本项目有指纹识别、动态密码、普通钥匙以及管理员特有的微信等开 门方式，实验室人员可直接指纹识别进入；管理员手机微信获取的动态密 码给非实验室人员，具有随机性，不确定性，且隐私性较高，同时管理员 手机可随时查看实验室进出记录。使得实验室的管理更加安全与方便，也 大大提高了工作效率。
一、硬件设计
本系统核心处理器的主控芯片采用意法半导体公司 STM32F103C8T6
1、TM1638 按键模块的设计
TM1638 是带键盘扫描接口的 LED(发光二极管显示器)驱动控制专用电 路,内部集成有 MCU 数字接口、数据锁存器、LED 高压驱动、键盘扫描等电路。在本课程设计主要应用其中键扫数据输入 K1~K3 及段输出部分 SEG1/KS1~SEG8/KS8 及 SEG9~SEG10。其引脚图及对应的功能如下。
最终整合在一块板上：
2、指纹模块
电容式指纹模块是利用 指纹 sensor 与导电的皮下电解液形成电场，指纹的高低起伏会导致二者之 间的压差出现不同的变化，借此可实现准确的指纹测定。该方式适应能力 强，对使用环境无特殊要求，同时，硅晶元以及相关的传感原件对空间的 占用较小，因而使得该技术在许多方面得到了比较好的推广
3、HMI 串口屏
HMI 的串口屏幕有很多型号，本设计使用的是 TJC3224T022_011 这个 型号的显示屏，没有触摸功能，屏幕大小是 320*240 个像素点的大小，这 块屏幕可以通过串口来很方便的控制这块屏幕。4、树莓派
树莓派是一款基于 ARM 的微型电脑主板，以 SD/MicroSD 卡为内存硬 盘，卡片主板周围有 1/2/4 个 USB 接口和一个 10/100 以太网接口（A 型没 有网口），可连接键盘、鼠标和网线，同时拥有视频模拟信号的电视输出 接口和 HDMI 高清视频输出接口，以上部件全部整合在一张仅比信用卡稍 大的主板上，具备所有 PC 的基本功能只需接通电视机和键盘，就能执行 如电子表格、文字处理、玩游戏、播放高清视频等诸多功能。树莓派通过 应用 ITchat 库与微信进行连接，可实现手机微信端的远程操控
本设计由树莓派通过串口与 STM32 通信，实现微信端的一些功能 （微信远程直接开门、修改 STM32 中储存的固定密码、修改指纹信息 等），这样就可以更方便地由树莓派远程控制、更改 STM32 中储存的录入 的指纹信息或固定密码信息
5、硬件整合
二、软件设计
1、串口部分
串口 1 用来跟树莓派进行通信，串口 2 是与 HMI 串口屏进行通信。 串口 1 中断处理过程
串口 2 中断处理过程：
2、中断部分
将树莓派微信端传过来的开门指令，指纹检测均视为两个按键输入 端，通过检测输入端的值，来改变门锁状态标志位 flag 的值，若 flag 为 0，门锁打开；若 flag 为 1，门锁不打开。
三、实验结果
1、微信端
已实现：微信可直接远程控制开门。微信可管理用户指纹信息（添 加、删除等）。微信可实时查看门口照片。微信可更改门锁固定密码，可获取随机的动态密码。
2、STM32端：
已实现：按键模块输入密码。 指纹模块实现指纹的录入、验证等。 HMI 串口屏起到提示性作用（显示时间、输入密码界面、已通过 微信进入、已通过指纹进入等提示信息）。 高低电平控制门锁开启和关闭
工程源码分享：
链接：https://pan.baidu.com/s/1yfq23bEqXBxOR8cmXMw1tQ
提取码：1xbc