基于蓝牙技术的六位门禁密码锁控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

锁自古至今都是被广泛使用的，锁几乎与私有制同时诞生。在仰韶文化遗址中，就发现了安装在木结构框架建筑上的木锁。东汉时期，我国铁制三簧锁的技术已经具有相当高的水平，并在历史上沿用了近1000年。如今随着微电子技术的应用，出现了磁控锁、声控锁、超声波锁、红外线锁、电磁波锁、电子卡片锁、视网膜锁、遥控锁等款式众多的锁。在日常生活中，房屋的安全、工作单位中的重要档案文件、公司公章、财务报表以及个人的身份证件等重要材料一般都会进行加锁予以保存。现在指纹密码锁配上传统的备用钥匙已经成为一种保护财产安全的主流操作，而指纹识别系统就因为操作简单常成为人们最高频率使用的部分。但是因为指纹系统容易出现被恶意破坏、没电时无法买到所需电池、成本高、零件易损维护不易、手指划伤等问题从而导致无法正常开门，此时密码或者传统的机械钥匙就有了用武之地。而且指纹信息伴随人一生，一旦指纹信息泄露，此时指纹识别系统就失去了安全效用，人和物的安全无法得到保障。而备用的机械钥匙一旦丢失或者被他人拷贝，户主将会面临高成本的换锁行为。而密码锁安全性能相对来说比较好但解锁密码太单一且价格较高。因此具备高保密性能、耐用、价格亲民的安全门禁系统的研究成为迫切需求。

传统的密码锁出厂自带一个密码，一旦被他人知道密码，那人和物的安全就完全得不到保障。即便是锁体自身能够更改密码，对于使用者来说操作相对比较麻烦，需要根据密码锁的说明书进行操作，如果说明书遗失，容易遗忘修改密码的操作，同样不利于人和物的安全。因此一种通过其它设备对门禁密码进行修改的门禁系统亟待研发。在这种门禁系统中使用者可以根据人员的身份给予不同的开锁模式，一种为普通模式，只可以进行开锁无法更改密码，另一种为管理员模式，管理员可以通过手机蓝牙进行开锁，更改密码以及密码复位。通过管理员模式，管理员可以使用定期更改门禁系统的密码，防止密码外露，造成人员伤亡以及财物丢失。如今对于人们来说手机基本上是不会离开自己的周围的，利用手机通过蓝牙技术更改密码、重置密码以及复位密码，可以提高安全性。当门禁系统遭到外人强行破解时一旦密码错误三次时，报警灯开始闪烁提醒开门者以免出现走错门的误会并提醒心性不良之人赶紧离开，当错误次数达到五次及以上时门禁系统将锁定键盘，同时警铃响起，报警灯同时亮起。这样的门禁系统能够大大的增加防盗功能。同时运用密码锁，因为不需要携带机械钥匙或卡片钥匙这些物理钥匙，大大地弥补了钥匙容易丢失以及被不良之人仿制的风险，也方便了使用者的使用。与指纹锁相比，密码锁较为耐用不易损坏。

现阶段开发的基于蓝牙技术的六位密码锁门禁系统相对于以往功能较为单一的旧式密码锁，能够通过管理员模式给予他人不同的一次性的开门密码，以方便他人使用，与此同时能够防止有居心叵测之人行窃偷盗的闯入。管理员模式的存在使得这个门禁系统能够提升更高的安全等级。加上六位密码锁总共组合出来能有一百万种密码组合，在这样庞大的密码数据库中，随意地猜测出开锁的密码基本上时异想天开，能大大的提升安全性。蓝牙的存在，可以让使用人对门禁系统进行一个较远距离的操作，不用专门在门禁系统处进行操作。由于其高安全性，基于蓝牙技术的六位密码锁更加方便、耐用，更能保障人员安全。因此我们选择这一课题进行研究。

2. 研究的基本内容和问题

主要研究内容：基于正点原子所推出的代号为战舰v3的单片机开发板（集成了大部分本科设所需要的模块），使用c语言编写出一段能够使用蓝牙技术的六位密码锁的门禁系统的代码。然后将代码导入单片机里，并且能够实现所要求的功能。

预期目标：

1、利用手机通过蓝牙实现密码的输入、设置、复位等操作。

3. 研究的方法与方案

本毕设主要使用的是文献研究法和定性分析法，当前市场上相对比较主流的密码锁锁体价格普遍在一千块以上，对于我们来说，代价偏大且使用率很低，明显不适合使用实证研究法。在文献网站上能够找到很多和我们课题相关的文献资料，能了解到锁相关问题的历史和现状，同时能形成关于研究对象的一般印象，有助于观察和访问。除此之外能得到现实资料的比较资料以及有助于了解事物的全貌。这样可以给予我们很多研究方向上的指导和参考，有助于实际系统的研发。

1.收集相关数据以及资料

从网上或图书馆中收集与本课题毕业论文相关的材料以及书记，并且在阅读的过程中，标记并整理出自己所需的资料，同时做好笔记。同时利用网上的教学资料对自己所使用的单片机进行学习，直到能够完成自己毕业设计所需为止

2.设计节点模块

本系统以型号为STMF1的单片机为核心，拓展了电源电路、晶振电路、复位电路作为最小系统板，来保证单片机可以正常启动，同时又拓展了显示电路，矩阵按键电路、蓝牙电路、LED提示灯、报警蜂鸣器等，构成了整个系统的基本框架，显示电路用来提醒开门者如何进行操作，矩阵按键电路用来进行非蓝牙技术的，近距离的开门操作。蓝牙电路用以连接手机端的蓝牙模块来进行密码的输入、设置、复位等操作。LED提示灯用以密码输入错误三次后LED灯闪烁以及密码输入错误五次后LED灯常亮。蜂鸣器用来负责密码输入错误五次后，进行报警操作。原理框图如下图所示

4.软件硬件化

总体硬件完成后，结合软件编程进行调试，并在遇到问题的时候向老师进行咨询，直到整个门禁系统能够正常工作，完成任务书上所需要的功能，然后交由老师检查，如果发现有所问题，对其进行修改，直到能通过老师的检查。

5.准备论文和答辩

在老师确定整个系统可行后，开始编写毕业设计论文，并开始准备毕业设计答辩。

4. 研究创新点

[1] stm32f1开发指南

[2] stm32f1 freertos开发手册

5. 研究计划与进展

3月1日——3月14日 收集课题相关资料，对课题进行详细的了解分析，查看大量文献，完成开题报告，填写毕业论文任务书。

3月15日——3月28日 大量收集论文资料，理清思路，与导师交流想法，根据导师建议完善论文思路。

3月29日——4月11日 编写开发程序，并正式开始论文工作，撰写中英文摘要，阐述论文写作背景。