博鱼中国官网基于物联网的智能门锁设计doc本设计利用智能门锁可以实现远程控制开关门，输入密码不对还有报警系统。本课题主要应用基于物联网的智能门锁设计，通过手机端与门锁端相互连接，使其可以远程控制门锁的功能。本设计以STM32单片机为核心的智能门锁，能够实现通过手机APP输入密码开门，支持开门密码修改及外接备用电源供电；密码连续输入错误三次实现报警并短时间禁止再次输入密码。此基于物联网的智能门锁主要由两部分组成：一是以ARM（STM32）为核心以wifi透传模块为途径和以电机、温湿度传感器、红外模块、烟雾及可燃气体监测等为周边的检测模块组成的数据收集传输处理及执行控制系统；二是以云平台为基础制作的以APP为核心的远程观看及控制中心。本论文详细介绍了怎样做成具有智能功能的门锁的设计思路、想法及基于物联网门锁系统的设计和开发，和此设计的实在用途，及以后的前景发展。

　　通过调查发现，智能门锁在市场中有多家在销售，但销量不大，也就是说还市场还没有完全更替新的智能的锁具，很多人依旧在使用上个世纪末普遍使用的老式机械锁，用钥匙开门的方式，反锁门也是手动。因此，本课题设计了一款基于物联网技术的新型智能门锁博鱼中国官网，并结合了具有wifi特性及各类传感器模块添加的器具，极大的提高了门锁的安全性，智能性和方便感，同时在很大程度上降低了门锁的经济成本，满足了人们对于智能门锁的要求。

　　对于现在发展来说，出现了物联网这个概念以来，许多国家，许多企业，都把物联网引用到生活中来，想应的，智能手机，智能家居等名词也就由此展开。本课题研究的是智能家居里的智能门锁设计，智能门锁的发展可谓是快速，井喷式的，在生活中带给人们方便的同时，企业家发现了这个卖点，开始研究，打开这个未知的市场，由最初的机械门锁替换为现在的智能锁，由以前的需要用钥匙来开门，没有钥匙很多的麻烦事，演变成现在的手机可以远程操控开门，或者监控门的开关模式，从而安全性提高了，也省去了钥匙的作用，集体体现在手机上，这相当于人们出行的工具方面少了一样东西，而钥匙的重量也是可以和手机媲美的，既减轻了人们出行的重量，也增加了门锁的安全性。所以，智能门锁的发展是顺势发展，是有广阔前景支撑的。C级锁开锁时间最长，个别C级锁的开锁时间甚至在200分钟以上，远高于盗贼的犯罪心理承受时间，足以让不法分子望而却步。

　　在这个工资与房价差距越拉越大的时代，拥有独立住房的人们放心购买智能门锁，对于房东而言，租房更适合安装智能门锁。通过智能门锁手机APP密码解锁云平台会留有解锁记录，不仅方便房东进行人员管理，并且修改密码需要房主手机短信验证码进行验证，无须担心前一批租户有“复制”钥匙的可能。

　　对于智能家居的互联互通，美国市场一直在需要突破路径，虽然稳定的IFTTT功能可以弥补设备与设备之间直接的联动，但是通过第三方平台与路由器的协助来让设备联动，其丢包和延迟性不可忽视，所以最终的解决办法一定要是设备间可以自己联动，虽然现在的Echo可以语音控制照明和开关博鱼网页版官网登录-入口，但是唯独门锁的直接联动被遗漏，美国市场，没有一家智能门锁可以与Echo直接对接，对于世界上最成功的智能家居硬件Echo也表示很无奈。

　　为何会发生这种囧境？苹果这几年对HomeKit平台的推广并不给力，于是乎给了美国智能家居领域人士的感觉就是HomeKit并不靠谱，反而没有亚马逊智能音箱Echo靠谱。3月初发布的Echo两款迷你语音音箱Tap和Dot，一样内置Alexa助手，又为终端控制送上两款硬件大餐。没有一家智能门锁与Echo对接是什么概念，随便举例几个知名的牌:,August,Yale,Kwikset,Schlage,Kevo都无法直连。

　　远程监控博鱼网页版官网登录-入口、照片拍摄、异地遥控、电子钥匙分发、地域围栏联动都很方便，这是智能锁提供的便捷性，对于安全性而言，智能锁与传统的锁一样，也避免不了被撬的风险，而且还增加了家庭内外网被黑，黑客开门的风险。

　　便捷性是智能门锁的选购亮点，但是除此之外，作为锁中的智能性，就应该具备更智能的样子和功能，例如触摸感应开启、蓝牙的兼容、内涵数字键和物理开锁控等等都应该具备，但是目前美国的智能门锁要么具有部分功能，要么就很“丑”。

　　简直是在调理人的神经，对于有强迫症的人来锁，这感受会如刀割一样，也许走到半路没收到消息的强迫症患者还得回家再推门看一下。

　　去年还出现了“下架门”事件。可以目前与Echo对接的智能门锁为“零”，虽然IFTTT可以绑定Schlage、Yale和Kwikset等门锁，但他们还是需要用第三方平台对接。

　　加拿大科技公司PishonLab设计的Tapplock智能挂锁，花了不到45分钟就解开了智能挂锁。蒂尔尼表示，尽管Tapplock因没有锁孔阻断了部分物理访问，但如果事先计算出低功耗蓝牙(BLE)的MAC地址，那么用一部手机在2秒内就能破解该锁。

　　2009年10月，韩国通过了物联网基础设施构建基本规划博鱼网页版官网登录-入口，将物联网市场确定为新增增长动力，据估算至2013年物联网产业规模将达50万亿韩元博鱼官网。韩国通信委员会相关人士表示博鱼网页版官网登录-入口，委员会已经树立了到2012年“通过构建世界最先进的物联网基础实施，打造未来广播通信融合领域超一流ICT强国”的目标博鱼网页版官网登录-入口，并为实现这一目标，确定了构建物联网基础设施、发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境等4大领域、12项详细课题。

　　许多企业宁愿花大钱投放广告，购买虚假排名，却不愿意花钱进行研发设计来提高产品的用户体验。虚假的功能、虚假的价格、虚假的广告，都在快速消耗行业的信用。“简单抄袭，粗暴贴牌”是媒体用来形容智能门锁行业现状的一句话，导致的结果就是产品过剩而不是产能过剩。

　　由此可见，在2016年中国智能锁市场规模已超过了欧美及日韩等发到国家。虽然阿里发布的未给出到2023年的预判数据，但按照目前的增长速度，按2023年还是3200万套，市场价每把1500元算博鱼中国官网，产值将超过接近500亿元人民，按当下汇率算，将达70亿美元左右。

　　跨界阵营，主要由11个品牌组成，其中小米、德施曼、三星、鹿客4个品牌出现在了曝光榜TOP10博鱼网页版官网登录-入口。跨界阵营按照其原始行业分类，又可分为以下几个子阵营：

　　一是出现在曝光榜第二位的小米、第四位的三星组成的手机阵营博鱼网页版官网登录-入口。这2个品牌延续了在手机领域所取得的品牌声望，无论是在曝光榜还是在口碑榜，都位居TOP5行列。

　　二是由海尔、飞利浦、好太太等组成的家电阵营。在曝光榜和口碑榜均处于19位及更靠后的局面，相比手机阵营，它们在智能门锁的表现则大不如其在老本行家电行业那样优秀博鱼中国官网。

　　三是以德施曼为代表的安防阵营。德施曼取得了曝光榜TOP3和口碑榜TOP2的好成绩，足以见得安防品牌在智能门锁领域所具备先天性基因优势。

　　四是由鹿客、果加组成的互联网阵营。其中鹿客取得了曝光榜TOP6的成绩，而口碑榜却略有下降，处在TOP10，以此显现出互联网品牌的品牌传播和推广优势，但在用户口碑层面仍有一定的上升空间。

　　设计完成一个以STM32单片机为核心的智能门锁，能够实现通过手机APP输入密码开门（输入的密码隐藏，显示*）、支持开门密码修改及外接备用电源供电；密码连续输入错误三次实现报警并短时间禁止再次输入密码。可进一步扩展设计，进而支持射频卡开门或通过TFT触摸屏键入密码进行开门，有相关的三色灯显示输入的正确与否，及报警种类的灯。

　　总体设计方案：此基物联网的智能门锁主要由两部分组成：一是以ARM（STM32）为核心以wifi透传模块为途径和以电机博鱼(中国)官方网站-BOYU SPORTS、温湿度传感器、红外模块、烟雾及可燃气体监测等为周边的检测模块组成的数据收集传输处理及执行控制系统；二是以云平台为基础制作的以APP为核心的远程观看及控制中心。控制方法：利用手机云平台，控制门锁的开关，门锁的反锁博鱼中国官网，及相关问题的亮灯情况。本控制系统的传感检测部分由DHT11温湿度传感器，ST188红外传感器等检测装置组成，温湿度传感器用于实时监测终端现场的温度和湿度，红外传感器可以检测终端现场是否有人驻留，还可增加烟雾传感器来实时检测环境的烟雾浓度，防止发生火灾等安全事故，亦可通过多个传感器间的相互配合来提高整个智能家居控制系统的舒适性和安全性。系统运用了汉枫的LPB100wifi透传模块进行无线通信，通过手机APP发送指令给wifi模块进行数据交互进而通过MCU控制执行机构（电机）执行预设的动作。智能控制部分作为整个控制系统的灵魂所在，是设计最为精密的一部分博鱼官网，支撑着整个控制系统的运转，我用STM32F103c8t6作为核心，控制电机、LED等执行机构完成相应的动作。对于门锁来说，安全性是重中之重，本设计的控制流和数据流通过机智云全程加密，具有较高的安全性，且采用电机开关锁不易被外力暴力破坏，进一步提高了基于物联网的智能门锁的安全性。

　　STM32单片机具有标准的ARM架构，内核为ARM公司为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的Cortex-M内核。

　　内核：32位高性能ARMCortex-M3处理器，时钟：高达72M,实际还可以超屏一点点，单周期乘法和硬件除法

　　定时器：多达11个定时器，4个通用定时器，2个基本定时器，2个高级定时器，1个系统定时器，2个看门狗定时器

　　通信接口：多达13个通信接口，2个I2C接口，5个串口，3个SPI接口博鱼中国官网，1个CAN2.0，1个USBFS，1个SDIO时钟，复位和电源管理：①2.0~3.6V电源和IO电压②上电复位，掉电复位和可编程的电压监控③强大的时钟系统，4~16M的外部高速晶振，内部8MHz的高速RC振荡器，内部40KHz低速RC振荡器，看门狗时钟，内部锁相环（PLL，倍频），一般系统时钟都是外部或者内部高速时钟经过PLL倍频后得到，外部低速32.768K的晶振，主要做RTC时钟源

　　设备可直接接5V电源使用博鱼网页版官网登录-入口，可使用移动电源，干电池组，手机用5V变压器供电，供电方式灵活，电压电流稳定，使用安全可靠，可在外界没有电供应时提供备用电源。

　　核心板设计时配置了一个usb接口以方便用户调试和通信博鱼网页版官网登录-入口，其转换芯片采用CP2102，特点是集成度高，内置了USB2.0全速功能、晶体振荡器、USB收发器、异步串行数据总线（UART）及EEPROM，还无需外部USB器件且支持调制解调器全功能信号。

　　注：采用了标准的Arduino接口博鱼网页版官网登录-入口，能使传感器扩展板与Arduino之间无缝链接，也可以插在任何标准的Arduino的MCU主板中。

　　在设计中我采用了ST188红外光电传感器，这个传感器是单光束反射式的，他的采集原理是通过红外发射管发射一束红外线，如果这束红外线没有被遮挡那么红外线就不会发生反射，接收管便不会接收到反射回来的红外信号，因此就认为传感器没有被遮挡，当发射管发射的红外线被物体遮挡时就会出现反射或者漫反射现象博鱼中国官网，那么红外接收管会接收到光信号，那么传感器会输出一个低电平信号通知MCU传感器被遮挡住了，此时红色的LED指示灯也会同时亮起来，从原理来看我们的反射信号有可能会被环境的自然光线干扰，因此设计有一个电位器可以对光线识别的灵敏度进行调节。此传感器有效的检测距离在50厘米左右，一般采用3.3V电源供电，也可以采用5V电压供电，使用方便便于装配，其内部用于确定光线是否被反射的比较器电路使用了LM393这款IC，具有较高的稳定性。

　　L9110是专门为控制和驱动微型直流电机电机而设计的双通道推挽式功率放大集成电路器件，使用单片IC集成了多个分立电路，大幅降低了外围器件的成本，提高了整体可靠性。L9110具有两个兼容TTL/CMOS电平的输入，使其拥有卓越的抗干扰能力；两个输出端能直接驱动微型直流电机做正反转，其拥有强大的电流驱动能力，单通道可以通过高达800mA的持续电流，双通道峰值电流通量高达1.5A；并且其输出饱和压降较低；L9110电路内置的钳位二极管可以释放感性负载的反向冲击电流，使其在驱动直流电机、继电器、步进电机或开关功率管等诸多方面被广泛应用，其封装形式为单排4针引脚。

　　电路板上设计了一个RGB三色LED指示灯，通过P9813驱动，可以实现对LED的全色彩控制。

　　P9813是一款全彩点光源LED驱动芯片，使用CMOS工艺博鱼网页版官网登录-入口，能够提供三路恒流驱动和256级灰度调制输出。采用双线传输方式(DATA不CLK)，内建再生，可提升传输距离博鱼(中国)官方网站-BOYU SPORTS。用于驱动显示灯光发换、各式字符发换、彩色动漫图案。能够根据不同以及客户不同形式的要求，进行联机或脱机运行。

　　注：由于P9813不是标准的I2C接口，为了节约IO，电路连接在I2C的总线上，但是需要配置为GPIO，根据时序图来实现调色，调光的功能。

　　这款DHT11传感器是一款含有数字信号输出的复合传感器。它是专用的温湿度传感器和数字模块采集技术。它的内在结构包含了两个传感器，一个是利用NTC测量温度的元件和一个电阻式感觉湿度的元件，一起连接到一个性能强大的MCU芯片上。DHT11型号的温湿度测量式传感器具有价格低博鱼网页版官网登录-入口，性能强、测量准确性高、质量可用时间长等诸多优点。每个DHT11传感器在做成成品前都会在专业的校验室中进行精确地测量调试以达到质量的稳定性。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，这样在调试时在使用会有更好的效果。单线制串行接口，使系统的集成变得简洁方便。低功耗，小体积博鱼官网，信号传输距离远（可达20米以上），引出接口封装为单排4针引脚。

　　相关参数：精度：湿度+-5%RH，温度+-2℃，量程：湿度20-90%RH，温度0~50℃博鱼(中国)官方网站-BOYU SPORTS。

　　本设计所编写的程序均是使用C语言，通过keil5.0版本编译器进行编写，数据的采集和上报过程主要使用了循环算法以达到连续采集实时上报的目的，动作的执行和控制过程主要使用了选择算法以确定执行的动作及其执行方式方法，其他子程序在顺序算法中嵌入了选择和循环算法，多种算法相互协作相互支持保证了整个基于物联网的智能门锁程序的正常运转。