使用STM32实现简单的智能门禁系统

最新推荐文章于 2025-05-10 20:45:45 发布

原创最新推荐文章于 2025-05-10 20:45:45 发布 · 587 阅读

5 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#stm32 #单片机 #嵌入式硬件

智能门禁系统的实现涉及到多个方面，包括硬件设计和软件开发。在本文中，我将使用STM32微控制器来实现一个简单的智能门禁系统。

硬件设计：

使用STM32微控制器：我将使用STM32F103C8T6微控制器作为主控制器来实现门禁系统。这个微控制器具有足够的I/O引脚、存储器和处理能力来处理门禁系统的功能。
人体红外传感器：我将使用人体红外传感器来检测门口是否有人，并触发相应的动作。
RFID读卡器：我将使用RFID读卡器来读取访客的卡片信息。每个访客都会有一个独特的RFID卡片。
电子锁：我将使用一个电子锁作为门的控制装置。当门禁系统验证通过后，电子锁将被解锁。

软件开发：

初始化STM32微控制器：在软件开发的开始，我们需要初始化STM32微控制器的引脚、时钟和其他外设。

#include "stm32f1xx_hal.h"

void SystemClock_Config(void);

int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();

  // 初始化引脚和其他外设

  while (1)
  {
    // 程序主循环
  }
}

void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;

  __HAL_RCC_HSE_CONFIG(RCC_HSE_ON);

  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

初始化人体红外传感器：我们需要初始化人体红外传感器的引脚和设置中断，以便在检测到人体时触发相应的动作。

#include "stm32f1xx_hal.h"

void EXTI0_IRQHandler(void)
{
  HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0);
}

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
  if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_0)
  {
    // 有人进入门口，执行相应的操作
  }
}

int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();

  // 初始化其它外设

  // 初始化人体红外传感器
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;

  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_AFIO_CLK_ENABLE();

  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);

  while (1)
  {
    // 程序主循环
  }
}

初始化RFID读卡器：我们需要初始化RFID读卡器的引脚和设置中断，以便在读取到卡片信息时触发相应的动作。

#include "stm32f1xx_hal.h"

void EXTI1_IRQHandler(void)
{
  HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_1);
}

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
  if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)
  {
    // 读取RFID卡片信息，并执行相应的操作
  }
}

int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();

  // 初始化其它外设

  // 初始化RFID读卡器
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;

  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_AFIO_CLK_ENABLE();

  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  HAL_NVIC_SetPriority(EXTI1_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI1_IRQn);

  while (1)
  {
    // 程序主循环
  }
}

初始化电子锁：我们需要初始化电子锁的引脚，以便在门禁系统验证通过后控制电子锁的状态。

#include "stm32f1xx_hal.h"

void unlock_door(void)
{
  // 解锁门
}

void lock_door(void)
{
  // 上锁门
}

int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();

  // 初始化其它外设

  // 初始化电子锁
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

  while (1)
  {
    // 程序主循环
    // 根据门禁系统的状态来控制电子锁的状态
    if (door_access_granted)
    {
      unlock_door();
    }
    else
    {
      lock_door();
    }
  }
}

完整的代码示例：

#include "stm32f1xx_hal.h"

void EXTI0_IRQHandler(void)
{
  HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_0);
}

void EXTI1_IRQHandler(void)
{
  HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(GPIO_PIN_1);
}

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
  if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_0)
  {
    // 有人进入门口，执行相应的操作
  }
  else if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_1)
  {
    // 读取RFID卡片信息，并执行相应的操作
  }
}

void unlock_door(void)
{
  // 解锁门
}

void lock_door(void)
{
  // 上锁门
}

void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct;
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;

  __HAL_RCC_HSE_CONFIG(RCC_HSE_ON);

  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();

  // 初始化其它外设

  // 初始化人体红外传感器
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStruct;
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;

  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_AFIO_CLK