app的智能门锁系统的设计硬件部分
随着智能手机与网络的普及，越来越多的智能设备走进人们的生活，传统机械锁具已越来越不能满足人们对门锁安全及其便利性的要求，APP智能门锁由此应运而生。蓝牙技术经过长时间的发展，历经4代技术革新，已经可以作为可靠的短距离通信技术。利用蓝牙作为通信媒介，不仅有效地保证APP智能门锁的安全性，也可以降低APP智能门锁的成本。为了实现门锁的便捷与安全，满足人们是对门锁日益增长的要求，采用了STC89C52单片机、蓝牙模块、直流电机、L298N电机驱动模块等设计了一种智能APP门锁控制系统，与相应软件配合，可实现门锁功能。该系统可与智能手机等智能蓝牙设备进行匹配连接，用智能蓝牙设备来控制门锁，从而进行人机交互，实现开锁、闭锁的操作，并在蓝牙终端设置了屏蔽、开放两个按键来保证其安全性。该门锁具有成本低、保密性强和低功耗等有点。经实践证明，该系统操作便捷，安全可靠，达到使用要求。关键词 APP，智能门锁，人机交互，STC89C52，蓝牙，L298N目 录
1 引言 1
1.1 蓝牙技术 1
1.1.1 蓝牙技术的起源 1
1.1.2 蓝牙技术的简介 1
1.1.3 蓝牙技术的发展 2
1.1.4 蓝牙技术的内容 2
1.1.5 蓝牙技术的特点 2
1.2 研究的目的与意义 3
1.2.1 智能门锁当前发展状况 3
1.2.2 APP智能门锁前景 3
2 设计方案 4
2.1 设计思路 4
2.2 课题研究重点 5
2.3 硬件系统思路 6
2.4 软件开发思路 7
3 系统硬件设计 8
3.1 主要元器件 8
3.2 单片机系统设计 8
3.2.1 STC89C52单片机介绍 9
3.2.2 硬件系统原理图 10
3.2.3 单片机复位电路 11
3.2.4 单片机晶振电路 12
3.2.5
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
/> 3 系统硬件设计 8
3.1 主要元器件 8
3.2 单片机系统设计 8
3.2.1 STC89C52单片机介绍 9
3.2.2 硬件系统原理图 10
3.2.3 单片机复位电路 11
3.2.4 单片机晶振电路 12
3.2.5 单片机键盘、LED电路 13
3.3 蓝牙串口模块 14
3.3.1 蓝牙模块的设置方法 15
3.3.2 蓝牙模块相关指令 15
3.4 L298N电机驱动模块 16
3.4.1 主要参数说明 16
3.4.2 驱动器结构详解 17
3.4.3 直流电机的驱动 18
4 软件设计 19
4.1 单片机软件设计 19
4.1.1 单片机中断 19
4.1.2 系统初始化程序 20
4.1.3 门锁开关程序 21
4.1.4 按键扫描程序 22
4.1.5 物理按键电路 22
4.1.6 软件编译 22
4.2 APP软件设计 23
4.2.1 蓝牙设备通信 23
4.2.2 数据传输 23
4.2.3 APP用户界面 24
5 系统调试 24
5.1 硬件调试 24
5.1.1 脱机调试 24
5.1.2 通电调试 25
5.2 软硬件协同调试 25
结论 27
致谢 28
参考文献 29
1 引言
随着科技的日新月异，加之互联网越来越普及，设备智能化的潮流随之而来。门锁是家庭的第一个安全卫士。因此，人们对门锁的安全性、可靠性、便利性提出了更多严格的要求。传统的机械门锁的安全性、便利性，已经越来越不能满足人们对家庭门锁的使用需求了，为了提高家庭门锁的安全性以及便利性，智能门锁应运而生。当今社会，智能手机已经成为人们的标配，利用手机充当钥匙，用手机蓝牙作为媒介，对智能门锁进行解锁，可以极大的满足人们对锁具的安全性、可靠性以及便利性要求。周文超在《基于单片机的蓝牙智能门锁设计与实现》[1]中认为，利用蓝牙设备的无线连接，在单片机编程的基础上，通过蓝牙地址配对、密码校验、算法加密等技术，实现移动终端设备对蓝牙智能门锁的控制，省去了携带钥匙的繁琐与不便。通过实验调试证明，该门锁完全达到实际使用要求,具备安全性高，实用性强，成本低廉等优点。
手机充当门锁钥匙，是利用手机的蓝牙、wifi等其他功能与门锁进行对应匹配，从而在手机上的APP客户端来控制门锁门栓的打开与闭合，来实现开锁和闭锁功能。这种门锁大多基于芯片，借助蓝牙等媒介来连接两个设备，通过软件编程来实现的。其安全性，可靠性以及便利性远远超过传统机械锁具。
1.1 蓝牙技术
1.1.1 蓝牙技术的起源
蓝牙技术是由爱立信公司发明的，20世纪90年代，爱立信联合另外的设备生产商，组成一个研发小组（SIG）,为了建立一个全球通用，且传输距离短的无线通信技术，即蓝牙技术。
为了给这项新技术取名，研究人员历经整夜，对欧洲历史以及无线通信技术未来的发展状况讨论，最终决定用10世纪丹麦国王Harold Bluetooth的名字来命名，由于这个国王善于交际，口齿伶俐，正好符合这个新的无线技术的特性。
1.1.2 蓝牙技术的简介
蓝牙是一个短距离无线通信的标准，设计的初衷是想用无线传输代替传统线缆传输。其设计的目标和宗旨是：保持联系，不靠电缆，拒绝插头，并以此改变人们的生活。它将取代传统的线缆传输状况，通过统一的短程无线协议，在各个信息设备间实现无线传输。蓝牙技术是一种方便快捷，安全可靠，成本低，功耗小的数据传输技术，它使无线通信的应用范围扩大了，使各种各样的信息设备可以在短距离间实现无缝连接，简化了各个设备之间的连接。
1.1.3 蓝牙技术的发展
蓝牙技术发展迅猛，从1998年诞生至今，已经更新到蓝牙4.0阶段，并且还在不断地发展中。随着蓝牙技术不断更迭，蓝牙4.0功耗低，成本低，全球通用，越来越多的蓝牙产品投入到生活中，如运动手环、蓝牙耳机、游戏手柄等等，使人们的生活越来越方便。通过蓝牙充当媒介，用蓝牙设备来控制智能门锁是实现该系统的一种方式，可以满足人们对门锁便捷、安全、可靠等要求。
1.1.4 蓝牙技术的内容
蓝牙信息的数据包在某一个载波频率上的某一个信道上传递时，不同类型的数据包将占用不同的信道，与此同时通过查询和寻呼的
1 引言 1
1.1 蓝牙技术 1
1.1.1 蓝牙技术的起源 1
1.1.2 蓝牙技术的简介 1
1.1.3 蓝牙技术的发展 2
1.1.4 蓝牙技术的内容 2
1.1.5 蓝牙技术的特点 2
1.2 研究的目的与意义 3
1.2.1 智能门锁当前发展状况 3
1.2.2 APP智能门锁前景 3
2 设计方案 4
2.1 设计思路 4
2.2 课题研究重点 5
2.3 硬件系统思路 6
2.4 软件开发思路 7
3 系统硬件设计 8
3.1 主要元器件 8
3.2 单片机系统设计 8
3.2.1 STC89C52单片机介绍 9
3.2.2 硬件系统原理图 10
3.2.3 单片机复位电路 11
3.2.4 单片机晶振电路 12
3.2.5
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/> 3 系统硬件设计 8
3.1 主要元器件 8
3.2 单片机系统设计 8
3.2.1 STC89C52单片机介绍 9
3.2.2 硬件系统原理图 10
3.2.3 单片机复位电路 11
3.2.4 单片机晶振电路 12
3.2.5 单片机键盘、LED电路 13
3.3 蓝牙串口模块 14
3.3.1 蓝牙模块的设置方法 15
3.3.2 蓝牙模块相关指令 15
3.4 L298N电机驱动模块 16
3.4.1 主要参数说明 16
3.4.2 驱动器结构详解 17
3.4.3 直流电机的驱动 18
4 软件设计 19
4.1 单片机软件设计 19
4.1.1 单片机中断 19
4.1.2 系统初始化程序 20
4.1.3 门锁开关程序 21
4.1.4 按键扫描程序 22
4.1.5 物理按键电路 22
4.1.6 软件编译 22
4.2 APP软件设计 23
4.2.1 蓝牙设备通信 23
4.2.2 数据传输 23
4.2.3 APP用户界面 24
5 系统调试 24
5.1 硬件调试 24
5.1.1 脱机调试 24
5.1.2 通电调试 25
5.2 软硬件协同调试 25
结论 27
致谢 28
参考文献 29
1 引言
随着科技的日新月异，加之互联网越来越普及，设备智能化的潮流随之而来。门锁是家庭的第一个安全卫士。因此，人们对门锁的安全性、可靠性、便利性提出了更多严格的要求。传统的机械门锁的安全性、便利性，已经越来越不能满足人们对家庭门锁的使用需求了，为了提高家庭门锁的安全性以及便利性，智能门锁应运而生。当今社会，智能手机已经成为人们的标配，利用手机充当钥匙，用手机蓝牙作为媒介，对智能门锁进行解锁，可以极大的满足人们对锁具的安全性、可靠性以及便利性要求。周文超在《基于单片机的蓝牙智能门锁设计与实现》[1]中认为，利用蓝牙设备的无线连接，在单片机编程的基础上，通过蓝牙地址配对、密码校验、算法加密等技术，实现移动终端设备对蓝牙智能门锁的控制，省去了携带钥匙的繁琐与不便。通过实验调试证明，该门锁完全达到实际使用要求,具备安全性高，实用性强，成本低廉等优点。
手机充当门锁钥匙，是利用手机的蓝牙、wifi等其他功能与门锁进行对应匹配，从而在手机上的APP客户端来控制门锁门栓的打开与闭合，来实现开锁和闭锁功能。这种门锁大多基于芯片，借助蓝牙等媒介来连接两个设备，通过软件编程来实现的。其安全性，可靠性以及便利性远远超过传统机械锁具。
1.1 蓝牙技术
1.1.1 蓝牙技术的起源
蓝牙技术是由爱立信公司发明的，20世纪90年代，爱立信联合另外的设备生产商，组成一个研发小组（SIG）,为了建立一个全球通用，且传输距离短的无线通信技术，即蓝牙技术。
为了给这项新技术取名，研究人员历经整夜，对欧洲历史以及无线通信技术未来的发展状况讨论，最终决定用10世纪丹麦国王Harold Bluetooth的名字来命名，由于这个国王善于交际，口齿伶俐，正好符合这个新的无线技术的特性。
1.1.2 蓝牙技术的简介
蓝牙是一个短距离无线通信的标准，设计的初衷是想用无线传输代替传统线缆传输。其设计的目标和宗旨是：保持联系，不靠电缆，拒绝插头，并以此改变人们的生活。它将取代传统的线缆传输状况，通过统一的短程无线协议，在各个信息设备间实现无线传输。蓝牙技术是一种方便快捷，安全可靠，成本低，功耗小的数据传输技术，它使无线通信的应用范围扩大了，使各种各样的信息设备可以在短距离间实现无缝连接，简化了各个设备之间的连接。
1.1.3 蓝牙技术的发展
蓝牙技术发展迅猛，从1998年诞生至今，已经更新到蓝牙4.0阶段，并且还在不断地发展中。随着蓝牙技术不断更迭，蓝牙4.0功耗低，成本低，全球通用，越来越多的蓝牙产品投入到生活中，如运动手环、蓝牙耳机、游戏手柄等等，使人们的生活越来越方便。通过蓝牙充当媒介，用蓝牙设备来控制智能门锁是实现该系统的一种方式，可以满足人们对门锁便捷、安全、可靠等要求。
1.1.4 蓝牙技术的内容
蓝牙信息的数据包在某一个载波频率上的某一个信道上传递时，不同类型的数据包将占用不同的信道，与此同时通过查询和寻呼的
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