基于STM32智能指纹锁控制系统设计与实现

王彰云

(广西工业职业技术学院，广西 南宁 530001)

0 前言

5000年前我国就创造了木质的门锁，到春秋时期我们的木匠祖先鲁班创造了鲁班锁，后来又出现了三簧锁、叶片锁、套筒转心锁，再到今天人们广泛使用的弹子锁，人们对锁的安全性能要求越来越高，传统的机械锁已经不能满足社会发展要求。如何提高锁的安全性、保密性、耐用性已成为现在锁研究的热点方向。本文设计了一款基于STM32的智能指纹锁控制系统。

1 智能指纹锁控制系统组成

图1 智能指纹锁控制系统框图

2 智能指纹锁硬件电路设计

2.1 STM32微处理器

采用STM32F407作为指纹锁控制系统的微处理器，内部使用Cortex-M4内核，该处理器运行速度快，最高可以运行168MHz的频率信号，扩展性能好，3路12位A/D转换接口，2路12位的D/A转换接口，有3个i2c接口，6个usart串行接口、1个SDIO接口，内部有丰富的定时器，支持SWD和JTAG调试，广泛应用在高端的汽车电子、智能家居等嵌入式产品中。

2.2 指纹模块

指纹模块是智能指纹锁的核心部分，其功能是完成人体指纹的采集以及对输入指纹的识别。本文采用FPM10A指纹识别模块，该模块具有指纹采集速度快，错误率低，指纹存储空间大等优点。并且该模块是串口通讯，连接STM32F407的USART3端口，TXD、RXD分别连接PD8和PD9引脚。指纹模块电路如图2所示。

图2 指纹模块电路

2.3 电磁锁模块

该电路控制信号的电压V1使用5V电压，电磁锁驱动电压源使用12V电压，三极管的基极连接STM32F407芯片的PD1引脚，通过改变PD1引脚的电平来控制三极管的开通和关断，最终控制继电器，当继电器工作时，DS1二极管导通，电磁锁打开。电路如图3所示。

图3 电磁锁驱动接口电路

2.4 OLED显示模块以及按键模块

本系统采用OLED显示屏，其具有发光效率高且能耗低、屏薄且重量轻、抗震特性好、视角度广画面不失真、响应速度快等优点，被广泛应用在电子产品中。通过OLED显示屏，显示指纹录入、指纹识别等相关提示信息。系统中增加了矩阵按键，设置了功能键1为指纹录入模式，功能键2位指纹识别模式，功能键3为指纹模块缓存ID号，并且可以通过矩阵按键增加密码开锁功能。

3 结语

本文设计的智能指纹锁控制系统，经过安装测试，其具有安全、可靠性高、识别率高等特点，具有较高的使用价值。