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摘要：智能门锁系统以stc12c5a60s2单片机为主控制器，对WiFi接收信号、读卡器读取数据进行处理以及对舵机运转、调整进行控制。具有刷卡智能开锁和WiFi智能开锁两个功能。采用TJDZ-RC522 RFID 模块为读卡器，实现对IC卡的数据采集与传输，通过主控制器进行数据分析处理，并控制舵机的运转实现刷卡智能开锁；采用esp8266模块为WiFi信号接收器，实现接收手机网络助手发出的数据，并将数据传递至主控制器，当WiFi接收器实际采集数据与预定数据一致，主控制器控制舵机运转实现WiFi智能开锁。本设计的创新点是在读卡器智能门锁的基础上增加了WiFi控制，增加智能门锁的控制方式，建立有好的人机交互模式。因此，本系统具有很高的实用价值。
关键词stc12c5a60s2；WiFi控制；智能门锁
引言
目前，国内对智能门锁的定义是指区别于传统机械锁的基础上改进的，在用户安全性、识别性能、管理性方面更加优越、便利、智能的复合型锁具。在注重方便管理以及安全性要求较高的地方被广泛需要。同时随着智能家居的快速发展，人类对生活品质以及生活质量的要求逐渐提高。现今，人们存在着钥匙被复制、忘带钥匙被锁门外、钥匙弄丢需重新配锁、盗窃撬门等的烦恼，一款智能的门锁可以满足人们对门锁的要求，提高人们生活质量，使人们的生产和生活更为舒适与便利，减少不必要的损失。
文中以单片机为控制核心，利用WiFi模块、LED背光源液晶显示器、舵机及其他控制元件组成WiFi智能识别开锁器，具有成本低、稳定性高、安全性能好、可远程控制等功能特点。智能门锁是门禁系统中锁门的执行部件，产品能广泛应用于银行、政府部门、酒店、学校宿舍、家庭住宅等地方，具有良好的實际用途和光明的发展前景。
1.WiFi技术优势
（1）无须布线
作为无线网络WiFi最主要的优势就是无须布线从而摆脱了布线的烦恼，因此非常适合移动办公用户，市场前景非常广阔。
（2）健康安全
IEEE802.11规定的发射功率在100 毫瓦以内，实际发射功率约60～70毫瓦，较蜂窝电话以及手持式对讲机的发射功率低。且无线网络在使用时不直接接触人体，因此更加健康安全。
（3）简单的组建方法
组建无线网络只需要无线网卡、无线AP和有线架构，费用和复杂度远远低于有线网络。
（4）长距离工作
2012年数据显示，WiFi半径达900 英尺左右，约合300 米，而蓝牙的电波半径只有50 英尺左右，约合15 米，WiFi覆盖范围广。
（5）传输速度快
可达到37.5Mbit / s，能满足个人以及社会信息化的需求。
在未来阶段，WIFI技术的应用会越来越成熟。
2.系统硬件设计
本系统使用WiFi模块esp8266进行WiFi信号接收，接收来自手机网络助手发出的WiFi信号。esp8266模快具有Station模式、AP模式以及AP兼Station的工作模式。设置wifi模块为AP 模式，esp8266的TXD串口接单片机的RXD串口、RXD串口接单片机的TXD串口。在AP模式下，esp8266模块发出无线wifi信号，手机使用WLAN连接该wifi，通过输入正确的密码，便可利用手机网络助手实现手机与esp8266之间的联系。手机利用手机网络助手向esp8266发送开门密码，WiFi模块收到密码后利用中断串口2进行串口通信向单片机发送信号，单片机对密码进行识别，若密码错误使蜂鸣器动作发出响声，只有密码正确单片机才执行开门程序。
采用读卡模块TJDZ-RC522 RFID，发射电磁波实现与IC卡进行通讯，实现对IC卡数据的采集与存储。RC522芯片是应用于13.56MHz的，低电压、低成本、体积小的非接触式通信中高集成度的读写卡芯片，其采用SPI模式与主机进行通信，可减少连线、缩小PCB板体积，降低成本。RFID模块采用3.3V的电压，通过SPI接口便可与任何CPU主板进行通信，工作安全可靠、读卡距离远。根据需要设置两个按钮，分别控制存卡、正常（读卡）两种工作模式。
按钮1：进入存卡模式
每张IC卡都有一个固定的UID卡号，不会重复。TJDZ-RC522 RFID读取UID卡号后进入定时器中断，实现TJDZ-RC522 RFID与单片机的通讯，将读取的卡号存到单片机内部的EEPROM（内存）中；
按钮2：退出存卡模式进入正常的工作模式（读卡模式）
TJDZ-RC522 RFID读取接近射频模块的IC卡的UID卡号，进入定时器中断，将读取的卡号传输至单片机，由单片机判断TJDZ-RC522 RFID读取的卡号是否与EEPROM存储的卡号相符。若一致，单片机控制舵机运转。
本系统采用蜂鸣器以及LED指示灯作为温度报警电路。蜂鸣器的正极性的一端连接到+5V电源上面，另一端接到三极管的发射极；单片机自带LED指示灯，在P0.0～P0.7中任选一个作为本系统报警指示灯，故无需另设指示灯。当TJDZ-RC522 RFID读取的卡号不是EEPROM内预先存储的卡号或者esp8266读取的开门密码不是设定的密码，通过软件控制使P3.5=0、P0.0=0，即低电平时，从而使三极管8550、LED指示灯导通，流过蜂鸣器以及LED指示灯的电流形成回路，发出声音报警。
采用的液晶显示屏（LCD）模块具有可编程驱动、接口控制方便、体积小、功耗低、重量轻、超薄等诸多优点，尤其是具有良好的可视化人机界面。本系统采用液晶显示屏创建可视化人机界面，通过软件控制，使液晶显示屏显示智能门锁的状态、剩余电量、输入的密码正确与否以及日期、时间、温度等基础日常讯息。
3.系统软件设计
3.1软件功能概述
硬件的设计要求软件需要完成以下功能：
1）IC卡UID卡号的读取功能：软件可以正确的控制TJDZ-RC522 RFID进行UID卡号的正常读取，并可靠将数据传递回单片机。
2）WiFi通讯功能：esp8266可靠与手机网络助手进行通讯，实现无误接收手机发送的开锁密码，并将密码传递回单片机，有软件正确判断密码是否正确，并相应执行后续舵机运转或发出报警信号。
3）显示功能：包括门锁状态显示、门锁电量显示、时间显示。
4）报警功能：要求蜂鸣器、LED指示灯正常报警。
5）实现上位机与下位机的通信：利用软件VC6.0开发上位机系统，构成友好的人机界面。
3.2系统主程序流程
软件分成 7 个不同的模块来进行编译，分别为DS1302时钟模块、LCD12864液晶显示模块、DS18B20温度检测模块、温度报警、闹钟模块、红外遥控模块、下位机与上位机通信模块以及 main主程序模块。
4.结论
文中以stc12c5a60s2单片机为核心进行智能门锁设计，采用通用IC卡、WiFi接收器对系统进行设置及控制，系统经过实际调试，可以正常运行，智能门锁应用范围广泛，适合大多数民用场合。
参考文献：
[1]李晓阳WiFi技术及其应用与发展[J].信息技术，2012（2）
[2]李旭东浅谈蓝牙、WIFI技术的发展及其在手机中的应用前景[J].科技展望，2016，26（23）
[3]聂 茹基于AT89S52单片机的红外遥控温度报警器的设计与实现[J].电子设计工程，2016，26（23）
关键词stc12c5a60s2；WiFi控制；智能门锁
引言
目前，国内对智能门锁的定义是指区别于传统机械锁的基础上改进的，在用户安全性、识别性能、管理性方面更加优越、便利、智能的复合型锁具。在注重方便管理以及安全性要求较高的地方被广泛需要。同时随着智能家居的快速发展，人类对生活品质以及生活质量的要求逐渐提高。现今，人们存在着钥匙被复制、忘带钥匙被锁门外、钥匙弄丢需重新配锁、盗窃撬门等的烦恼，一款智能的门锁可以满足人们对门锁的要求，提高人们生活质量，使人们的生产和生活更为舒适与便利，减少不必要的损失。
文中以单片机为控制核心，利用WiFi模块、LED背光源液晶显示器、舵机及其他控制元件组成WiFi智能识别开锁器，具有成本低、稳定性高、安全性能好、可远程控制等功能特点。智能门锁是门禁系统中锁门的执行部件，产品能广泛应用于银行、政府部门、酒店、学校宿舍、家庭住宅等地方，具有良好的實际用途和光明的发展前景。
1.WiFi技术优势
（1）无须布线
作为无线网络WiFi最主要的优势就是无须布线从而摆脱了布线的烦恼，因此非常适合移动办公用户，市场前景非常广阔。
（2）健康安全
IEEE802.11规定的发射功率在100 毫瓦以内，实际发射功率约60～70毫瓦，较蜂窝电话以及手持式对讲机的发射功率低。且无线网络在使用时不直接接触人体，因此更加健康安全。
（3）简单的组建方法
组建无线网络只需要无线网卡、无线AP和有线架构，费用和复杂度远远低于有线网络。
（4）长距离工作
2012年数据显示，WiFi半径达900 英尺左右，约合300 米，而蓝牙的电波半径只有50 英尺左右，约合15 米，WiFi覆盖范围广。
（5）传输速度快
可达到37.5Mbit / s，能满足个人以及社会信息化的需求。
在未来阶段，WIFI技术的应用会越来越成熟。
2.系统硬件设计
本系统使用WiFi模块esp8266进行WiFi信号接收，接收来自手机网络助手发出的WiFi信号。esp8266模快具有Station模式、AP模式以及AP兼Station的工作模式。设置wifi模块为AP 模式，esp8266的TXD串口接单片机的RXD串口、RXD串口接单片机的TXD串口。在AP模式下，esp8266模块发出无线wifi信号，手机使用WLAN连接该wifi，通过输入正确的密码，便可利用手机网络助手实现手机与esp8266之间的联系。手机利用手机网络助手向esp8266发送开门密码，WiFi模块收到密码后利用中断串口2进行串口通信向单片机发送信号，单片机对密码进行识别，若密码错误使蜂鸣器动作发出响声，只有密码正确单片机才执行开门程序。
采用读卡模块TJDZ-RC522 RFID，发射电磁波实现与IC卡进行通讯，实现对IC卡数据的采集与存储。RC522芯片是应用于13.56MHz的，低电压、低成本、体积小的非接触式通信中高集成度的读写卡芯片，其采用SPI模式与主机进行通信，可减少连线、缩小PCB板体积，降低成本。RFID模块采用3.3V的电压，通过SPI接口便可与任何CPU主板进行通信，工作安全可靠、读卡距离远。根据需要设置两个按钮，分别控制存卡、正常（读卡）两种工作模式。
按钮1：进入存卡模式
每张IC卡都有一个固定的UID卡号，不会重复。TJDZ-RC522 RFID读取UID卡号后进入定时器中断，实现TJDZ-RC522 RFID与单片机的通讯，将读取的卡号存到单片机内部的EEPROM（内存）中；
按钮2：退出存卡模式进入正常的工作模式（读卡模式）
TJDZ-RC522 RFID读取接近射频模块的IC卡的UID卡号，进入定时器中断，将读取的卡号传输至单片机，由单片机判断TJDZ-RC522 RFID读取的卡号是否与EEPROM存储的卡号相符。若一致，单片机控制舵机运转。
本系统采用蜂鸣器以及LED指示灯作为温度报警电路。蜂鸣器的正极性的一端连接到+5V电源上面，另一端接到三极管的发射极；单片机自带LED指示灯，在P0.0～P0.7中任选一个作为本系统报警指示灯，故无需另设指示灯。当TJDZ-RC522 RFID读取的卡号不是EEPROM内预先存储的卡号或者esp8266读取的开门密码不是设定的密码，通过软件控制使P3.5=0、P0.0=0，即低电平时，从而使三极管8550、LED指示灯导通，流过蜂鸣器以及LED指示灯的电流形成回路，发出声音报警。
采用的液晶显示屏（LCD）模块具有可编程驱动、接口控制方便、体积小、功耗低、重量轻、超薄等诸多优点，尤其是具有良好的可视化人机界面。本系统采用液晶显示屏创建可视化人机界面，通过软件控制，使液晶显示屏显示智能门锁的状态、剩余电量、输入的密码正确与否以及日期、时间、温度等基础日常讯息。
3.系统软件设计
3.1软件功能概述
硬件的设计要求软件需要完成以下功能：
1）IC卡UID卡号的读取功能：软件可以正确的控制TJDZ-RC522 RFID进行UID卡号的正常读取，并可靠将数据传递回单片机。
2）WiFi通讯功能：esp8266可靠与手机网络助手进行通讯，实现无误接收手机发送的开锁密码，并将密码传递回单片机，有软件正确判断密码是否正确，并相应执行后续舵机运转或发出报警信号。
3）显示功能：包括门锁状态显示、门锁电量显示、时间显示。
4）报警功能：要求蜂鸣器、LED指示灯正常报警。
5）实现上位机与下位机的通信：利用软件VC6.0开发上位机系统，构成友好的人机界面。
3.2系统主程序流程
软件分成 7 个不同的模块来进行编译，分别为DS1302时钟模块、LCD12864液晶显示模块、DS18B20温度检测模块、温度报警、闹钟模块、红外遥控模块、下位机与上位机通信模块以及 main主程序模块。
4.结论
文中以stc12c5a60s2单片机为核心进行智能门锁设计，采用通用IC卡、WiFi接收器对系统进行设置及控制，系统经过实际调试，可以正常运行，智能门锁应用范围广泛，适合大多数民用场合。
参考文献：
[1]李晓阳WiFi技术及其应用与发展[J].信息技术，2012（2）
[2]李旭东浅谈蓝牙、WIFI技术的发展及其在手机中的应用前景[J].科技展望，2016，26（23）
[3]聂 茹基于AT89S52单片机的红外遥控温度报警器的设计与实现[J].电子设计工程，2016，26（23）