一、环境介绍
编程软件: keil5
主控MCU: STM32F103ZET6
射频卡读写器: RFID-RC522
步进电机: 28BYJ4 4相5线
蓝牙: ATK-HC05
WIFI: ATK-ESP8266
物联网云平台: 采用腾讯云物联网平台，直接支持微信小程序和手机独立APP控制
完整项目源码下载地址: https://download.csdn.net/download/xiaolong1126626497/19101807
二、功能介绍
这是基于STM32设计的智能锁模型，支持多种开锁方式，详情如下：
1. 门禁卡刷卡开锁：使用RC522射频卡读卡器，读取IC卡卡号和内部数据，验证身份，开锁。
2. 蓝牙自动开锁: 业主的手机蓝牙在范围内，自动开锁(通过连接蓝牙地址确认业主身份)，范围是通过蓝牙断开与连接上为准。
3. 微信小程序开锁、关锁：通过ESP8266连接腾讯云物联网平台，业主可以通过微信小程序“腾讯连连” 进行远程开锁和关锁。
如果没有使用过腾讯云物联网平台的，可以看这里：https://blog.csdn.net/xiaolong1126626497/article/details/116902653
4. 按键开锁、关锁: 可以通过开发板上的按键进行开锁和关锁(模拟物理钥匙而已)
开锁和关锁使用步进电机正转一圈、反转一圈模拟。
三、使用的相关硬件介绍
3.1 STM32F103ZET6系统板
3.2 HC05蓝牙模块
3.3 WIFI模块
3.4 RFID-RC522模块
3.5 步进电机
四、腾讯物联网平台
没有使用过物联网云平台的参考这里: https://blog.csdn.net/xiaolong1126626497/article/details/116902653
五、设备核心源码
-
#include "stm32f10x.h"
-
#include "led.h"
-
#include "delay.h"
-
#include "key.h"
-
#include "usart.h"
-
#include <string.h>
-
#include "timer.h"
-
#include "esp8266.h"
-
#include "mqtt.h"
-
#include "hc05_Bluetooth.h"
-
#include "RFID_RC522.h"
-
#include "motor.h"
-
-
/*
-
硬件连接方式:
-
-
ATK-HC-05串口蓝牙模块与STM32的串口2相连接。
-
PA1--LED 配对状态输出； 配对成功输出高电平，未配对则输出低电平。
-
PA4---KEY 用于进入 AT 状态；高电平有效（悬空默认为低电平）。
-
PA2--RXD 模块接收脚
-
PA3--TXD 模块发送脚
-
GND---GND 地
-
VCC---VCC 电源（3.3V~5.0V）
-
-
ATK-ESP8266串口WIFI模块与STM32的串口3相连接。
-
PB10--RXD 模块接收脚
-
PB11--TXD 模块发送脚
-
GND---GND 地
-
VCC---VCC 电源（3.3V~5.0V）
-
-
-
RC522射频模块外部的接口:
-
*1--SDA <----->PB5--片选脚
-
*2--SCK <----->PB4--时钟线
-
*3--MOSI<----->PA12--输出
-
*4--MISO<----->PA11--输入
-
*5--悬空
-
*6--GND <----->GND
-
*7--RST <----->PA8--复位脚
-
*8--VCC <----->VCC
-
-
-
ULN2003控制28BYJ-48步进电机接线:
-
-
ULN2003接线:
-
IN4: PC9 d
-
IN3: PC8 c
-
IN2: PC7 b
-
IN1: PC6 a
-
+ : 5V
-
- : GND
-
*/
-
-
//腾讯物联网服务器的设备信息
-
#define MQTT_ClientID "3XM7FNOG4Llock"
-
#define MQTT_UserName "3XM7FNOG4Llock;12010126;W5WOU;1624006004"
-
#define MQTT_PassWord "209f8dfc3079a54540aeb4263e99be24c5b0212141d8067e6348036383535941;hmacsha256"
-
-
//订阅与发布的主题
-
#define SET_TOPIC "$thing/down/property/3XM7FNOG4L/lock" //订阅
-
#define POST_TOPIC "$thing/up/property/3XM7FNOG4L/lock" //发布
-
-
#define CONNECT_WIFI "CMCC-Cqvn" //将要连接的路由器名称 --不要出现中文、空格等特殊字符
-
#define CONNECT_PASS "99pu58cb" //将要连接的路由器密码
-
-
#define CONNECT_SERVER_IP "106.55.124.154" //服务器IP地址
-
#define CONNECT_SERVER_PORT 1883 //服务器端口号
-
-
char mqtt_message[
200];
//上报数据缓存区
-
-
-
unsigned
char SN[
4];
//存放读出的卡号
-
unsigned
char CheckSN[
4]={
71,
151,
114,
179};
//用于验证的卡号--业主的卡号用于开锁
-
char SendBuff[
10];
-
-
-
/*
-
函数功能: 打印卡号
-
*/
-
void print_info(unsigned char *p,int cnt)
-
{
-
int i;
-
for(i=
0;i<cnt;i++)
-
{
-
printf(
"%d ",p[i]);
-
}
-
printf(
"\r\n");
-
}
-
-
-
/*
-
函数功能: 读卡号--电子标签的卡号
-
返回值: 1成功 0失败
-
*/
-
int ReadCardNumber(void)
-
{
-
unsigned
char CT[
2];
//卡类型
-
u8 status=
1;
-
status=RC522_PcdRequest(PICC_REQIDL ,CT);
//(寻卡模式，卡类型),成功返回0
-
if(status==MI_OK)
//寻卡成功
-
{
-
status=MI_ERR;
-
status=RC522_PcdAnticoll(SN);
//防冲撞，成功返回0，SN是读到卡号的地址
-
-
printf(
"卡类型:");
-
print_info(CT,
2);
//打印类型
-
printf(
"卡号:");
-
print_info(SN,
4);
//打印卡号
-
return
1;
-
}
-
return
0;
-
}
-
-
-
int main()
-
{
-
u8 esp8266_state=
0;
-
u8 key;
-
u8 i;
-
u32 time_cnt=
0;
-
u8 ble_connect_flag=
0;
-
u8 Motor=
0;
//电机状态
-
-
LED_Init();
-
KEY_Init();
-
USART1_Init(
115200);
-
RC522_Init();
//RC522
-
Moto_Init();
//步进电机初始化
-
USART3_Init(
115200);
//串口-WIFI
-
TIMER3_Init(
72,
20000);
//超时时间20ms
-
-
USART1_Printf(
"正在初始化WIFI请稍等.\r\n");
-
-
for(i=
0;i<
5;i++)
-
{
-
if(ESP8266_Init()==
0)
-
{
-
esp8266_state=
1;
-
break;
-
}
-
else
-
{
-
esp8266_state=
0;
-
USART1_Printf(
"ESP8266硬件检测错误.\n");
-
}
-
}
-
-
if(esp8266_state)
-
{
-
printf(
"准备连接服务器....\r\n");
-
-
//非加密端口
-
USART1_Printf(
"WIFI:%d\n",ESP8266_STA_TCP_Client_Mode(CONNECT_WIFI,CONNECT_PASS,CONNECT_SERVER_IP,CONNECT_SERVER_PORT,
1));
-
-
//2. MQTT协议初始化
-
MQTT_Init();
-
-
//3. 连接服务器
-
for(i=
0;i<
5;i++)
-
{
-
if(MQTT_Connect(MQTT_ClientID,MQTT_UserName,MQTT_PassWord)==
0)
-
{
-
esp8266_state=
1;
-
break;
-
}
-
esp8266_state=
0;
-
USART1_Printf(
"服务器连接失败,正在重试...\n");
-
delay_ms(
500);
-
}
-
USART1_Printf(
"服务器连接成功.\n");
-
-
//3. 订阅主题
-
if(MQTT_SubscribeTopic(SET_TOPIC,
0,
1))
-
{
-
USART1_Printf(
"主题订阅失败.\n");
-
}
-
else
-
{
-
USART1_Printf(
"主题订阅成功.\n");
-
}
-
}
-
-
/*4. 初始化HC05串口蓝牙*/
-
printf(
"蓝牙正在初始化.........\r\n");
-
USART2_RX_FLAG=
0;
-
while(HC05_Bluetooth_Init()){}
-
-
/*设置当前蓝牙为从机模式---这里设置从机的代码只需要设置一次,后面就可以屏蔽掉了*/
-
// HC05_Bluetooth_SetCmd((u8*)"AT+ROLE=0\r\n"); //设置为从机模式
-
// if(HC05_Bluetooth_GetRoleStatus()==0)printf("当前蓝牙处于从机状态!\r\n");
-
// else if(HC05_Bluetooth_GetRoleStatus()==1)printf("当前蓝牙处于主机状态!\r\n");
-
// HC05_Bluetooth_SetCmd((u8*)"AT+RESET\r\n"); //复位ATK-HC05模块
-
DelayMs(
1000);
//等待蓝牙模块稳定
-
-
/*2. 查询蓝牙主从状态*/
-
if(HC05_Bluetooth_GetRoleStatus()==
0)
printf(
"2 当前蓝牙处于从机状态!\r\n");
-
else
if(HC05_Bluetooth_GetRoleStatus()==
1)
printf(
"2 当前蓝牙处于主机状态!\r\n");
-
else
printf(
"2 当前蓝牙主从状态查询失败!\r\n");
-
-
/*3. 查看蓝牙连接状态*/
-
if(HC05_LED)
printf(
"3 当前蓝牙连接成功!\r\n");
-
else
printf(
"3 当前蓝牙未连接!\r\n");
-
-
// /*4. 设置蓝牙的名称*/
-
// if(HC05_Bluetooth_SetCmd((u8*)"AT+NAME=WBYQ_HC-05\r\n"))printf("4 蓝牙名称设置失败!\r\n");
-
// else printf("4 蓝牙名称设置为 WBYQ_HC-05! \r\n");
-
-
// /*5. 设置蓝牙配对密码*/
-
// if(HC05_Bluetooth_SetCmd((u8*)"AT+PSWD=1234\r\n"))printf("5 蓝牙配对密码设置失败!\r\n"); //密码必须是4位
-
// else printf("5 蓝牙配对密码设置为 1234 \r\n");
-
-
while(
1)
-
{
-
//按键可以测试开锁和关锁
-
key=KEY_Scan(
0);
-
if(key==
1)
-
{
-
LED1=
0;
//亮灯--表示开锁
-
time_cnt=
0;
-
Motorcw_ring(
1,
300);
//电机正转1圈
-
-
Motor=
1;
-
//更新微信小程序
-
sprintf(mqtt_message,
"{\"method\":\"report\",\"clientToken\":\"123\",\"params\":{\"Motor\":%d}}",Motor);
-
MQTT_PublishData(POST_TOPIC,mqtt_message,
0);
-
USART1_Printf(
"更新门锁状态:开锁\r\n");
-
}
-
else
if(key==
2)
-
{
-
LED1=
1;
//灭灯--表示关锁
-
time_cnt=
0;
-
Motorccw_ring(
1,
300);
//电机反转1圈
-
Motor=
0;
-
//更新微信小程序
-
sprintf(mqtt_message,
"{\"method\":\"report\",\"clientToken\":\"123\",\"params\":{\"Motor\":%d}}",Motor);
-
MQTT_PublishData(POST_TOPIC,mqtt_message,
0);
-
USART1_Printf(
"更新门锁状态:关锁\r\n");
-
}
-
-
DelayMs(
10);
-
time_cnt++;
-
if(time_cnt>=
50)
-
{
-
time_cnt=
0;
-
LED2=!LED2;
-
}
-
-
//微信小程序开锁方式: 接收WIFI返回的数据
-
if(USART3_RX_FLAG)
-
{
-
USART3_RX_BUFFER[USART3_RX_CNT]=
'\0';
-
-
printf(
"UART3收到数据.....\r\n");
-
//向串口打印微信小程序返回的数据
-
for(i=
0;i<USART3_RX_CNT;i++)
-
{
-
USART1_Printf(
"%c",USART3_RX_BUFFER[i]);
-
}
-
-
//如果是下发了属性,判断是开锁还是关锁
-
if(USART3_RX_CNT>
5)
-
{
-
//使用字符串查找函数
-
//开锁
-
if(
strstr((
char*)&USART3_RX_BUFFER[
5],
"\"Motor\":1"))
-
{
-
LED1=
0;
//亮灯--表示开锁
-
//开锁
-
//执行开锁代码--电机正转
-
Motorcw_ring(
1,
300);
//电机正转1圈
-
Motor=
1;
-
}
-
//关锁
-
else
if(
strstr((
char*)&USART3_RX_BUFFER[
5],
"\"Motor\":0"))
-
{
-
LED1=
1;
//灭灯--表示关锁
-
-
//关锁
-
//执行开锁代码--电机反转
-
Motorccw_ring(
1,
300);
//电机反转1圈
-
Motor=
0;
-
}
-
}
-
-
USART3_RX_CNT=
0;
-
USART3_RX_FLAG=
0;
-
}
-
-
//RC522开锁方式: 读取IC卡号
-
if(ReadCardNumber())
-
{
-
sprintf(SendBuff,
"%x%x%x%x\r\n",SN[
0],SN[
1],SN[
2],SN[
3]);
-
-
//比较卡号是否是业主的卡号，决定是否需要开锁
-
int i=
0;
-
for(i=
0;i<
4;i++)
-
{
-
if(CheckSN[i]!=SN[i])
break;
-
}
-
-
//如果是业主，就开锁
-
if(i==
4)
-
{
-
LED1=
0;
//亮灯--表示开锁
-
-
//更新微信小程序
-
sprintf(mqtt_message,
"{\"method\":\"report\",\"clientToken\":\"123\",\"params\":{\"Motor\":%d}}",Motor);
-
MQTT_PublishData(POST_TOPIC,mqtt_message,
0);
-
USART1_Printf(
"更新门锁状态:开锁\r\n");
-
-
Motor=
1;
-
//执行开锁代码--电机正转
-
Motorcw_ring(
1,
300);
//电机正转1圈
-
}
-
}
-
-
-
if(USART2_RX_FLAG)
-
{
-
USART2_RX_BUFFER[USART2_RX_CNT]=
'\0';
-
USART1_Printf(
"蓝牙:%s\r\n",USART2_RX_BUFFER);
-
USART2_RX_CNT=
0;
-
USART2_RX_FLAG=
0;
-
}
-
-
//蓝牙解锁方式: 离开范围就自动关锁 连接上就自动解锁
-
// 区分业主身份方式: 使用蓝牙的配对密码区分.
-
if(HC05_LED==
1 && Motor==
0)
//关锁状态才需要开始
-
{
-
LED1=
0;
//亮灯--表示开锁
-
ble_connect_flag=
1;
//表示蓝牙已经连接过
-
printf(
"蓝牙已经连接.\r\n");
-
Motor=
1;
-
-
//更新微信小程序
-
sprintf(mqtt_message,
"{\"method\":\"report\",\"clientToken\":\"123\",\"params\":{\"Motor\":%d}}",Motor);
-
MQTT_PublishData(POST_TOPIC,mqtt_message,
0);
-
USART1_Printf(
"更新门锁状态:开锁\r\n");
-
-
//开锁
-
//执行开锁代码--电机正转
-
Motorcw_ring(
1,
300);
//电机正转1圈
-
}
-
else
-
{
-
//之前蓝牙连接过
-
if(ble_connect_flag)
-
{
-
ble_connect_flag=
0;
//清除标记
-
LED1=
1;
//关灯--表示上锁
-
printf(
"蓝牙已经断开.\r\n");
-
Motor=
0;
-
//关锁
-
//执行开锁代码--电机反转
-
Motorccw_ring(
1,
300);
//电机反转1圈
-
-
//更新微信小程序
-
sprintf(mqtt_message,
"{\"method\":\"report\",\"clientToken\":\"123\",\"params\":{\"Motor\":%d}}",Motor);
-
MQTT_PublishData(POST_TOPIC,mqtt_message,
0);
-
USART1_Printf(
"更新门锁状态:关锁\r\n");
-
}
-
}
-
}
-
}
转载：https://blog.csdn.net/xiaolong1126626497/article/details/117305333
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