小区单元门可视化智能门禁系统用户终端设计
为了使人们的日常生活更加便利与智能化，我们设计了这个小区单元门可视化智能门禁系统，实现用户终端与单元门通信、用户终端与物业端联系的功能。本设计是以STM32F429单片机作为微处理器的小区单元门可视化智能门禁系用户终端部分设计，硬件设计的主要模块有以太网通信模块、触摸屏模块、电源模块、存储模块、音频模块，STM32F429板载一个以太网接口（RJ45）,可以用来连接网线实现通信；软件设计主要有人机界面设计、访客来访和与物业管理端的通信，而人机界面设计设计中包括IP设置、密码设置、密码修改设置等，通过触摸屏按键实现相应的功能,并且在进入设置界面时需要输入用户密码。与其他智能门禁系统相比，本设计基于STM32单片机具有性能高、功耗低、成本低的优点。关键词 单片机，智能门禁系统，用户终端
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景意义 1
1.2 门禁系统发展概况 1
1.3 关键技术 2
2 系统设计方案 3
2.1设计总体要求? 3
2.2 主要器件选择 4
2.2.1 STM32F429单片机 4
2.2.2 7寸RGBLCD电容触摸屏 4
3 硬件设计 6
4 软件设计 9
4.1 程序设计总体框图 9
4.2 主程序设计 9
4.2.1 程序总流程 9
4.2.2 主界面设计 10
4.3 火警模块 11
4.4 匪警模块 12
4.5 与物业通信模块 14
4.6 设置模块 14
4.7 可视对讲模块 16
5 系统调试 17
5.1 硬件调试 17
5.2 模块调试 18
5.3 系统调试 25
结 论 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
附录1 33
附录2 35
附录3 45
1 绪论
1.1 课题背景意义
从古到今，门锁在日常生活中有着至关重要 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
的作用，人们普遍用它保护自身及财产的安全。传统的门锁是属于机械锁，然而无论什么样的机械锁，总有人可以通过一些方法将它打开，而且在一些大型场所，出入口通道比较多，需要的门锁也会多，这在管理方面会有很多麻烦，也会带来诸多的问题；后来，出现了电子密码锁和电子磁卡锁，虽然这两种锁给日常带来了很多便利，但是它们容易被复制，损坏率较高或者密码容易泄露，给人们生活带来了一些安全隐患。现如今，小区智能门禁系统已逐渐代替传统的门锁，而智能门禁系统则避免这些问题，不仅保障了人们的安全也带来了便利，是实现安全防范管理的有效措施，也是现代化迅速发展的重要标志。综合性的安全防范管理系统等安防技术融入到智能小区，可以优化城市的管理与发展，改善城市发展的难题并构建网格化社会治安防控体系，使城市未来向网络化、高清化、智能化及系统集成化的方向发展，实现多个部门共同应对综合指挥调度，提高对各种事故、灾害、案件和突发事件的防范和应急处理能力[1]。
智能门禁系统是智能小区自动化系统中的安全系统的一部分，是一种现代化的安全防范管理系统。在社会经济不断发展的今天，楼宇建筑的主要管理范围、出口和入口、重要设备管理控制中心、保存重要物品的库房和电梯口等一些重要机构的通道入口都需要加强安全防范管理措施，这就需要我们研究并设计出与之相应的智能化门禁管理系统，对出入口人员的身份进行识别，对出入口进行管理控制[2]。同样的小区单元门智能门禁系统是对住户的人身财产安全进行保障的重要方法。
1.2 门禁系统发展概况
近年来，随着我国经济的迅速发展，人民的生活水平和生活质量不断提高，因此，城乡人民居住的主要地点变成各种住宅型小区，而智能化的小区为住户提供了一种舒适便捷以及安全性能更高的智能化生活环境，智能化小区因为采用了先进的科学技术，所以在各个地方受到了消费者的欢迎[3]。20世纪80年代中期的时候，智能小区在美国诞生并发展，它依赖于先进科学技术的发展，特别是计算机科学技术、应用信息技术、自动化控制技术、计算机网络技术和办公自动化控制技术等技术的发展和应用而发展扩大起来的。在这个科技快速发展的21世纪里，智能化住宅小区建设覆盖化是必然的趋势，可视对讲门禁系统会越来越多的应用到各住宅小区。一个较为完善的智能化安全小区，必须具有便捷、舒适、高档的生活环境，并确保每一个住户的生命财产的安全。目前大部分的门禁与可对视系统已实现网络的管理控制，远程操作等比较高端功能，为人们的生活提供了很大程度地灵活性与便捷性。在此基础上，可视对讲门禁系统的发展速度非常迅速，有很大的发展前景。除此之外，小区的安全防范系统也显得极其重要，较之以前单靠人力来防，利用现代化先进的安全管理防范技术，首先就对不法分子产生了震慑的作用，使他们不会轻易的违法作案，为住户生活营造了一个舒适便捷、安全、温暖的生活环境[4]。
? 目前，国内对智能门禁系统的研究已经从认知教育和小范围试用程度进入到了研发设计的阶段，但是在智能门禁系统的设计与研发过程中仍有一些不足之处，其主要表现有：(1)对国外市场上已经有的系统进行研究与仿造；(2)对国外已有的模块直接利用，比如天线的模板，关于门禁控制器，和读写器等；(3)产品的形式种类少儿相似，并且对投入的资金有很大的消耗[5]。(4)安防系统报警不安全。按照一般的安防系统设置的方案，如果居民家中发现有小偷进入报警，而此时如果居民受到小偷威胁而撤销报警设置，就会给居民造成经济财产损失甚至是威胁人身安全。
??在重要技术方面，中国目前也有一些企业仿造国外的智能门禁系统，现在的做法分为两种，一是采购外国企业的关于系统的零部件，然后对这些已买入的芯片进行再次的设计。这样的系统的性能比较好，对一些对安全管理有非常严格要求的机构或场所可以满足，但是在价格方面也相对较高。另一种是在买入关键芯片后，对国外其它除芯片以外的部分的优秀产品部件进行研究与设计[6]。这种方法可以变通，能够满足所有客户对智能门禁系统的合理化的要求，而且价格相对比较便宜。从产品内部设计结构可以发现，目前国内的一些门禁系统大部分是以控制器为核心进行研究与设计的，门控器的部分则是由国外的企业研究开发[7]。目前，在现代化的智能系统的研究与开发中我国处于落后的状态，然而，相信在不久的将来我们国家一定可以研发出属于自己的完整的智能系统。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景意义 1
1.2 门禁系统发展概况 1
1.3 关键技术 2
2 系统设计方案 3
2.1设计总体要求? 3
2.2 主要器件选择 4
2.2.1 STM32F429单片机 4
2.2.2 7寸RGBLCD电容触摸屏 4
3 硬件设计 6
4 软件设计 9
4.1 程序设计总体框图 9
4.2 主程序设计 9
4.2.1 程序总流程 9
4.2.2 主界面设计 10
4.3 火警模块 11
4.4 匪警模块 12
4.5 与物业通信模块 14
4.6 设置模块 14
4.7 可视对讲模块 16
5 系统调试 17
5.1 硬件调试 17
5.2 模块调试 18
5.3 系统调试 25
结 论 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
附录1 33
附录2 35
附录3 45
1 绪论
1.1 课题背景意义
从古到今，门锁在日常生活中有着至关重要 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
的作用，人们普遍用它保护自身及财产的安全。传统的门锁是属于机械锁，然而无论什么样的机械锁，总有人可以通过一些方法将它打开，而且在一些大型场所，出入口通道比较多，需要的门锁也会多，这在管理方面会有很多麻烦，也会带来诸多的问题；后来，出现了电子密码锁和电子磁卡锁，虽然这两种锁给日常带来了很多便利，但是它们容易被复制，损坏率较高或者密码容易泄露，给人们生活带来了一些安全隐患。现如今，小区智能门禁系统已逐渐代替传统的门锁，而智能门禁系统则避免这些问题，不仅保障了人们的安全也带来了便利，是实现安全防范管理的有效措施，也是现代化迅速发展的重要标志。综合性的安全防范管理系统等安防技术融入到智能小区，可以优化城市的管理与发展，改善城市发展的难题并构建网格化社会治安防控体系，使城市未来向网络化、高清化、智能化及系统集成化的方向发展，实现多个部门共同应对综合指挥调度，提高对各种事故、灾害、案件和突发事件的防范和应急处理能力[1]。
智能门禁系统是智能小区自动化系统中的安全系统的一部分，是一种现代化的安全防范管理系统。在社会经济不断发展的今天，楼宇建筑的主要管理范围、出口和入口、重要设备管理控制中心、保存重要物品的库房和电梯口等一些重要机构的通道入口都需要加强安全防范管理措施，这就需要我们研究并设计出与之相应的智能化门禁管理系统，对出入口人员的身份进行识别，对出入口进行管理控制[2]。同样的小区单元门智能门禁系统是对住户的人身财产安全进行保障的重要方法。
1.2 门禁系统发展概况
近年来，随着我国经济的迅速发展，人民的生活水平和生活质量不断提高，因此，城乡人民居住的主要地点变成各种住宅型小区，而智能化的小区为住户提供了一种舒适便捷以及安全性能更高的智能化生活环境，智能化小区因为采用了先进的科学技术，所以在各个地方受到了消费者的欢迎[3]。20世纪80年代中期的时候，智能小区在美国诞生并发展，它依赖于先进科学技术的发展，特别是计算机科学技术、应用信息技术、自动化控制技术、计算机网络技术和办公自动化控制技术等技术的发展和应用而发展扩大起来的。在这个科技快速发展的21世纪里，智能化住宅小区建设覆盖化是必然的趋势，可视对讲门禁系统会越来越多的应用到各住宅小区。一个较为完善的智能化安全小区，必须具有便捷、舒适、高档的生活环境，并确保每一个住户的生命财产的安全。目前大部分的门禁与可对视系统已实现网络的管理控制，远程操作等比较高端功能，为人们的生活提供了很大程度地灵活性与便捷性。在此基础上，可视对讲门禁系统的发展速度非常迅速，有很大的发展前景。除此之外，小区的安全防范系统也显得极其重要，较之以前单靠人力来防，利用现代化先进的安全管理防范技术，首先就对不法分子产生了震慑的作用，使他们不会轻易的违法作案，为住户生活营造了一个舒适便捷、安全、温暖的生活环境[4]。
? 目前，国内对智能门禁系统的研究已经从认知教育和小范围试用程度进入到了研发设计的阶段，但是在智能门禁系统的设计与研发过程中仍有一些不足之处，其主要表现有：(1)对国外市场上已经有的系统进行研究与仿造；(2)对国外已有的模块直接利用，比如天线的模板，关于门禁控制器，和读写器等；(3)产品的形式种类少儿相似，并且对投入的资金有很大的消耗[5]。(4)安防系统报警不安全。按照一般的安防系统设置的方案，如果居民家中发现有小偷进入报警，而此时如果居民受到小偷威胁而撤销报警设置，就会给居民造成经济财产损失甚至是威胁人身安全。
??在重要技术方面，中国目前也有一些企业仿造国外的智能门禁系统，现在的做法分为两种，一是采购外国企业的关于系统的零部件，然后对这些已买入的芯片进行再次的设计。这样的系统的性能比较好，对一些对安全管理有非常严格要求的机构或场所可以满足，但是在价格方面也相对较高。另一种是在买入关键芯片后，对国外其它除芯片以外的部分的优秀产品部件进行研究与设计[6]。这种方法可以变通，能够满足所有客户对智能门禁系统的合理化的要求，而且价格相对比较便宜。从产品内部设计结构可以发现，目前国内的一些门禁系统大部分是以控制器为核心进行研究与设计的，门控器的部分则是由国外的企业研究开发[7]。目前，在现代化的智能系统的研究与开发中我国处于落后的状态，然而，相信在不久的将来我们国家一定可以研发出属于自己的完整的智能系统。
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