编号：
CJ-32-2022-053-LW
设计摘要：
本论文设计了一种基于单片机的智能门禁系统，旨在提高门禁系统的智能化程度和安全性。该系统具备显示功能与语音功能，能够通过红外传感器检测是否有人靠近，并在有人靠近时进行液晶显示和语音播报。此外，系统还具备照明功能，可以在夜间检测到有人靠近时自动打开LED照明灯，并在无人停留一段时间后关闭。系统支持IC卡和矩阵按键输入开门密码，同时提供管理者模式用于修改密码。当密码错误超过三次时，系统会触发蜂鸣器报警并发送异常短信。另外，当系统检测到门口有人停留超过一分钟时，也会触发报警并发送异常短信。
通过实验验证，本论文设计的智能门禁系统能够准确地检测到有人靠近门口，并进行相应的显示和语音播报。在夜间，系统能够自动打开LED照明灯，提供良好的照明效果。系统的密码验证和修改功能也能够正常运行，并在密码错误超过三次时触发报警和发送异常短信。此外，系统还能够检测到门口有人停留超过一分钟并触发相应的报警和短信发送。
本论文设计的基于单片机的智能门禁系统能够有效地提高门禁系统的智能化程度和安全性。通过集成多种功能，实现了对门禁的智能化管理。该系统具备显示功能与语音功能、照明功能、密码验证与修改功能以及报警与短信发送功能。实验结果表明，系统能够稳定地运行，并能够准确地检测到门口的人员情况，并进行相应的处理。
通过本论文的研究，可以为门禁系统的智能化改造提供一种可行的解决方案。该系统不仅具备基本的门禁功能，还融入了显示、语音、照明等智能化功能，提升了用户体验和安全性。未来可以进一步优化系统的性能和功能，扩展其应用范围，为用户提供更加便捷和安全的门禁服务。
关键词：单片机、显示功能、语音功能、红外传感器、照明功能、IC卡
字数：10000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 光照检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STM32F103C8T6单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 光敏电阻
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 添加或删除门禁卡
4.4 解锁流程
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 智能门禁系统实物测试
5.3 开锁测试
5.4 短信测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2开锁测试
6.3短信与语音串口测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着社会的发展和科技的进步，门禁系统在各个领域得到了广泛应用，如住宅小区、办公楼、学校、医院等。传统的门禁系统通常只提供基本的开门功能，无法满足现代社会对安全性和智能化管理的需求。因此，设计一种基于单片机的智能门禁系统具有重要的实际意义。
首先，智能门禁系统可以提高门禁系统的安全性。传统的门禁系统通常只依靠钥匙或密码进行身份验证，存在被冒用或破解的风险。而基于单片机的智能门禁系统可以采用更加安全的身份验证方式，如IC卡、指纹识别等，提高门禁系统的安全性，有效防止非法进入。
其次，智能门禁系统可以提升门禁系统的智能化程度。传统的门禁系统无法主动感知和响应环境变化，而智能门禁系统可以通过红外传感器等设备实时监测门口的人员情况，并根据需要进行相应的显示和语音播报。此外，智能门禁系统还可以根据时间自动控制照明设备的开关，提供良好的照明效果。
最后，智能门禁系统可以提升用户体验和管理效率。传统的门禁系统需要人工管理开门密码，修改密码较为繁琐。而智能门禁系统可以通过管理者模式实现密码的简便修改，提高管理效率。同时，智能门禁系统还可以通过报警和异常短信功能，及时发现和处理异常情况，提升用户体验和安全性。
综上所述，设计一种基于单片机的智能门禁系统具有重要的实际意义。它可以提高门禁系统的安全性和智能化程度，提升用户体验和管理效率。随着社会的发展和需求的增加，智能门禁系统将在各个领域得到广泛应用，为人们的生活和工作带来更多便利和安全。
1.1 国内外研究现状
智能门禁系统是一个研究热点，国内外已经有许多相关的研究和应用。
国内方面，智能门禁系统的研究主要集中在以下几个方面：技术研究：国内的研究者在智能门禁系统的技术方面进行了大量的研究，包括身份验证技术（如指纹识别、人脸识别、虹膜识别等）、传感器技术（如红外传感器、声音传感器等）、通信技术（如无线通信、蓝牙通信等）等。安全性研究：智能门禁系统的安全性一直是研究的重点之一。国内的研究者通过加密算法、防护措施等手段提高门禁系统的安全性，防止非法进入和数据泄露。
用户体验研究：国内的研究者也关注智能门禁系统的用户体验，通过界面设计、交互方式等手段改善用户的使用体验，提高用户的满意度。
国外方面，智能门禁系统的研究也非常活跃，主要集中在以下几个方面：多模态身份验证：国外的研究者致力于将多种身份验证技术结合起来，如指纹识别、人脸识别和声纹识别等，以提高门禁系统的准确性和安全性。无线通信技术：国外的研究者在智能门禁系统中广泛应用无线通信技术，如蓝牙、Wi-Fi等，以实现无线开门、数据传输等功能。智能化管理：国外的研究者注重智能门禁系统的管理功能，通过集成管理软件、远程监控等手段，实现对门禁系统的远程管理和控制。
总体来说，国内外对智能门禁系统的研究主要集中在技术研究、安全性研究和用户体验研究等方面。随着科技的不断进步和需求的增加，智能门禁系统的研究和应用将会得到更多的关注和发展。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的智能养花装置系统，主要实现以下功能：
首先，系统具有显示功能和语音功能。当红外传感器检测到有人靠近时，液晶显示屏上会显示"welcome to home"的欢迎词，并进行语音播报。其次，系统具有照明功能。在夜间，系统会检测到有人靠近时自动打开LED照明灯，延迟30秒后若检测到无人停留，则会关闭LED照明灯。第三，系统支持IC卡和矩阵按键输入开门密码。用户可以使用IC卡或者输入密码来开启门禁。同时，系统还提供管理者模式，可以修改密码。如果密码错误超过三次，系统会触发蜂鸣器报警，并发送异常短信。最后，当系统检测到门口有人停留超过一分钟时，会触发报警，并发送异常短信。这个智能门禁系统还具有与STM32单片机、语音播报、RFID、GSM等技术相关的特点和标签。此外，该设计的功能可以扩展到智能保险箱和智能行李箱等领域。
