门禁锁加装指纹及联网控制功能

设计说明

指纹锁在原先的基础上再增加联网控制功能，可以用手机来控制开锁。

相比原先的方案，电路方面有两个较大的改变。

第一个就是把执行开锁程序的主控由STC15w204s换成ESP12F(ESP8266) WIFI芯片，ESP8266内部集成了主控，可以对其进行编程写入程序，来控制相关GPIO引脚。从而实现开锁关锁的功能。
第二就是电路加入了3.3V和3.73V稳压，因为门锁的直接供电电压是8.35V，所以通过AMS1117-3.3来给ESP8266供电，并使用AMS1117-ADJ调出3.7V左右的电压给指纹模块和STC15w204s供电。3.7V的电压直接接到指纹模块的电池接口，而不是接到5V的充电口，这样指纹模块在没有检测到手指时就进入低功耗待机状态。

3、其次指纹模块里的单片机代码也进行了修改，增加了掉电功能，并通过中断唤醒，在没有开锁指令时就单片机就进入低功耗掉电模式，使总体功耗降低，并减少了发热量。

物联网方案采用了蓝灯科技的接口进行通信，代码采用Arduino安装ESP8266库和Blinker库进行编写。

电路连接是用AD画的STC15最小系统板进行连接。当然也可以采用洞洞板或搭焊的方式进行连接。

警告

本装置安全性不高，仅用于技术学习，若您使用本装置造成了经济损失，后果自负。

总体电路连接图。

其他相关可以参考我之前发的文章门禁锁加装指纹功能

我是将元件焊接在PCB板上再进行连接。

ESP8266相关

采用电灯科技的方案，并且添加了小爱同学控制，有关小爱同学详情见https://diandeng.tech/doc/xiaoai

ESP8266程序代码

#define BLINKER_MIOT_LIGHT
#define BLINKER_WIFI
#define AB 0x00     //设置密码第一位
#define BB 0x00     //设置密码第二位
#define CB 0x00     //设置密码第三位
#define DB 0x00     //设置密码第四位
#define EB 0x00     //设置密码第五位
#define FB 0x00     //设置密码第六位
#include <Blinker.h>

char auth[] = "******";  //设备key，打开点灯app，添加设备，选择arduino设备，选择wifi接入，这里就会获得一个密钥，把密钥填写在这里。
char ssid[] = "*******";  //路由器wifi ssid
char pswd[] = "*******";  //路由器wifi 密码
int a;
int i;
int GPIO=12;//定义GPIO口用于控制电机驱动
int GPIO2=13;
#define BUTTON_1 "ButtonKey"

BlinkerButton Button1("key1");//这里需要根据自己在BLINKER里面设置的名字进行更改
char mima[6];
char num[1];
void kaisuo()       //开锁函数
{
         digitalWrite(GPIO, HIGH);
         digitalWrite(GPIO2, LOW);
         Blinker.delay(210);
         digitalWrite(GPIO, LOW);
         digitalWrite(GPIO2, LOW);
         Blinker.delay(4500);
         digitalWrite(GPIO, LOW);
         digitalWrite(GPIO2, HIGH);
         Blinker.delay(210);
         digitalWrite(GPIO, LOW);
         digitalWrite(GPIO2, LOW);
}

void passclean(void)     //密码清除函数
{
            i = 0;
        for (i = 0; i < 6; i++)  //for循环赋值  
        {   
          mima[i] = 0x00;  
        }
}



void button1_callback(const String & state)			//电灯APP控制响应函数
{
    BLINKER_LOG("get button state: ", state);
  if (state == BLINKER_CMD_ON) {
    
         kaisuo();
        BlinkerMIOT.powerState("on");
        BlinkerMIOT.print();
    }
}



void miotPowerState(const String & state)			//小米小爱同学控制响应函数
{
    BLINKER_LOG("need set power state: ",state);

   if (state == BLINKER_CMD_ON) {
        kaisuo();
        BlinkerMIOT.powerState("on");
        BlinkerMIOT.print();
    }
}


void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(GPIO,OUTPUT);
    pinMode(GPIO2,OUTPUT);
    digitalWrite(GPIO2,LOW);
    digitalWrite(GPIO,LOW);
    Blinker.begin(auth, ssid, pswd);
    Button1.attach(button1_callback);
    BlinkerMIOT.attachPowerState(miotPowerState);//这段代码一定要加，不加小爱同学控制不了,务必在回调函数中反馈该控制状态


}

void loop()
{
    Blinker.run();
    while(Serial.available()>0){
     
        num[1]=Serial.read();
        Serial.println(mima[a]);
      if(num[1]==AB){       //判断接受到的数据是否符合密码A位，若符合，则将密码放入到pass数组第一位里。
    mima[0] = num[1];    //以下同理
    }
      else if(num[1]==BB){
    mima[1]= num[1];
    }                  
    else if(num[1]==CB){
    mima[2]= num[1];
    }
    else if(num[1]==DB){
    mima[3]= num[1];
    }
    else if(num[1]==EB){
    mima[4]= num[1];
    }
    else if(num[1]==FB){
    mima[5]= num[1];
    }
    else
    {
    passclean();  //清空已接收的密码。
    }

      
      if((mima[0] == AB)&&(mima[1]==BB)&&(mima[2]==CB)&&(mima[3]==DB)&&(mima[4]==EB)&&(mima[5]==FB)){		//若密码符合则清空已接收的密码并执行开锁函数
        Serial.println("ok");
        passclean();
        kaisuo();
        
      }

  }

}

STC15W204S程序

//使用了STC的资料及范例程序
#include<STC15.h>
#include "intrins.h"
sbit key = P3^3;
sbit INT1 = 0xB3;
//bit FLAG;                       //1:上升沿中断 0:下降沿中断
#define A 0x00	   //设置密码第一位	十六进制数，比如0x22,0x89,0xEF,0x3F
#define B 0x00	   //设置密码第二位
#define C 0x00	   //设置密码第三位
#define D 0x00	   //设置密码第四位
#define E 0x00	   //设置密码第五位
#define F 0x00	   //设置密码第六位
unsigned char code tab[]={A,B,C,D,E,F};           //密码

void send(unsigned char dat)            //数据发送程序	 一次发送8位，比如0x22，对应的8位二进制为00010110
{
   	SBUF=dat;                           //将要发送的数据存入发送缓冲器中
    while(TI==0);                       //若发送中断标志位没有置1(正在发送数据)，就等待
    TI=0;                               //若发送完成，TI自动置1，这里把它清零
}
                       
void delay(unsigned int ms)			//延时函数

{

unsigned int i,j;

    for(i=ms;i>0;i--)
    for(j=892;j>0;j--);

}       



void exint1() interrupt 1       //INT1中断入口
{ 
                 
    unsigned int k;
   	if(key==1)
        {
        delay(10);
        if(key==1)
        {

            for(k=0;k<6;k++)               
            {
                send(tab[k]);              //发送数据
                delay(1);               
            }
            delay(5000);
        }
        }

}






void main(void)
{
    TMOD=0x20;                         //定时器T工作于方式2（可自动重装的8位定时器）
    SCON=0x40;                         //串口工作方式1，不允许接收
    PCON=0x00;
    AUXR |=0X01;					     //启动定时器T2
    AUXR |=0X04;                         //波特率不倍增
    T2L =0xE0;                          //波特率为9600b/s
    T2H =0xFE;
    AUXR |= 0X10;					
    key = 0;  
    P0M0 = 0x00;
    P0M1 = 0x00;
    P1M0 = 0x00;
    P1M1 = 0x00;
    P2M0 = 0x00;
    P2M1 = 0x00;
    P3M0 = 0x00;
    P3M1 = 0x00;
    P4M0 = 0x00;
    P4M1 = 0x00;
    P5M0 = 0x00;
    P5M1 = 0x00;
    P6M0 = 0x00;
    P6M1 = 0x00;
    P7M0 = 0x00;
    P7M1 = 0x00;

    IT1 = 0;                    //设置INT1的中断类型为上升沿和下降沿,上升沿和下降沿均可唤醒
 // IT1 = 1;                    //设置INT1的中断类型为仅下降沿,下降沿唤醒

    EX1 = 1;                    //使能INT1中断
    EA = 1;                          
    while(1)
    {

        PCON = 0x02;            //MCU进入掉电模式
        _nop_();                //掉电模式被唤醒后,首先执行此语句,然后再进入中断服务程序
       _nop_();


    }
}

电机驱动我采用的是MX608E芯片相关电路如下