基于STC单片机和蓝牙通信模块的智能门禁系统技术方案

本发明专利技术为了解决现有技术中门禁系统的匙端不易保管、易丢失、识别率低的问题，提供了一种包括匙端和锁端的基于STC单片机和蓝牙4.0通信模块的智能门禁系统。匙端为安装有APP程序和蓝牙4.0通信模块的电子设备；锁端包括密码键入模块、门锁控制器、STC单片机和蓝牙4.0通信模块；STC单片机与密码键入模块信号连接，STC单片机验证和保存密码键入模块输入的密码；锁端的蓝牙4.0通信模块与匙端的蓝牙通信模块建立连接；STC单片机将接收的密码与STC单片机保存的密码进行比对，STC单片机将比对结果发送至门锁控制器。发明专利技术采用APP程序结合蓝牙通信技术的方式，实现了无实体钥匙便可开启门锁，并通过蓝牙交互实现匙端与锁端的双向认证，防止锁端被非法开启。

Intelligent Access Control System Based on STC MCU and Bluetooth Communication Module

【技术实现步骤摘要】
基于STC单片机和蓝牙通信模块的智能门禁系统
本专利技术涉及一种门禁系统，尤其是基于STC单片机和蓝牙通信模块的智能门禁系统。
技术介绍
随着当今科技的迅速发展,现在的门禁系统相比传统门禁系统来说,有了更进一步的发展,并逐渐形成了一套完整的出入管理系统。在许多的居民小区、写字楼等建筑内,每位用户都拥有了门禁系统所制定的个人识别密码，用户仅需凭借个人独有密码便能够通过门禁系统，因此门禁系统也成为了保障建筑内用户的生命及财产安全的必要设施。门禁系统发展的前身是被称为“电子锁”阶段，虽然电子锁的出现在一定程度上提高了人们进出入通道的水平，但由于其本身的故障率较高使得无法得到广泛的应用。近年来，门禁系统依附于多种高新技术，也取得了可观的进步，出现了感应卡式门禁、指纹门禁、虹膜以及面部识别门禁等众多系统，它们的优势在于安全性、便利性、易管理性等方面的提高，这也从一定程度上推动了门禁系统在大众生活应用领域的普及。与此同时依附于各种高新技术的门禁系统也存在一定的不足，例如：感应卡开锁需要用户随身携带感应卡，而用户外出时往往容易忘记，且IC感应卡不易保管、容易丢失；指纹开锁虽然较为安全便利，但也存在指纹识别模块识别率较低的问题，且便捷性较低；虹膜识别系统的主要问题是处理速度较慢，且人体的生物特征会伴随着时间和外部环境而发生改变，从而影响该系统的拒识率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：如何使用蓝牙4.0通信技术去解决现有门禁系统的匙端不易保管、易丢失、识别率低的问题。本专利技术的技术方案如下：基于STC单片机和蓝牙4.0通信模块的智能门禁系统，包括匙端和锁端；所述匙端为安装有APP程序和蓝牙4.0通信模块的电子设备；所述锁端包括密码键入模块、门锁控制器、STC单片机和蓝牙4.0通信模块；所述STC单片机与所述密码键入模块信号连接，所述STC单片机验证和保存所述密码键入模块输入的密码；在一个有效距离内，锁端的蓝牙4.0通信模块与匙端的蓝牙通信模块建立连接；STC单片机接收被打开的APP程序自动发送的密码，并将接收的密码与STC单片机保存的密码进行比对，所述STC单片机将比对结果发送至所述门锁控制器。上述智能门禁系统的工作原理是：匙端的蓝牙4.0通信模块作为通信主端，APP程序对其进行控制，使得匙端相当于开门的钥匙（电子卡），锁端的蓝牙4.0通信模块作为通信从端，其将用户的操作信息传送至门锁，由门锁内部的STC单片机进行处理，通过STC单片机输出电平的改变控制机械门锁的动作。进一步的是，所述门锁控制器主要由供电芯片和电磁锁组成，所述供电芯片具备4V-28V宽电压输入。美国芯源系统有限公司生产的MP2303供电芯片，具备4V-28V宽电压输入，该供电芯片的工作效率高，可以达到较佳的节能效果。进一步的是，所述锁端包括接收STC单片机对比结果并转换成图形显示的显示模块。由此，在匙端获取用户授权程序中和开锁程序中，显示模块都会将结果以图片化的形式进行显示。进一步的是，所述APP程序中设置有管理服务模块，此模块通过已建立的蓝牙通信发送密码给STC单片机，STC单片机将此密码与保存的密码进行验证，根据验证结果给与或者取消用户授权。由此，用户可通过此模块取得锁端的授权。同时，用于可在此管理服务模块中添加若干锁的管理控制，以实现一个匙端控制数个锁端。进一步的是，所述APP程序中设置有多个读取所述管理服务模块中对应密码数据的匙端解锁模块，点击其中一个匙端解锁模块，APP程序通过已建立的蓝牙通信自动发送密码给STC单片机。由此，用户可在一个匙端控制数个锁端。进一步的是，STC单片机为STC89C52单片机，内嵌程序使用意法半导体公司的的配套软件STVD编程，源码使用C语言。选用该单片机作为门禁控制器的核心部分，能有效提高整个门禁控制器的性能，并高效率完成对比认证以及对其他模块的控制。进一步的是，所述蓝牙4.0通信模块使用Nordic公司的生产的型号为nRF8001的蓝牙4.0芯片。nRF8001只需通过少量外围器件就可实现稳定的无线通信，其峰值电流不到12.5mA，连接状态下的平均电流不到12μA。此外，该芯片还集成了一个DC/DC稳压器，非常适合空间受限制以及具有低功耗要求的门禁系统。本专利技术取得的有益效果在于：1.本专利技术采用APP程序结合蓝牙通信技术的方式，实现了无实体钥匙便可开启门锁的目的；2.本专利技术通过蓝牙交互，实现匙端与钥端的双向认证，防止匙端被非法开启，从而提高门禁系统的安全性。3.本专利技术可实现一个匙端控制数个锁端，实现了门禁的集中管理。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。附图1为实施例中门禁系统的开锁控制流程图；附图2为实施例中门禁系统的取得用户授权流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图1和2，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例智能门禁系统，包括匙端和锁端。所述匙端为安装有APP程序和蓝牙4.0通信模块的电子设备。电子设备可以是平板、电脑或者手机等，只要能够灌装对应的APP程序即可。锁端包括密码键入模块、门锁控制器、STC单片机和蓝牙4.0通信模块。在一个有效距离内，锁端的蓝牙4.0通信模块与匙端的蓝牙4.0通信模块建立连接。密码键入模块包括置于门外的数字键盘。所述STC单片机与所述密码键入模块信号连接，并验证和保存所述密码键入模块输入的密码。STC单片机接收被打开的APP程序自动发送的密码，并将接收的密码与STC单片机保存的密码进行比对，所述STC单片机将比对结果发送至所述门锁控制器。所述门锁控制器主要由供电芯片和电磁锁组成。所述供电芯片采用美国芯源系统有限公司生产的MP2303芯片，其具备4V-28V宽电压输入。若密码比对成功，STC单片机降低输出电压使电磁锁的吸料降低，电磁锁失去吸力从而实现开门。所述门锁控制器也可选用机械锁，只要STC单片机能够控制锁芯驱动件的工作和复位即可。一个锁端可有多个独立的匙端，每个匙端都需要取得锁端的授权，锁端的单片机可将每次开门的匙端都形成记录。匙端和锁端在初次使用或者更换密码时需要进行用户授权和密码配对。匙端和锁端在用户授权过程中，先在锁端键入蓝牙配对密码，STC单片机保存该配对密码，匙端打开蓝牙助手自动搜寻门锁的蓝牙，通过输入正确的配对密码建立蓝牙通信；然后，在锁端键入门锁开门密码，STC单片机保存该开门密码，匙端打开APP程序，并在管理服务模块中输入正确的开门密码，通过已建立的蓝牙通信发送开门密码给STC单片机，STC单片机将此密码与保存的开门密码进行验证，若符合则给予用户授权。蓝牙配对结果、授权结果和开门状态均会以图形化的形式和声音的形式现在锁端的LED或者LCD显示屏中。每个门锁都有一个独立的编码，此编码可以是二维码也可以一串字符号，用户打开APP程序，可通过扫描二维码或者输入字符号的方式先验证即将取得授权的门锁是否是要取得授权的门锁。一个匙端也可以控制数个锁端，可在APP程序的管理服务模块中根据门锁的二维码或者字符串建立相应的匙端解锁模块，只要点击其中一个匙端解锁模块，APP程序通过已建立的蓝牙通信自动发送密码给对应锁端的STC单片机即可实现开锁。蓝牙的验本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于STC单片机和蓝牙通信模块的智能门禁系统，其特征在于，包括匙端和锁端；所述匙端为安装有APP程序和蓝牙4.0通信模块的电子设备；所述锁端包括密码键入模块、门锁控制器、STC单片机和蓝牙4.0通信模块；所述STC单片机与所述密码键入模块信号连接，所述STC单片机验证和保存所述密码键入模块输入的密码；在一个有效距离内，锁端的蓝牙4.0通信模块与匙端的蓝牙通信模块建立连接；STC单片机接收被打开的APP程序自动发送的密码，并将接收的密码与STC单片机保存的密码进行比对，所述STC单片机将比对结果发送至所述门锁控制器。

【技术特征摘要】
1.基于STC单片机和蓝牙通信模块的智能门禁系统，其特征在于，包括匙端和锁端；所述匙端为安装有APP程序和蓝牙4.0通信模块的电子设备；所述锁端包括密码键入模块、门锁控制器、STC单片机和蓝牙4.0通信模块；所述STC单片机与所述密码键入模块信号连接，所述STC单片机验证和保存所述密码键入模块输入的密码；在一个有效距离内，锁端的蓝牙4.0通信模块与匙端的蓝牙通信模块建立连接；STC单片机接收被打开的APP程序自动发送的密码，并将接收的密码与STC单片机保存的密码进行比对，所述STC单片机将比对结果发送至所述门锁控制器。2.根据权利要求1所述的智能门禁系统，其特征在于，所述门锁控制器主要由供电芯片和电磁锁组成，所述供电芯片具备4V-28V宽电压输入。3.根据权利要求1所述的智能门禁系统，其特征在于，所述锁端包括接收STC单片机对比结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖，
申请(专利权)人：张颖，
类型：发明
国别省市：江苏,32