编号：
T4852310M-LW
设计摘要：
基于STM32单片机的安全自动门系统，该系统集成了多种传感器和执行器，实现了对门禁系统的智能化控制。系统主要由中控部分、输入部分和输出部分组成。系统的中控部分采用STM32单片机作为核心控制器，负责获取输入部分的数据并进行处理，最终控制输出部分。输入部分包括人脸识别模块、红外测温模块、超声波测距模块、红外对管、独立按键和供电电路。输出部分包括OLED显示模块、步进电机及驱动模块、继电器控制输出、语音播报模块、蜂鸣器和GSM模块。人脸识别模块用于识别人脸，确保只有授权人员可以进入。MLX90614红外测温模块实时检测当前温度值，确保进入人员体温正常。HC-SR04超声模块用于检测门与人员之间的距离，防止夹伤。红外对管检测是否有人进入，确保门禁系统的实时响应。独立按键用于切换界面、设置温度最大值、手动开关门和进行人脸识别。供电电路为整个系统提供稳定的电源。OLED显示模块显示距离、温度最大值和当前温度，提供直观的用户界面。步进电机及驱动模块控制门的开关，实现自动门的智能化操作。继电器控制输出用于消毒，确保门禁区域的卫生安全。SU-03T语音播报模块当检测到温度异常时播报“温度异常，禁止开门”，温度正常时播报“温度正常，已开门”。蜂鸣器若温度大于设定的最大值，蜂鸣器报警，提醒管理人员。GSM模块用于给手机发送报警信息，确保管理人员能够及时响应。系统功能包括人脸识别与身份验证、温度检测与报警、距离检测与安全防护、语音提示与信息反馈、远程报警与管理。本设计通过集成多种传感器和执行器，实现了对安全自动门系统的智能化控制。系统不仅提高了门禁系统的安全性，还增强了用户体验，具有较高的实用价值和推广前景。
关键词：单片机，人脸识别、门禁系统、红外测温技术、权限控制、体温检测
字数：12000+
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目录：
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 温度检测方案的选择
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
3.3 显示模块
3.4 非接触式测温模块
3.5 SU-03T语音识别模块
3.6 步进电机
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2温度异常测试
5.3 人脸识别测试
5.4 手动开门测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2按键调节阈值测试
6.3温度异常报警仿真
结 论
参考文献
致 谢
1 、引 言
1.1 选题背景及实际意义
选题背景及实际意义随着科技的快速发展和智能化趋势的推进，传统的门禁系统已经无法满足现代社会对安全、便捷和智能化的需求。特别是在公共场所、办公楼、住宅小区等人员密集区域，安全自动门系统的应用显得尤为重要。传统的门禁系统通常依赖于简单的密码输入或刷卡方式，这些方法存在易被破解、操作不便、安全性低等问题。因此，开发一种集成了多种传感器和执行器，能够实现智能化控制的安全自动门系统具有重要的现实意义。实际意义方面，基于STM32单片机的安全自动门系统设计具有以下几个方面的优势：1.提高安全性：通过集成人脸识别模块，系统能够准确识别授权人员，防止未经授权的人员进入。红外测温模块可以实时检测进入人员的体温，确保只有体温正常的人员可以进入，这在当前疫情防控背景下尤为重要。2.增强用户体验：系统通过OLED显示模块提供直观的用户界面，显示距离、温度等信息，用户可以清晰地了解当前状态。语音播报模块在检测到温度异常时会及时播报，提供人性化的提示。3.智能化操作：步进电机及驱动模块控制门的开关，实现自动门的智能化操作，减少了人工干预，提高了操作的便捷性和效率。4.远程管理与报警：GSM模块可以实时向管理人员发送报警信息，确保管理人员能够及时响应异常情况，提高了系统的管理效率和应急处理能力。5.多功能集成：系统集成了多种传感器和执行器，不仅实现了人脸识别、温度检测、距离检测等功能，还具备语音提示、远程报警等附加功能，满足了现代门禁系统的多样化需求。综上所述，基于STM32单片机的安全自动门系统设计不仅提高了门禁系统的安全性和智能化水平，还增强了用户体验，具有较高的实用价值和推广前景。该系统在公共场所、办公楼、住宅小区等领域的应用，将为社会的安全管理和智能化建设提供有力支持。
1.2 国内外研究现状
国内外研究现状随着智能化技术的不断发展，国内外在安全自动门系统方面的研究也取得了显著进展。国外研究主要集中在高端市场，如欧美国家，其研究重点在于高精度的人脸识别技术、多传感器融合技术以及智能控制算法。例如，美国的一些研究机构和企业已经开发出了基于深度学习的人脸识别系统，能够在复杂环境下实现高精度的识别。此外，欧洲的一些研究团队也在探索将物联网技术应用于门禁系统，实现远程监控和管理。国内研究方面，近年来随着人工智能和物联网技术的快速发展，国内在安全自动门系统领域的研究也取得了长足进步。许多高校和科研机构致力于开发基于国产芯片的智能门禁系统，如基于海思芯片的智能门禁系统，已经在一些高端住宅小区和办公楼中得到了应用。同时，国内企业也在积极探索将5G技术应用于门禁系统，以提高系统的响应速度和稳定性。总体来看，国内外在安全自动门系统领域的研究都在朝着智能化、集成化和网络化的方向发展，未来随着技术的进一步成熟，安全自动门系统将在更多领域得到广泛应用。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的安全自动门系统设计，主要实现以下功能：
通过非接触式温度传感器检测温度
通过红外传感器检测是否有人
通过超声波模块检测距离
使用步进电机模拟自动门开关，继电器模拟消毒
通过蜂鸣器和led灯进行温度不正常，声光报警以及语音提示，短信提醒
通过人脸识别门口进行识别开门
通过按键进行手动开门，阈值设置等
通过oled显示屏显示温度，距离等信息
