采用遠距離的wifi模塊實現(xiàn)無線門禁控制系統(tǒng)，本論文主要包括STM32小控制系統(tǒng)、tftLCD模塊、矩陣式按鍵模塊、遠距離的wifi模塊無線控制模塊、系統(tǒng)電源模塊、系統(tǒng)電源模塊、安卓手機APP等，并對其進行了詳細介紹。該系統(tǒng)通過管理員在APP上輸入需要開鎖的實驗室門號，點擊開啟按鈕，手機APP通過遠距離的wifi模塊wifi向系統(tǒng)控制模塊發(fā)送開鎖信號，控制模塊收到開鎖指令后，驅(qū)動門鎖電控系統(tǒng)開啟電控鎖。

出入管理是一種新型的現(xiàn)代治安管理系統(tǒng)。現(xiàn)在市面上的門禁系統(tǒng)一般都是采用射頻卡和靜態(tài)密碼的系統(tǒng)，只能實現(xiàn)出入功能，而且使用成本高，無法滿足實驗室日常管理的需要。現(xiàn)在許多高校實驗室還采用傳統(tǒng)的機械式門鎖，實驗員同時要管理多把實驗室鑰匙，健康負責人也要借出鑰匙來開鎖，管理員出差或請假時，實驗室的使用都會滯后。為解決上述問題，本論文為高校實驗室設(shè)計了一套無線門禁控制系統(tǒng)。

本論文設(shè)計的實驗室門禁系統(tǒng)由上位機和下位機組成。實驗室管理人員使用的安卓系統(tǒng)的手機APP軟件，該軟件能顯示實驗室門鎖的開關(guān)狀態(tài)，并可遠程開啟實驗室門禁系統(tǒng)。以stm32f407為控制核心，采用tftLCD模塊和矩陣式按鍵模塊作為人機交互界面。如果管理員在APP上輸入需要開鎖的培訓室門號，點擊開鎖按鈕，手機APP就會通過無線wifi向系統(tǒng)控制模塊發(fā)送開鎖信號，控制模塊收到開鎖命令后，驅(qū)動門鎖電控系統(tǒng)開啟門鎖。打開門鎖后將信號返回給手機APP，顯示成功鎖門信號。當管理員忙時，其它員工需要進入實驗室，可在從機系統(tǒng)中，通過按鍵模塊和LCD模塊輸入開鎖密碼，以開啟實驗室的門鎖。本發(fā)明可以為實驗室提供財產(chǎn)安全保障，并可減輕管理員的勞動強度。

本論文設(shè)計的無線開門系統(tǒng)硬件模塊主要包括STM32小控制系統(tǒng)、tftLCD模塊、矩陣式按鍵模塊、遠距離的wifi模塊無線控制模塊、門鎖電子控制模塊、系統(tǒng)電源模塊、手機。

針對遠程開門系統(tǒng)的控制需求，采用T100開發(fā)板。這款開發(fā)板以stm32f407ZGT6為控制核心，它工作頻率168MHZ，大多數(shù)I/O口可以抗5V電壓，擁有192KSRAM和1024Kflash，擁有3個串口、3個SPI等豐富的資源。適用于智能、物聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)。

當前，無線開發(fā)系統(tǒng)主要采用的是2.4G遠距離的wifi模塊、藍牙無線通訊、wifi無線通訊等無線通訊模塊。2.4G無線串口收發(fā)模塊采用點對點的方式進行廣播，主站通信需要至少2個通信模塊。該系統(tǒng)采用無線模塊進行通訊，控制系統(tǒng)比較復雜，成本較高，不能利用現(xiàn)有的手機資源。HC-06無線串口透傳通訊藍牙模塊，可以與手機藍牙連接，進行通信。但是，該模塊在空曠地區(qū)通信距離僅為10米，適合短距離通信。藍牙模塊不適用于像無線門禁這樣的遠程控制系統(tǒng)。所以，本設(shè)計使用的是ATK-CV520串口轉(zhuǎn)Wifi無線通訊模塊。STM32f407通信。內(nèi)建的TCP/IP協(xié)議棧，可以實現(xiàn)串口和網(wǎng)絡(luò)連接。本系統(tǒng)采用STA模式，即遠距離的wifi模塊通過路由器與因特網(wǎng)相連，并利用因特網(wǎng)實現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的遠程控制。

本論文所設(shè)計的無線門禁控制系統(tǒng)中，電控鎖具是動作執(zhí)行元件，其質(zhì)量直接影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為此，本系統(tǒng)采用了海瑞科技公司的常閉式電鎖，此電控鎖為6線帶鎖芯信號偵測，帶電開鎖，斷電上鎖，帶3檔延時調(diào)解功能，這樣鎖舌就不會與鎖扣摩擦，從而有效延長鎖舌壽命。在STM32接收到開鎖信號后，輸出一個高電平信號至三極管Q11的基極，Q11導通，Q12基極變?yōu)榈碗娖剑琎12不導通，繼電器線圈不能電，繼電器不動作。當繼電器常閉端接通門鎖時，門鎖被打開，處于開啟狀態(tài)。相反，如果STM32輸出的是低電平，Q11不導通，Q12基極高，Q12基極極高，Q12導通，繼電器線圈得電。在繼電器的常閉式門鎖連接失效時，門鎖關(guān)閉，處于閉鎖狀態(tài)。

因為不僅管理員可以進入實驗室，還需要有負責實驗室衛(wèi)生工作的人員進入實驗室，如果實驗室管理員很忙，門禁系統(tǒng)需要通過按鍵模塊和LCD模塊輸入開鎖密碼才能打開實驗室。所以，門禁系統(tǒng)要設(shè)計按鍵模塊。從實際需要出發(fā)，實驗室門牌號碼是由0~9的10位數(shù)中的3位組成，開門密碼由6位組成。由于需要添加刪除鍵和確認鍵，所以把鍵盤設(shè)計為4×3的矩陣鍵盤就可以滿足要求。

tft觸摸屏顯示系統(tǒng)時間和輸入密碼。該系統(tǒng)采用OPEN-SMART的2.4英寸串行口tft液晶屏，采用標準的UART接口，所以使用時接線簡單，兼容性強。其內(nèi)建功能非常完善，只需幾個命令就能顯示字符和數(shù)字，完全滿足系統(tǒng)的使用。

該系統(tǒng)采用的供電方式為線性電源供電和電池模塊供電，其中線性電源為常用供電方式，電池模塊為備用，停電時使用。該系統(tǒng)所需的電源模塊主要有：一是3.3V電源，主要提供STM32控制模塊、無線wifi模塊和tftLCD模塊。二是5V電源鍵盤模塊及電控鎖控制電路。三是12V供電，提供電子控制鎖。

其中，安卓手機APP控制程序和下位機STM32控制系統(tǒng)程序組成了系統(tǒng)軟件程序。STM32控制系統(tǒng)的程序主要包括初始化、顯示模塊、4*3矩陣鍵盤程序、wifi通訊程序和門鎖驅(qū)動程序。顯示器初始化程序：intmain(void){………………initialize_OpenSmart_LCD();OpenSmart_fill_LCD_with_white_color();OpenSmart_print_string(…………..);intwidth=1;while(1){……………..width+=1;if(width>150){width=0;………………..…………………………}}}

本論文設(shè)計的無線門禁系統(tǒng)，綜合運用遠距離的wifi模塊無線通訊技術(shù)和單片機控制技術(shù)，實現(xiàn)實驗室門鎖的遠程控制，該系統(tǒng)可以保證實驗室財產(chǎn)安全，減輕管理員的勞動強度。