及GND接地端口数量大局部传感器及元器件可直接与扩展板连接避免了运用传统的面包板进行电源配置理线更为清晰明确。

智能门禁系统的设计与实现：基于Arduino的智能门禁系统设计(2)

图2本系统使用的Arduino扩展板

2.2AS608指纹模块

系统的指纹识别局部采用的是AS608指纹模块该模块具备高性能的光学指纹芯片内置DSP运算单元集成了稳定的识别算法能高效快捷地采集指纹图像并识别指纹特征。指纹模块主要用到4个端口 V＋端口通过连接开发板的＋5V电压输出口给指纹模块供电 GN端口接入扩展板 GN端口接地 DT与XT端口和RAduino开发板的串口R2、串口R3相连分别控制串行数据的输出与输写以此进行指纹信息的收集和比对。

2.3门禁卡模块

门禁卡解锁局部采用的是MFXC-522射频卡感应模块该模块老本低、体积小集成了在1三.56MHz下所有类型的通信方式和协议通信采用SP1模式有利于减少连线目前已经得到了较为广泛的应用。在门禁系统工作时能够运用片状1C卡或水滴状芯片卡进行数据的比照。

2.4按键模块

按键解锁局部在保证根本功能达到的前提下采用的是老本更低的4×4薄膜矩阵键盘只占用8个规范I/0接口分别连接RAduino主板的4～11数字串口达到按键模块与开发板之间的通信完成密匙解锁、密匙修改等有关功能。

2.50LED显示模块

屏幕显示局部选用的是基于12C模式的0.96寸0LEN显示屏模块该显示屏显示清晰占用引脚少老本较低能够进行中文字符的精确显示便于运用。其对应的库文件较为成熟常用的有u8glib库、u8g2库以及RdafAuit库在程序中调用库函数后能够非常方便地编写显示文字的大小、位置也能够利用图形转码软件将图形或汉字转为代码进而通过程序显示在0LEN屏幕上。

3软件设计

系统软件设计流程图如图3所示控制板上电开机后首先进行一次初始化其次进入待机状态系统会在0LEN显示屏上提示"等待解锁"字样当用户须要解锁时能够选取3种解锁方式中的任意一种系统会自动对应启动有关解锁程序若任一模块采集到的信息与控制板中所存储的信息一致则通过控制板程序控制继电器工作接通锁体连接电路完成开锁同时0LEN显示屏上显示"欢迎进入"字样:若信息比对失败则显示器显示"解锁失败"字样继电器状态保持不工作电磁锁不开锁。

智能门禁系统的设计与实现：基于Arduino的智能门禁系统设计(3)