手机蓝牙的密码锁控制系统设计
随着智能家具行业的飞速发展，传统设备也越来越多的和互联网相结合，实现更多智能功能。锁具与我们日常生活息息相关，伴随着人类的科技发展，现如今人们对传统的锁具提出了更高的要求，期待如同手机更新换代一样有着更多新的功能。这一系列的因素使得智能锁的发展也越来越迅速，正逐渐取代传统机械锁。同时无线蓝牙传输技术的更新，实现了硬件之间的非常低的连接延时，蓝牙锁在万物智联的时代将会被更广泛的运用。在本课题中，使用手机蓝牙以及蓝牙模块HC-06，来控制密码锁开关的软件和硬件设计，成功实现客户端和服务器一体化。客户端采用Eclipse开发环境JAVA编程开发移动端APP软件，服务器采用单片机控制，通过串口实现双方通信和密码锁定。
目 录
引言 1
1硬件介绍 1
1.1单片机 1
1.2蓝牙模块 3
1.3液晶屏1602模块 3
1.4 AT24C02芯片 5
2系统设计方案 6
2.1系统整体框架设计 6
2.2电源输入电路设计 6
2.3液晶显示电路设计 7
2.4无线通信设计 7
2.5报警电路设计 8
2.6电机驱动电路设计 9
3软件设计方案 10
3.1主程序设计 10
3.2通信传输程序设计 12
3.3 手机APP开发 13
4系统的安装与调试 15
总结 17
致谢 18
参考文献 19
附录 20
引言
随着国家对智能化产业的推进和实施，越来越多方便快捷的智能电子产品走进人们的生活中，也是未来世界科技重点发展方向之一。
平时生活和工作中的隐私安全，设备文件，财务报表和一些个人数据的保存主要通过放在抽屉里加上锁。传统的机械锁功能非常有限，并且如钥匙携带它们是不方便的，还有锁孔安全性等问题。现如今科技飞速发展，更加智能，安全的设备出现，使得日常生活中的一些传统物件受到新时代的冲击，更加智能化的安全设备应运而生。蓝牙锁具有高安全性，开发成本低，电流小，续航能力强，操作简单等优点。
蓝牙锁的发明是传 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
统机械锁的延伸，是根据人们对智能化设备的需要，改进传统机械锁的功能。蓝牙锁的基础功能为：通过手机APP与电路中的蓝牙模块建立数据通信，从而实现在手机上控制门的开启和关闭自动化过程的系统。且电机控制技术现已成熟，直接控制电机的蓝牙锁已日益成为智能门锁的主流。
1硬件介绍
1.1单片机
在许多51系列MCU中，1T扩展系列的国内STC供应商被认为更具竞争力，因为它的最大特点是与8051命令和引脚完全兼容，并且该芯片具有大型程序存储器和闪存处理的功能。 例如，STC12C5A微控制器具有高达60K的闪存，并且该过程的存储器用户可以立即擦除并重写。STC系列MCU支持串行程序编程。显然，微控制器属于这种类型的对开发设备的要求不是很高，同时也极大的缩短了开发时间。写在微控制器上的程序是经过加密过的，以防止用户再次发生故障操作。图1.1为单片机框图。
图1.1 单片机经典结构框图
最小系统MCU由所必需的系统电路构成，除了主控制芯片之外，电源电路，时钟电路还有复位电路也都是组成电路必须要有的。最小系统原理图如图1.2所示，上电复位电路的复位要用电容器充电来实现。当电源接通时RST引脚上电时，电容器快速充电，降低RST引脚电位的同时逐渐为电路充电。通过检查RST引脚的高电平是否大于两个机器周期，即可完成正常复位。如果未在复位电路中按下按钮，则该电路与上电复位电路相同。例如，按在MCU操作RESET按钮是否已经在经过10KΩ电阻的周期性充电电容器的快速放电将有可能允许的按钮快速升压至RST引脚电位状态。此时满足微控制器复位条件，实现按键复位功能。
图1.2 单片机最小系统电路
1.2 HC06模块
HC06主从蓝牙模块（图1.3）之所以能够支持主从模式，是因为率先采用了BLUE2.0通信协议，具有高集成度的蓝牙模块。支持30条AT指令和10条自动回馈指令，波特率从1000到1500000。模块具有信号稳定，功耗低，成本低，通讯距离远等特点。
蓝牙模块使用事项：
1. 蓝牙的主从指的是被叫主机，它可以主动发起搜索。主机应发送数据，而不是假设从机正在接收数据。实际上，主机和从机可以在连接后发送和接收数据。
2. 蓝牙模块通常由子站和主站构成，有些是主从一体，但必须通过程序将它们切换为主站或从站。
3. 用于设置的蓝牙模块应该相对简单，没有像无线这样的按钮或复位引脚，并且不同的蓝牙模块可能有相同点和不同点，但方向很大。另外，上面的蓝牙测试软件不是很稳定，后来我们在相关的蓝牙PC上更改了测试软件和测试应用程序。
图1.3 HC06蓝牙主从电路
1.3 1602液晶屏
为了用于显示字母，数字，符号等，电子技术人员开发了1602 LCD屏幕（图1.4），也可以叫做1602字符液晶屏，作为点阵液晶模块。
图1.4 1602液晶屏
引脚功能
主要技术参数
RAM地址映射
内部控制器有80×8位的缓冲区RAM。
初始化指令
显示指令
显示开/关及光标指令
数据指针指令
其他指令
1.4 AT24C02芯片
AT24C02（图1.5）是一款具有2Kbit串行CMOS E2PROM和8位存储器容量的内存芯片。这项低功耗CMOS技术是CATALYST开发的且是最先进的，拥有16字节页写缓冲区。作为I2C的总线AT24C02芯片具有专用的读写保护功能。
图1.5 AT24C02存储芯片
AT24C02芯片拥有2K位的存储容量，32页内容和8字节页面。并且有两种寻址操作模式分别为芯片寻址和内部寻址。I2C总线是AT24C02通信方式，其指定通过发送器将数据发送到总线上设备。主设备控制数据传输，所有在总线上接收数据的设备都是作为接收器使用。A0，A1和A2可以通过器件地址输入端子配置从000到111的八种模式。一条总线和主机最多可连接八个AT24C02芯片。
2系统设计方案
2.1系统整体框架设计
如图2.1所示，电源输入电路为主控芯片STC89C52RC及外围模块电路供电；矩阵键盘实现基本密码锁的密码输入以及系统基本设置操作；通过手机服务端（APP程序）与电路蓝牙模块进行数据通信，服务端发送信号给蓝牙模块，之后蓝牙模块将信号传递给主控芯片分析处理，主控芯片发送数字信号给电机驱动电路对直流电机进行操作，实现在手机上操作门的开启、闭合动作。液晶显示电路显示系统的基本操作界面；输入错误或者执行误动作时，启动报警电路。
目 录
引言 1
1硬件介绍 1
1.1单片机 1
1.2蓝牙模块 3
1.3液晶屏1602模块 3
1.4 AT24C02芯片 5
2系统设计方案 6
2.1系统整体框架设计 6
2.2电源输入电路设计 6
2.3液晶显示电路设计 7
2.4无线通信设计 7
2.5报警电路设计 8
2.6电机驱动电路设计 9
3软件设计方案 10
3.1主程序设计 10
3.2通信传输程序设计 12
3.3 手机APP开发 13
4系统的安装与调试 15
总结 17
致谢 18
参考文献 19
附录 20
引言
随着国家对智能化产业的推进和实施，越来越多方便快捷的智能电子产品走进人们的生活中，也是未来世界科技重点发展方向之一。
平时生活和工作中的隐私安全，设备文件，财务报表和一些个人数据的保存主要通过放在抽屉里加上锁。传统的机械锁功能非常有限，并且如钥匙携带它们是不方便的，还有锁孔安全性等问题。现如今科技飞速发展，更加智能，安全的设备出现，使得日常生活中的一些传统物件受到新时代的冲击，更加智能化的安全设备应运而生。蓝牙锁具有高安全性，开发成本低，电流小，续航能力强，操作简单等优点。
蓝牙锁的发明是传 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
统机械锁的延伸，是根据人们对智能化设备的需要，改进传统机械锁的功能。蓝牙锁的基础功能为：通过手机APP与电路中的蓝牙模块建立数据通信，从而实现在手机上控制门的开启和关闭自动化过程的系统。且电机控制技术现已成熟，直接控制电机的蓝牙锁已日益成为智能门锁的主流。
1硬件介绍
1.1单片机
在许多51系列MCU中，1T扩展系列的国内STC供应商被认为更具竞争力，因为它的最大特点是与8051命令和引脚完全兼容，并且该芯片具有大型程序存储器和闪存处理的功能。 例如，STC12C5A微控制器具有高达60K的闪存，并且该过程的存储器用户可以立即擦除并重写。STC系列MCU支持串行程序编程。显然，微控制器属于这种类型的对开发设备的要求不是很高，同时也极大的缩短了开发时间。写在微控制器上的程序是经过加密过的，以防止用户再次发生故障操作。图1.1为单片机框图。
图1.1 单片机经典结构框图
最小系统MCU由所必需的系统电路构成，除了主控制芯片之外，电源电路，时钟电路还有复位电路也都是组成电路必须要有的。最小系统原理图如图1.2所示，上电复位电路的复位要用电容器充电来实现。当电源接通时RST引脚上电时，电容器快速充电，降低RST引脚电位的同时逐渐为电路充电。通过检查RST引脚的高电平是否大于两个机器周期，即可完成正常复位。如果未在复位电路中按下按钮，则该电路与上电复位电路相同。例如，按在MCU操作RESET按钮是否已经在经过10KΩ电阻的周期性充电电容器的快速放电将有可能允许的按钮快速升压至RST引脚电位状态。此时满足微控制器复位条件，实现按键复位功能。
图1.2 单片机最小系统电路
1.2 HC06模块
HC06主从蓝牙模块（图1.3）之所以能够支持主从模式，是因为率先采用了BLUE2.0通信协议，具有高集成度的蓝牙模块。支持30条AT指令和10条自动回馈指令，波特率从1000到1500000。模块具有信号稳定，功耗低，成本低，通讯距离远等特点。
蓝牙模块使用事项：
1. 蓝牙的主从指的是被叫主机，它可以主动发起搜索。主机应发送数据，而不是假设从机正在接收数据。实际上，主机和从机可以在连接后发送和接收数据。
2. 蓝牙模块通常由子站和主站构成，有些是主从一体，但必须通过程序将它们切换为主站或从站。
3. 用于设置的蓝牙模块应该相对简单，没有像无线这样的按钮或复位引脚，并且不同的蓝牙模块可能有相同点和不同点，但方向很大。另外，上面的蓝牙测试软件不是很稳定，后来我们在相关的蓝牙PC上更改了测试软件和测试应用程序。
图1.3 HC06蓝牙主从电路
1.3 1602液晶屏
为了用于显示字母，数字，符号等，电子技术人员开发了1602 LCD屏幕（图1.4），也可以叫做1602字符液晶屏，作为点阵液晶模块。
图1.4 1602液晶屏
引脚功能
主要技术参数
RAM地址映射
内部控制器有80×8位的缓冲区RAM。
初始化指令
显示指令
显示开/关及光标指令
数据指针指令
其他指令
1.4 AT24C02芯片
AT24C02（图1.5）是一款具有2Kbit串行CMOS E2PROM和8位存储器容量的内存芯片。这项低功耗CMOS技术是CATALYST开发的且是最先进的，拥有16字节页写缓冲区。作为I2C的总线AT24C02芯片具有专用的读写保护功能。
图1.5 AT24C02存储芯片
AT24C02芯片拥有2K位的存储容量，32页内容和8字节页面。并且有两种寻址操作模式分别为芯片寻址和内部寻址。I2C总线是AT24C02通信方式，其指定通过发送器将数据发送到总线上设备。主设备控制数据传输，所有在总线上接收数据的设备都是作为接收器使用。A0，A1和A2可以通过器件地址输入端子配置从000到111的八种模式。一条总线和主机最多可连接八个AT24C02芯片。
2系统设计方案
2.1系统整体框架设计
如图2.1所示，电源输入电路为主控芯片STC89C52RC及外围模块电路供电；矩阵键盘实现基本密码锁的密码输入以及系统基本设置操作；通过手机服务端（APP程序）与电路蓝牙模块进行数据通信，服务端发送信号给蓝牙模块，之后蓝牙模块将信号传递给主控芯片分析处理，主控芯片发送数字信号给电机驱动电路对直流电机进行操作，实现在手机上操作门的开启、闭合动作。液晶显示电路显示系统的基本操作界面；输入错误或者执行误动作时，启动报警电路。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/557.html
