智能手机门禁系统的设计

杨明明 王月琴

摘要：分析了现有门禁系统的缺点，设计了一种通过智能手机APP控制门锁的系统。该系统由智能手机、蓝牙模块、WIFI模块、门禁控制器四个部分组成。智能手机APP通过蓝牙或WIFI发送开锁信号，门禁控制器接收到信号后控制电磁锁的开启或关闭。

关键词：门禁系统；智能手机；蓝牙；WIFI

0、引言

随着社会电子化智能程度的深入，现在我们看到的门禁系统依据输入设备、介质和方法的不同可以分为：密码门禁系统、刷卡门禁系统、生物识别门禁系统，现有的门禁系统都存在一定的缺点。密码门禁系统速度慢，安全性差；刷卡门禁系统卡片容易损坏且容易丢失和遗忘；生物识别门禁系统成本高，比对速度慢。智能手机下载手机App经物业授权后即可安全、快捷开门。在现有存量门禁设备上加装一套控制器，不用其它任何改造和投入，管理方和用户使用软件即可进行授权管理和开门。

1、系统设计

手机通过蓝牙或WIFI两种无线模式与门禁控制器通信，门禁控制器接收手机端发送的指令后控制门锁的开关。系统示意图如图1所示。

系统由智能手机终端、门禁控制器、蓝牙通信模块、wifi通信模块、电控锁组成。蓝牙通信模块和wifi模块的功能主要是主动搜寻附近可连接的蓝牙设备，并且完成门禁控制器与手机终端的信息交流。门禁控制器主要完成对门禁开启/关闭的状态控制。系统开启后，蓝牙模块和WIFI模块搜寻附近可通过蓝牙或wifi连接的手机终端，发现可连接终端并建立连接后，蓝牙模块或wifi模块向系统发送验证请求信号，系统将验证码传送至蓝牙模块，并由蓝牙模块或wifi模块发送给手机终端。系统信息交互结构如图2所示。

2、软件设计

（1）手机APP软件设计

手机APP端软件设计主要完成蓝牙或WIFI设备初始化，通过无线设备发送开锁命令等。当采用蓝牙模块时，首先初始化本地蓝牙设备，建立Local-device类，包括取得本地设备实例、蓝牙名称、设置发现模式、获得发现代理。创建public int BTS_Init（）类函数，实现蓝牙初始化判断，寻找默认蓝牙设备，打开蓝牙。启动蓝牙设备搜索，实现连接到一个指定的蓝牙设备，创建public int BTS_SendDates（Stringbuffer）类函数实现字符串发送到已连接好的蓝牙设备上，创建public int BTS_Finish（）类函数结束蓝牙通信，最后创造一个接收的模块。HC05蓝牙模块的TXD与STC89C52单片机P3.0连接，RXD与P3.1相连，实现蓝牙串口通信连接。

（2）门禁控制器软件设计

门禁控制器主要完成无线设备匹配，接收无线设备发送字符，执行开锁指令等。门禁控制器软件流程图如图3所示。

3、系统调试

由LED灯模拟电磁锁，手机端通过蓝牙发送命令控制相应灯的亮灭，设计出LED1打开、LED1关闭、LED2打开、LED2关闭、LED3打开、LED3关闭、六个按键，分别由控制命令sendMessage（"1"）、sendMessage（"2"）、sendMessage（"3"）、sendMessage（"4"）、sendMessage（"5"）、sendMessage（"6"）發送六个状态。数字“1”表示LED1打开，数字“2”表示LED1关闭，数字“3”表示LED2打开，数字“4”表示LED2打开，数字“5”表示LED3打开，数字“6”表示LED3打开。接收端通过蓝牙接收到命令信号后置LED灯相应的状态，电路运行效果图如图4所示。

参考文献：

[1]刘星.基于蓝牙和单片机的智能家居控制系统设计[J]. 电子技术，2013，（11）：46-48.

[2]张毅刚.单片机原理及应用[M] .北京：高等教育出版社，2012，11：16-25.

[3]郑雨璐，韩朴毅，李楠等.基于蓝牙的智能家用LED灯设计[J].智能城市，2016，（12）：211237.

[4]陈松.基于单片机的蓝牙应用系统的设计[J].辽东学院学报（自然科学版），2008，（04）：210-213.

作者简介：

杨明明（1994-）男（汉族），安徽长丰人，学生，本科，《信号与信号处理》专业。

王月琴（1980-）女（汉族），安徽合肥人，讲师，硕士，主要从事信号与信息处理研究。

省级大学生创新项目：AH201612216005

国家级大学生创新项目：201712216017