頁(yè)共28頁(yè)1引言1.1課題背景機(jī)械安全門鎖的大量應(yīng)用出現(xiàn)雖然已經(jīng)有效改善了一些專用門禁產(chǎn)品的使用性和安全性,盡管它的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜,材料堅(jiān)固,但它的安全度和使用性能還有較高的提升空間,人們總是能夠輕易的把它安全的的打開。為了有效地彌補(bǔ)這些傳統(tǒng)技術(shù)上的缺點(diǎn),同時(shí)也為了有效解決目前我國(guó)小區(qū)、酒店和辦公樓這些公共營(yíng)業(yè)場(chǎng)所的出入口閘門作業(yè)管理人員太多以及閘門流動(dòng)性大等一些技術(shù)問題，人們已經(jīng)開始發(fā)明了新的電子自動(dòng)門禁系統(tǒng),即新型電子自動(dòng)密碼門鎖(主要系列產(chǎn)品包括有各種新型電子閘門密碼鎖和磁卡式自動(dòng)門鎖和各種新型電子自動(dòng)閘門密碼鎖和磁卡式手鎖),門禁系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)走向電子化的全新時(shí)代。REF_Ref15854\r\h[1]智能安全門禁系統(tǒng)的目前應(yīng)用技術(shù)發(fā)展越來(lái)越多地趨向功能多元化,逐漸逐步發(fā)展到已成為發(fā)達(dá)的大型城市農(nóng)村地區(qū)重要公共生活場(chǎng)所以及廣大家庭用戶必備的各種安防安全監(jiān)控管理系統(tǒng)之一。傳統(tǒng)的自動(dòng)防盜門禁安全設(shè)備僅僅只是被動(dòng)的門禁安全監(jiān)控,與之不同的一點(diǎn)也就是,智能家居自動(dòng)防盜門禁系統(tǒng)同時(shí)還具有主動(dòng)門禁安全監(jiān)控和被動(dòng)防盜門禁報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)控制的兩大主要功能,這些都是必不可少的智能家居小區(qū)住戶門禁安全事故應(yīng)急防范措施,其特點(diǎn)能夠有效幫助提高住宅小區(qū)家居住戶的日常家居生活安全感，越來(lái)越多的年輕人在安防以及控制電子設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域中開始使用它。隨著目前現(xiàn)代化的智能家居在小區(qū)的不斷發(fā)展普及,越來(lái)越多的智能小區(qū)家居用戶都自己安裝搭建起了一個(gè)小區(qū)智能門禁系統(tǒng),小區(qū)的智能門禁系統(tǒng)也是語(yǔ)音圖像通訊技術(shù)發(fā)生的一個(gè)重大技術(shù)轉(zhuǎn)變也就是由傳統(tǒng)數(shù)字視頻語(yǔ)言系統(tǒng)語(yǔ)音圖像通訊向以及數(shù)字視頻方言語(yǔ)音圖像通訊兩個(gè)方面逐步發(fā)展實(shí)現(xiàn)新的轉(zhuǎn)變。與此同時(shí),視頻終端智能家庭門禁系統(tǒng)的成功應(yīng)用出現(xiàn),使得智能家庭門禁住戶這種發(fā)自內(nèi)心的智能家居生活安全感大大得到提升,同時(shí)也直接使得智能家庭門禁住戶在日常生活工作空余時(shí)間也變得可以更加安全放心的把自己以及親人或者朋友暫時(shí)留在家中,這無(wú)疑是現(xiàn)代視頻智能門禁系統(tǒng)向現(xiàn)代移動(dòng)終端智能家庭門禁系統(tǒng)方向快速推進(jìn)發(fā)展的一大重要趨勢(shì)性的體現(xiàn)。但是目前的門禁視頻監(jiān)控通話要求住戶必須同時(shí)起身或坐站在門禁監(jiān)控設(shè)備旁進(jìn)行使用,這樣的使用情況還是給一些用戶實(shí)際體驗(yàn)過程帶來(lái)了一定的不適感。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀門禁系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域中已經(jīng)得到了廣泛的研究應(yīng)用,由于不同應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)各種門禁系統(tǒng)的應(yīng)用需求不同,門禁系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)也在不斷變化和不斷發(fā)展。目前,更加先進(jìn)的移動(dòng)生物特征識(shí)別檢測(cè)技術(shù)和智能手機(jī)等移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的不斷出現(xiàn)為門禁系統(tǒng)行業(yè)持續(xù)發(fā)展迅速提供了新的發(fā)展動(dòng)力,I/S視頻門禁智能特征分析檢測(cè)技術(shù)和移動(dòng)生物特征識(shí)別檢測(cè)技術(shù)等的多元化整合應(yīng)用更是為門禁系統(tǒng)產(chǎn)品的各種功能整合開發(fā)應(yīng)用提供了新的發(fā)展方向,同時(shí)3G/4G網(wǎng)等移動(dòng)無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷飛速發(fā)展與廣泛應(yīng)用也將使得一個(gè)門禁系統(tǒng)的智能組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加豐富靈活多樣,產(chǎn)品自身的功能集成化、智能化及其的可持續(xù)集成性也將會(huì)逐漸成為未來(lái)如何衡量一個(gè)門禁系統(tǒng)產(chǎn)品自身功能和服務(wù)品質(zhì)的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。隨著在安防監(jiān)控技術(shù)和工業(yè)門禁監(jiān)控技術(shù)的不斷快速發(fā)展、安全等技術(shù)要求的不斷逐步提高、應(yīng)用工業(yè)場(chǎng)所的范圍不斷擴(kuò)大,門禁系統(tǒng)將一定會(huì)朝著面向IP化、多重化和生物圖像識(shí)別等新技術(shù)的發(fā)展方向快速發(fā)展。此外,門禁系統(tǒng)已經(jīng)作為一個(gè)基礎(chǔ)性的物聯(lián)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),不再僅僅局限于各個(gè)監(jiān)控子系統(tǒng)單獨(dú)獨(dú)立運(yùn)作一種模式,未來(lái)將有機(jī)會(huì)與消防視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控、防盜及消防應(yīng)急報(bào)警等更多的子系統(tǒng)功能相結(jié)合,為其用戶提供覆蓋更多元的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù),提高城市安防監(jiān)控系統(tǒng)的整體性和信息安全性。門禁系統(tǒng)的各項(xiàng)功能將未來(lái)會(huì)更豐富、更功能完善、更具相互兼容性、操作更符合人性化。REF_Ref16661\r\h[2]現(xiàn)在對(duì)智能門禁系統(tǒng)的研究從一開始的認(rèn)知教育和試用階段，已經(jīng)進(jìn)入到了研發(fā)階段。但在智能門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研發(fā)上也發(fā)現(xiàn)了不少的問題，比如說(shuō):我國(guó)現(xiàn)有的門禁系統(tǒng)是對(duì)國(guó)外已有的門禁系統(tǒng)進(jìn)行仿造；普遍采用國(guó)外現(xiàn)有的集成模塊，如門禁控制器，識(shí)別和讀卡模塊等；雖然消耗了大量的資金，產(chǎn)品的形式較為單一。在技術(shù)層面，當(dāng)前中國(guó)有很多企業(yè)模仿國(guó)外的禁系統(tǒng)，目前的做法主要有以下兩種，一種是采購(gòu)國(guó)外廠家生產(chǎn)的系統(tǒng)零部件，比如讀寫器、門控器等，然后對(duì)這些芯片進(jìn)行二次軟硬件的設(shè)計(jì)。這種系列的系統(tǒng)性能相對(duì)較好，完全可以應(yīng)付那種對(duì)安全要求較高的場(chǎng)所，因此這種系統(tǒng)的價(jià)格也相對(duì)比較昂貴。另外一種是購(gòu)買國(guó)外的核心芯片，對(duì)國(guó)外一些其它優(yōu)良部件進(jìn)行研究和仿制。這種方法依據(jù)不同情況，可以作一些非原則性的變動(dòng)，能夠隨時(shí)滿足人們對(duì)門禁系統(tǒng)上的一些合理性要求，并且費(fèi)用也相對(duì)的便宜很多。從國(guó)內(nèi)門禁系統(tǒng)的整體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)出發(fā)我們可以很容易能夠看出,以其主控制器部分為設(shè)計(jì)核心的自研制系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)大多數(shù)的門禁系統(tǒng)的一大重要特性,但國(guó)內(nèi)門禁系統(tǒng)的主遙控器部分卻是由國(guó)外生產(chǎn)廠家自己進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)開發(fā)的。目前對(duì)于我國(guó)超前的工業(yè)智能自動(dòng)門禁系統(tǒng)的研發(fā)還處于比較滯后的發(fā)展?fàn)顟B(tài),不過我們相信在不久的未來(lái)我國(guó)的科技人才一定能夠研發(fā)出完全屬于我們自己的智能門禁系統(tǒng)。REF_Ref16916\r\h[3]1.3本課題研究意義現(xiàn)如今的社會(huì)，雖然侵犯私有財(cái)產(chǎn)是每個(gè)國(guó)家法律都禁止的行為，但是偷竊的犯罪事件依然偶有發(fā)生。這些事實(shí)表明，傳統(tǒng)簡(jiǎn)單的門鎖安全性和便捷性很差，其所實(shí)現(xiàn)的門禁已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到對(duì)人們安全的保護(hù)作用。由于安防安全威脅不斷的強(qiáng)化升級(jí),門禁系統(tǒng)已經(jīng)成為了現(xiàn)代安防的重要組成部分,因其固有的主動(dòng)性和防御性能等優(yōu)勢(shì),如何充分發(fā)揮其功能特點(diǎn)是人們目前正在考慮的問題。為了從源頭上改變這種滯后局面，于是就開始孕育出智能門禁系統(tǒng)，智能安全產(chǎn)品門禁監(jiān)管自動(dòng)控制經(jīng)營(yíng)管理信息系統(tǒng)安全門禁監(jiān)控是新型一種通用現(xiàn)代化安全產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理控制信息系統(tǒng),它集多種新型微機(jī)自動(dòng)控制軟件自動(dòng)識(shí)別智能控制管理技術(shù)和多種新型現(xiàn)代安全產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理控制安全措施管理技術(shù)為一體綜合系統(tǒng)一體,它主要應(yīng)用涉及各種通用與微電子,機(jī)械,光學(xué),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息處理技術(shù),通訊網(wǎng)絡(luò)信息處理技術(shù),生物技術(shù)等諸多新一代信息技術(shù),是一種用于有效解決重要出口行政管理部門出入口安全事故,實(shí)現(xiàn)出口安全事故風(fēng)險(xiǎn)防范以及監(jiān)督檢查管理的有效控制措施,其主要適用各種機(jī)要求的管理行政部門,如大型銀行、賓館、倉(cāng)庫(kù)、辦公間、以及各種智能化大型住宅小區(qū)和大型工廠等。REF_Ref17001\r\h[4]2STM32門禁系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案門禁系統(tǒng)的相關(guān)硬件功能電路設(shè)計(jì)作為整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)工作的重要物質(zhì)基礎(chǔ),首先必須要充分考慮技術(shù)研究系統(tǒng)開發(fā)的實(shí)際可行性,然后還要考慮涉及到門禁系統(tǒng)的硬件功能、成本和應(yīng)用性能等,最終才能確定整個(gè)系統(tǒng)的相關(guān)硬件功能方面的電路設(shè)計(jì)。本處理系統(tǒng)主要采用了STM32F103C8T6單片機(jī)、WIFI模塊、觸摸屏以及智能手機(jī)APP構(gòu)等建出一款可觸摸解鎖的智能門禁系統(tǒng)。系統(tǒng)整體硬件組成框圖如下所示:舵機(jī)模塊模擬開關(guān)鎖舵機(jī)模塊模擬開關(guān)鎖觸摸屏模塊輸入密碼STM32STM32模塊無(wú)線傳輸無(wú)線傳輸WIFI模塊 2.1MCU主控芯片STM32F整個(gè)公司系列產(chǎn)品主要包括一些屬于中低端的32位數(shù)的新型核心產(chǎn)品以及ARM公司系列四位數(shù)的內(nèi)核和多核心以及微控制器,該公司系列產(chǎn)品的每個(gè)核心芯片碼和每個(gè)芯片碼的產(chǎn)品系列代號(hào)分別也都是意法半導(dǎo)體(ST)公司也都是由三星公司出品,其它的核心碼和內(nèi)核芯片代號(hào)分別是Cortex-M3。該系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)框圖其中的兩種小型射頻設(shè)備無(wú)線通信產(chǎn)品設(shè)計(jì)小型芯片內(nèi)終端容量計(jì)算大小設(shè)計(jì)可以直接按片內(nèi)片外終端容量設(shè)計(jì)過程中的終端容量設(shè)計(jì)大小大致分為FLASH的兩種類來(lái)設(shè)計(jì)片內(nèi)終端容量,根據(jù)它的容量大小大致可以進(jìn)行容量計(jì)算也因此可以將其容量大小大致細(xì)分為三個(gè)設(shè)計(jì)大類:小型中間片內(nèi)終端設(shè)計(jì)大容量(16K和32K)、中間小型片內(nèi)終端集中大容量(64K和128K)、大容量(256K、384K和512K)。芯片上的多種智能集成兩個(gè)多種智能外部硬件定時(shí)器分別提供具有Timer,CAN,ADC,SPI,I2C,USB,UART等多種智能集成兩個(gè)智能外部硬件預(yù)設(shè)定時(shí)器的管理軟件功能。該設(shè)計(jì)系列產(chǎn)品框圖產(chǎn)品設(shè)計(jì)系列圖其中的兩種射頻無(wú)線通信設(shè)計(jì)芯片內(nèi)容量大小可以直接按片內(nèi)終端設(shè)計(jì)中的容量大小分為FLASH的兩種設(shè)計(jì)片內(nèi)容量,根據(jù)它的大小大致進(jìn)行計(jì)算也可以將其大小細(xì)分為三個(gè)大類:小型中間終端大容量(16K和32K)、中間小型終端大容量(64K和128K)、大容量(256K、384K和512K)。芯片上的多種集成兩個(gè)智能外部定時(shí)器分別具有Timer,CAN,ADC,SPI,I2C,USB,UART等多種集成智能外部預(yù)設(shè)定時(shí)管理功能。REF_Ref17072\r\h[5]該門禁系列高級(jí)門禁系統(tǒng)所用于得到的主要門禁微控制器包括為一個(gè)新的STM32F103C8T6,STM32F103C8T6是一款基于新的ARMCortex-M3內(nèi)核(ARM公司在每次使用ARM11以后都將內(nèi)核改用舊的A和Cortex代碼來(lái)來(lái)進(jìn)行命名,并將其區(qū)別分成一個(gè)新的A或A、R和舊的A和A或M三類,M類的門禁系列并沒有提供包含諸如M0、M0+、M3、M4、M7)的32位的高級(jí)通用門禁微控制器,采用了新的rlqfp48封裝,由意法半導(dǎo)體公司(ST)內(nèi)核開發(fā)團(tuán)隊(duì)推出,屬于STM32系列(ST公司還有SPC5X系列微控制器)。其中在程序中的存儲(chǔ)器中在FLASH中的容量長(zhǎng)度是64KB(64Kx8bit),RAM容量長(zhǎng)度是20KB(20Kx8bit),2個(gè)12bitADC合計(jì)12路通道(外部通道只有PA0到PA7、PB0到PB1,并不是18通道),37個(gè)通用I/O口(PA0-PA15、PB0-PB15、PC13-PC15、PD0-PD1),4個(gè)16bit定時(shí)器(TIM1(高級(jí)控制定時(shí)器,帶死區(qū)插入,常用于產(chǎn)生PWM控制電機(jī))、TIM2、TIM3、TIM4),2*IIC,2*SPI,3*USART,1*CAN,工作電壓2V~3.6V,工作溫度為-40°C~85°C,系統(tǒng)時(shí)鐘最高可到72MHz(一般是由8MHz的外部時(shí)鐘經(jīng)鎖相環(huán)9倍頻到72MHz),其引腳圖和原理圖如下圖所示。REF_Ref24348\r\h[21]圖2.1STM32F103C8T6引腳圖圖2.2STM32F103C8T6原理圖2.2無(wú)線傳輸（WIFI）模塊設(shè)計(jì)目前現(xiàn)在手機(jī)市面上最常見的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸連接方式主要分為是基于麥芽機(jī)的藍(lán)牙無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸和WIFI無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸兩種。藍(lán)牙是一種多功能的在裝置之間可以進(jìn)行無(wú)線通信的一種無(wú)線通訊通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),它真的可以同時(shí)支持多種格式語(yǔ)音和其他視頻格式數(shù)據(jù)之間進(jìn)行通信。藍(lán)牙的時(shí)刻跳頻擴(kuò)譜波段劃分范圍一般為2400-2483.5MHZ,使用的劃分方式應(yīng)該是一個(gè)新的FHSS(不同頻帶時(shí)刻跳頻擴(kuò)譜)波段劃分信道方式,普遍意義上每分鐘不同頻帶時(shí)刻跳變1600次,將83.5MHZ的不同速率頻帶的時(shí)刻波段劃分信道組成79個(gè)不同速率頻帶波段的時(shí)刻劃分信道,每個(gè)不同跳頻頻帶時(shí)刻只大約使用占1MHZ的部分跳頻帶寬。藍(lán)牙的無(wú)線語(yǔ)音音頻調(diào)制電話通信使用方式一般也都是有GFSK(高斯調(diào)制藍(lán)牙語(yǔ)言聲音音頻和視頻傳輸控和調(diào)制藍(lán)牙語(yǔ)音移動(dòng)電話通信按鍵數(shù)據(jù)音頻傳輸控),同時(shí)它還可以具有一種可以直接連線支持各種類型藍(lán)牙電話設(shè)備通信中的無(wú)線通信語(yǔ)音通訊、電話通信數(shù)據(jù)通訊、音頻通信傳輸方式調(diào)制藍(lán)牙電通信、語(yǔ)音數(shù)據(jù)通信和無(wú)線通訊語(yǔ)音電話數(shù)據(jù)音頻傳輸方式,調(diào)制藍(lán)牙電話通信語(yǔ)音數(shù)據(jù)通信,特點(diǎn)之一是價(jià)廉并且方便簡(jiǎn)單易用。所有這種不同型號(hào)類型版本中的藍(lán)牙電話設(shè)備、藍(lán)牙語(yǔ)音無(wú)線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)、音頻電話通信系統(tǒng)距離系統(tǒng)在與藍(lán)牙語(yǔ)音電話設(shè)備之間也都有所區(qū)別,主要是因?yàn)樗鼈兛梢灾苯油ㄟ^網(wǎng)絡(luò)連線或者聯(lián)合在一起,數(shù)據(jù)音頻通信系統(tǒng)通常一般使用時(shí)的音頻傳輸方式版本距離一般指的也就是10米,在2010年6月底正式開始發(fā)布之后推出的最新的一種藍(lán)牙電話通信系統(tǒng)版本，也就是Bluetooth4.0傳輸方式,通常使用時(shí)的傳輸距離一般也可以直接通過連線起來(lái)達(dá)到50米。藍(lán)牙4.0包括三個(gè)子版本規(guī)范,即一種新的傳統(tǒng)藍(lán)牙移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)藍(lán)牙無(wú)線連接技術(shù)、高速無(wú)線藍(lán)牙移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)藍(lán)牙和一種新的無(wú)線藍(lán)牙低速高功耗無(wú)線藍(lán)牙連接技術(shù)。增加電池容量續(xù)航延長(zhǎng)時(shí)間、節(jié)能和增加了移動(dòng)設(shè)備的配件種類是Bluetooth4.0的主要特點(diǎn)體現(xiàn)，藍(lán)牙4.0的視頻數(shù)據(jù)總線傳輸速度已經(jīng)達(dá)到了24Mbps。藍(lán)牙的無(wú)線連接簡(jiǎn)單快速,價(jià)格低廉,體積相對(duì)較小攜帶方便。WIFI的英文全稱是WirelessFidelity,是指在IEEE中所定義的一個(gè)用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)射頻通信的一個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(IEEE802.11)。WIFI技術(shù)是無(wú)線通信局域網(wǎng)(WLAN)的無(wú)線通信數(shù)據(jù)傳輸通信技術(shù),采用的頻率是2.4GHZ或5GHZ的一個(gè)無(wú)線通信數(shù)據(jù)頻段。值得注意的重要一點(diǎn)是,當(dāng)你的藍(lán)牙和牙刷WIFI都在2.4G的長(zhǎng)波的無(wú)線頻段時(shí),因?yàn)閮烧叨纪瑯又饕怯盟{(lán)牙無(wú)線電中的波段信號(hào)來(lái)進(jìn)行傳遞無(wú)線電的信號(hào),所以相互之間有時(shí)候它可能甚至?xí)p微有一些干擾,不過并不嚴(yán)重,有時(shí)候它的信號(hào)傳輸速率變慢可能甚至?xí)p微上下變慢或者導(dǎo)藍(lán)光以致牙刷的無(wú)線連接不穩(wěn)定。WIFI的主要技術(shù)特點(diǎn)之一是無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)的運(yùn)行速率較高(300Mbps),傳輸時(shí)的數(shù)據(jù)運(yùn)行持續(xù)距離較長(zhǎng),具有良好的數(shù)據(jù)保密性和數(shù)據(jù)通信可靠(抗干擾和相對(duì)抗雙向多徑半波干擾強(qiáng))等。REF_Ref17232\r\h[20]無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸門禁模塊主要用于智能手機(jī)的APP和其他門禁系統(tǒng)的無(wú)線連接,從而顯示門禁系統(tǒng)的開關(guān)鎖狀態(tài)以及密碼正確與否。此次藍(lán)牙設(shè)計(jì)建議采用WIFI數(shù)據(jù)傳輸,因?yàn)榛赪IFI的藍(lán)牙適用范圍可能更大,并且基于WIFI的數(shù)據(jù)傳送速度顯然要比傳統(tǒng)藍(lán)牙快得多。而對(duì)于它們的主要使用擴(kuò)頻方式,藍(lán)牙使用的一般方式是無(wú)線跳頻,而它的WIFI則是直接進(jìn)行序列化的擴(kuò)頻,使用時(shí)只需要將STM32模塊和串口WIFI模塊連接在一起,直接進(jìn)行信號(hào)匹配,匹配成功就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸了。REF_Ref17334\r\h[15]本次測(cè)試產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所需要采用的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)部控制芯片模塊主要采用是基于ARM的ESP8266芯片,ESP8266芯片,這也就是一款基于有線串口發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)無(wú)線傳輸模塊的控制芯片,內(nèi)部控制模塊內(nèi)置自帶自動(dòng)安裝保護(hù)固件,用戶安裝操作簡(jiǎn)單,無(wú)需遠(yuǎn)程軟件編寫即可根據(jù)安裝時(shí)序自動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)等,其時(shí)鐘結(jié)構(gòu)圖如下圖所示:圖2.3ESP8266時(shí)鐘結(jié)構(gòu)圖2.2.1ESP8266模塊的功能描述（1）主要功能：ESP8266可以實(shí)現(xiàn)的主要功能包括:串口數(shù)據(jù)透?jìng)?、PWM串口控制調(diào)控和GPIO串口自動(dòng)控制。串口數(shù)據(jù)透?jìng)?:本機(jī)可以直接實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的串口傳輸,并且這種數(shù)據(jù)串口傳輸?shù)乃俾士煽啃砸脖容^好,最大的數(shù)據(jù)傳輸速率范圍為:460800bps。PWM串口調(diào)控:兩色燈光自動(dòng)調(diào)節(jié),三色Led自動(dòng)調(diào)節(jié),電機(jī)自動(dòng)調(diào)速等。GPIO串口自動(dòng)控制:控制開關(guān)，繼電器等。（2）不同工作管理模式：ESP8266模塊同時(shí)支持STA、AP和STA+AP三種不同的工作管理模式。STA應(yīng)用模式:ESP8266模塊通過移動(dòng)路由器連接互聯(lián)網(wǎng),手機(jī)或平板電腦通，過無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)連接實(shí)現(xiàn)對(duì)所有設(shè)備的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制。AP通信模式:ESP8266模塊可以作為通信熱點(diǎn),實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)或平板電腦直接與各個(gè)模塊進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制。STA+AP操作模式:兩種操作模式的無(wú)縫共存切換模式,即用戶可以同時(shí)通過連接互聯(lián)網(wǎng)使用控制器實(shí)現(xiàn)無(wú)縫相互切換,方便用戶操作。（3）應(yīng)用領(lǐng)域：可將串口CH340轉(zhuǎn)WIFI。工業(yè)透?jìng)鱀TU。WIFI遠(yuǎn)程監(jiān)控/控制。應(yīng)用于玩具領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)對(duì)多色LED的控制。實(shí)現(xiàn)消防、安防的智能一體化管理。智能卡移動(dòng)終端、無(wú)線POS機(jī)、WIFI攝像頭、手持移動(dòng)設(shè)備等。（4）AiCloudAiCloud是安信可科技(AiThinker)公司推出的一種基于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)云計(jì)算平臺(tái)管理服務(wù)。用戶隨時(shí)可以在該監(jiān)控平臺(tái)上對(duì)所有設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)管理,從而對(duì)所有大數(shù)據(jù)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)管理和數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)真正的智能設(shè)備管理智能化。AiCloud可自動(dòng)打包一整套的開發(fā)解決方案服務(wù)器的解決方案,為了使客戶可以節(jié)省大量開發(fā)成本,大幅度加快其產(chǎn)品開發(fā)的工作進(jìn)度;客戶也可以同時(shí)接受不同客戶的各種定制化開發(fā)需求,在新的Android/IOS開發(fā)平臺(tái)以及APP的技術(shù)支持下,實(shí)現(xiàn)了Web的多個(gè)頁(yè)面自動(dòng)配置。REF_Ref17477\r\h[8]2.2.2硬件連接ESP8266模塊從其中一組電源供電器件中引出6個(gè)引腳,如下面模塊框圖所示:圖2.4ESP8266模塊引腳圖引腳說(shuō)明：VCC：連接一個(gè)正極(有些用的是3.3V,有些用的是5V,我的這個(gè)符號(hào)是5V),GND連接負(fù)極RXD：用于發(fā)送數(shù)據(jù)的一個(gè)主機(jī)接收端(這也是的意指通過連接一個(gè)大的單片式虛擬主機(jī)或者通過連接USB轉(zhuǎn)TTL兩個(gè)主機(jī)模塊的發(fā)送數(shù)據(jù)也稱TXD)TXD：指主機(jī)連接數(shù)據(jù)的一個(gè)連接端和發(fā)送端(這也是的意指通過連接一個(gè)使用單片式塊的主機(jī)或者通過連接USB轉(zhuǎn)TTL兩個(gè)單片模塊的主機(jī)數(shù)據(jù)連接RXD)RST：復(fù)位,低電平有效IO_0：它可以應(yīng)用于同時(shí)控制主機(jī)進(jìn)入繼續(xù)固件時(shí)的兩種燒寫模式讀讀輸入模式,低電平->燒寫閱讀模式讀寫,高電平->控制繼續(xù)固件運(yùn)行時(shí)的燒寫讀讀模式(默認(rèn))用于通信連接手機(jī)通信的通訊端口一般有四個(gè)引腳,也就是和普通通信單片機(jī)的引腳USART一樣的引腳,連接后的通信端口方式按照如下所示方式進(jìn)行連接:單片機(jī)端TXD(PA9)-ESP8266RXD單片機(jī)端RXD(PA10)-ESP8166TXD2.3觸摸屏模塊設(shè)計(jì)觸摸屏主要用于門禁解鎖、顯示密碼和修改密碼等。本次設(shè)計(jì)我們選用的型號(hào)是TJC4832T135-011C（C:電容式觸摸），即：3.5寸的T1系列電容觸摸串口智能屏。這種USARTHMI智能屏利用字符串指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使用方便，維護(hù)輕松，其產(chǎn)品外觀和外觀如下圖所示：圖2.5觸摸屏外觀圖圖2.6觸摸屏結(jié)構(gòu)圖2.3.1特性參數(shù)介紹（1）觸摸屏的電器性能參數(shù)如下表所示：表2.1電器性能參數(shù)參數(shù)測(cè)試條件最小值典型值最大值單位工作電壓4.55.06.0V工作電流VCC=5.0V,背光亮度最大-135-mA普通睡眠模式（lowpower=0）7.089.0mA深度睡眠模式（lowpower=1）3.03.54.0mA（1）推薦工作電源：5V500mA的直流穩(wěn)壓電源（2）電容觸摸或無(wú)觸摸模塊測(cè)試條件（3）該模式下喚醒時(shí)間較長(zhǎng)，串口接收喚醒會(huì)丟失部分?jǐn)?shù)據(jù)，所以建議客戶在發(fā)送一條無(wú)效命令并延時(shí)50ms以后再正常操作屏幕（2）觸摸屏工作環(huán)境和可靠性參數(shù)如下表所示：表2.2工作環(huán)境和可靠性參數(shù)參數(shù)測(cè)試環(huán)境最小值典型值最大值單位工作溫度5.0V電壓下，濕度60%-202570℃儲(chǔ)存溫度--302585℃工作濕度25℃10%60%90%RH三防處理--無(wú)--（3）觸摸屏的接口性能參數(shù)如下表所示：表2.3接口性能參數(shù)參數(shù)測(cè)試條件最小值典型值最大值單位串口波特率標(biāo)準(zhǔn)24009600921600bps串口輸出電平（TXD）輸出1，Iout=1mA3.03.2-V輸出0，Iout=1mA-0.10.2V串口輸入電平（RXD）輸出1，Iout=1mA2.03.35.0V輸出0，Iout=1mA-0.70.01.3V（4）觸摸屏的存儲(chǔ)器性能如下表所示：表2.4存儲(chǔ)器性能存儲(chǔ)器類別參數(shù)最小值典型值最大值單位FLASH存儲(chǔ)器字庫(kù)圖片存儲(chǔ)空間8MB用戶存儲(chǔ)EEPROM無(wú)無(wú)運(yùn)行內(nèi)存（RAM）控件/變量存儲(chǔ)空間3584BYTE串口指令緩沖串口指令緩沖1024BYTE2.3.2功能簡(jiǎn)介（1）可以通過串口進(jìn)行通訊（2）可以設(shè)置設(shè)備地址（3）開放了串口升級(jí)協(xié)議（4）可以顯示方向（5）具有工業(yè)級(jí)和醫(yī)療級(jí)EMI性能（6）通過了靜電測(cè)試2.4舵機(jī)模塊設(shè)計(jì)2.4.1實(shí)物圖、引腳及其參數(shù)舵機(jī)最早廣泛應(yīng)用于在高空航模飛行運(yùn)動(dòng)中,在現(xiàn)代航空飛行模型中,通過自動(dòng)調(diào)節(jié)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和各個(gè)傳動(dòng)控制桿和舵的平面角度來(lái)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)航空飛行機(jī)的各種飛行運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)舵機(jī)系統(tǒng)有三條導(dǎo)線,分別是:舵機(jī)電源線、地面導(dǎo)線和舵機(jī)控制線。中間的電線是連接電源線,顏色一般為綠或紅色,一邊的電線是連接地面電線,顏色一般主要為白或黑色。舵機(jī)最基本的動(dòng)力能源運(yùn)行保證就是由這兩至三根線纜來(lái)提供的,主要作用是降低電機(jī)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力消耗。Futaba的導(dǎo)線控制電路信號(hào)的導(dǎo)線一般為紅或白色,jr的一般為綠或桔黃色。舵機(jī)系統(tǒng)具有以下一些主要特點(diǎn):舵機(jī)體積緊湊,比較方便進(jìn)行安裝;舵機(jī)輸出的轉(zhuǎn)向力矩較大,穩(wěn)定性已經(jīng)足夠好;運(yùn)動(dòng)控制比較簡(jiǎn)單,便于和其他數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)行接口。REF_Ref17588\r\h[9]然而正是由于這種舵機(jī)傳動(dòng)具有很多的性能優(yōu)點(diǎn),因此它現(xiàn)在不僅僅廣泛應(yīng)用在太空航模中的運(yùn)動(dòng)中,還已經(jīng)不斷擴(kuò)展推廣到各種民用機(jī)電產(chǎn)品中的后來(lái),也越來(lái)越廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制。其實(shí)物圖、引腳以及參數(shù)如下圖所示：圖2.7舵機(jī)實(shí)物圖、引腳及其參數(shù)2.4.2舵機(jī)的結(jié)構(gòu)及其工作原理一般來(lái)講,舵機(jī)主要由以下幾個(gè)部分共同組成,反饋舵機(jī)電位和設(shè)計(jì)5k、直流式發(fā)電機(jī)、控制器和電路板等。舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)脈寬脈沖控制舵機(jī)脈沖處理信號(hào)通常認(rèn)為是一個(gè)具有周期性的寬度為20ms的高速舵控電機(jī)脈寬脈沖調(diào)制(PWM)舵機(jī)脈沖調(diào)制信號(hào),其中它的高速舵機(jī)的寬脈沖調(diào)制信號(hào)在其位置具有周期性的寬度一般定義范圍大約為0.5ms-2.5ms,相當(dāng)于舵機(jī)對(duì)應(yīng)的在轉(zhuǎn)動(dòng)舵盤的舵機(jī)脈沖信號(hào)位置周期寬度為0-180度,呈線性垂直地或線性地對(duì)方向進(jìn)行變化。顯而易見,給它們的兩個(gè)電機(jī)平行轉(zhuǎn)動(dòng)速度提供一定的脈寬,它的兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入輸出軸或電機(jī)輸出輸入軸和電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸就一定很有可能會(huì)一直與它們的保持在一個(gè)相同或與其速度對(duì)應(yīng)的兩個(gè)電機(jī)平行轉(zhuǎn)動(dòng)速度方向同的角度上。無(wú)論它的內(nèi)和側(cè)或外界轉(zhuǎn)矩怎樣都會(huì)使它發(fā)生重大性的改變,只有給它本身新的信號(hào)方向提供一個(gè)另外一定頻率寬度的高頻生成脈沖才能輸出生成信號(hào)。舵機(jī)內(nèi)部有一個(gè)基準(zhǔn)電路,產(chǎn)生周期20ms,寬度1.5ms的外加基準(zhǔn)控制信號(hào),有一個(gè)比較器,將這個(gè)外加控制信號(hào)與其他基準(zhǔn)控制信號(hào)相進(jìn)行比較,判斷其輸出轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)矩大小,從而可以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電機(jī)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)控制信號(hào)?？刂破髟陔娐钒鍍?nèi)部接受一個(gè)來(lái)自低頻信號(hào)輸出線的高頻控制電路信號(hào)(具體控制信號(hào)方法待會(huì)再說(shuō)一講),控制器使電機(jī)減速轉(zhuǎn)動(dòng),電機(jī)減速帶動(dòng)一系列減速齒輪傳動(dòng)組,減速后齒輪傳動(dòng)至電機(jī)輸出端的舵盤。舵機(jī)的電位控制通過輸出電路傳動(dòng)軸和軸對(duì)舵機(jī)所在位置物理感應(yīng)器的反饋由于驅(qū)動(dòng)機(jī)的電位系統(tǒng)是與自動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是通過舵盤直接相連的,舵盤直接控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)行方向,同時(shí)舵盤帶動(dòng)軸對(duì)舵機(jī)所在位置物理感應(yīng)器的反饋從而驅(qū)動(dòng)舵機(jī)電位的設(shè)計(jì),電位的設(shè)計(jì)將舵機(jī)輸出端的電壓變成信號(hào)從而直接控制驅(qū)動(dòng)電路板塊并進(jìn)行感應(yīng)反饋,然后根據(jù)舵機(jī)所在位置等來(lái)決定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正確轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行方向和旋轉(zhuǎn)速度,在舵機(jī)達(dá)到目標(biāo)時(shí)即停止。REF_Ref17677\r\h[10]2.4.3注意事項(xiàng)(1)由于單向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)舵機(jī)的高速單向飛行轉(zhuǎn)動(dòng)舵機(jī)程序一般需要很長(zhǎng)的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間,所以高速舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)程序加速公式數(shù)值中的加速函數(shù)公式a值和舵機(jī)程序公式b的兩個(gè)數(shù)值的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間要隨速度差的變化不能太快,不然舵機(jī)就很有概率可能跟不上高速單向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的舵機(jī)程序。根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)工作中的需要,選擇合適的延時(shí),用一個(gè)可能屬于一種a或b類舵機(jī)等級(jí)的高速步進(jìn)遞增驅(qū)動(dòng)舵機(jī)循環(huán)驅(qū)動(dòng)一個(gè)齒輪進(jìn)行循環(huán),可以直接讓一個(gè)可以驅(qū)動(dòng)它的高級(jí)舵機(jī)很流暢的高速沿著往復(fù)方向轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)也不會(huì)直接使舵機(jī)產(chǎn)生任何可以像一般舵機(jī)使用高級(jí)高速步進(jìn)驅(qū)動(dòng)齒輪循環(huán)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)一樣的復(fù)雜高速旋轉(zhuǎn)和脈動(dòng)。REF_Ref17748\r\h[7](2)當(dāng)前的一個(gè)舵上電機(jī)SG90無(wú)法正常工作運(yùn)行的兩個(gè)主要組成原因是工作電壓不穩(wěn)定或當(dāng)前舵上電機(jī)PWM的工作數(shù)值不正確。3STM32門禁系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案門禁系統(tǒng)以STM32為控制核心，程序使用C語(yǔ)言編寫，軟件設(shè)計(jì)是使得功能正常發(fā)揮的強(qiáng)有力保證，主要包括開發(fā)環(huán)境的介紹、軟件的主程序模塊以及各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等，通過把這幾個(gè)模塊有效組合在一起，從而實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。3.1開發(fā)環(huán)境介紹STM32編程處理軟件目前實(shí)際使用較多的類型是使用Keil單片機(jī)軟件編程處理軟件和IAR單片機(jī)軟件編程處理軟件,本設(shè)計(jì)采用的是Keil作為系統(tǒng)的開發(fā)調(diào)試環(huán)境。Keil,這是一個(gè)軟件公司的英文名字,該軟件公司負(fù)責(zé)制造和開發(fā)銷售一個(gè)種類廣泛的軟件開發(fā)工具,包括了ANSIC和微編譯器、宏結(jié)構(gòu)匯編應(yīng)用程序、調(diào)試器、連接器、庫(kù)資源管理器、固件和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中的核心(real-timekernel),由德國(guó)慕尼黑KeilElektronikGmbH和美國(guó)德克薩斯的KeilSoftware組成。Keil程序提供了一套包括一個(gè)C語(yǔ)言編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)數(shù)據(jù)采集和庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的自動(dòng)應(yīng)用開發(fā)調(diào)試仿真器,是一個(gè)包括Java和應(yīng)用程序調(diào)試器等在內(nèi)的完整自動(dòng)開發(fā)調(diào)試應(yīng)用的流程,通過一個(gè)基于Java的自動(dòng)應(yīng)用程序調(diào)試開發(fā)系統(tǒng)集成式的自動(dòng)調(diào)試開發(fā)應(yīng)用環(huán)境(uVision)將這些組成部分完美地緊密結(jié)合在一起。uVision軟件開發(fā)應(yīng)用環(huán)境軟件界面友好,操作簡(jiǎn)單,容易快速簡(jiǎn)單容易上手,具有調(diào)試程序和通過軟件應(yīng)用開發(fā)軟件自動(dòng)程序進(jìn)行軟件仿真的強(qiáng)大軟件應(yīng)用開發(fā)功能。運(yùn)行諸如Keil等系列應(yīng)用軟件后您可能還會(huì)需要重新安裝包括WIN98、NT、WIN2000、WINXP等多種版本操作系統(tǒng)。與此同時(shí),與其他其它匯編語(yǔ)言軟件相比,C語(yǔ)言編程設(shè)計(jì)語(yǔ)言及其作為一種編程設(shè)計(jì)中的軟件應(yīng)用語(yǔ)言在各種類型應(yīng)用程序軟件設(shè)計(jì)中的編程環(huán)境中的確在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性以及可維護(hù)性上都同樣比較優(yōu)秀具有明顯的技術(shù)走向性和國(guó)際性。如果軟件需要同時(shí)使用多種編程語(yǔ)言才能進(jìn)行軟件編程,那么它的開發(fā)軟件調(diào)試Keil幾乎就是不二之選,即使是也不一定軟件需要同時(shí)同樣使用多種其他軟件編程設(shè)計(jì)邏輯語(yǔ)言而僅用一種其他編程匯編語(yǔ)言也不可能同時(shí)進(jìn)行多種軟件調(diào)試編程,其方便快捷而且簡(jiǎn)單易用的軟件調(diào)試編程軟件開發(fā)應(yīng)用集成調(diào)試編程軟件開發(fā)應(yīng)用環(huán)境、強(qiáng)大的軟件應(yīng)用程序調(diào)試開發(fā)軟件應(yīng)用集成開發(fā)編程設(shè)計(jì)語(yǔ)言調(diào)試仿真以及開發(fā)應(yīng)用軟件調(diào)試開發(fā)軟件集成處理器等開發(fā)工具也一定會(huì)擁有機(jī)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)能夠做到令其事半功倍。REF_Ref18003\r\h[11]3.2主程序設(shè)計(jì)該新型門禁系統(tǒng)除了用到了STM32作為系統(tǒng)主控控制芯片,還用于得到了較多的外設(shè),因此本門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的是模塊化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作思路。采用這種方式設(shè)計(jì)開發(fā)思路的最大好處主要在于我們可以首先將子集的任務(wù)各個(gè)擊破,然后再對(duì)它進(jìn)行一個(gè)整體的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和調(diào)試,便于開發(fā)團(tuán)隊(duì)緊密合作和實(shí)現(xiàn)模塊化的復(fù)用,專業(yè)開發(fā)者的時(shí)間從而被大大節(jié)省、專業(yè)程序員的開發(fā)工作效率被有效提高。本程序設(shè)計(jì)主要采用C和Keil兩種軟件語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)、C語(yǔ)言進(jìn)行編寫程序,主要的程序模塊設(shè)計(jì)有兩個(gè)主要的程序設(shè)計(jì)模塊,無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸(WIFI)系統(tǒng)模塊,觸摸屏模塊,以及智能手機(jī)APP模塊。REF_Ref18062\r\h[12]其軟件流程圖如下所示:系統(tǒng)待機(jī)系統(tǒng)待機(jī)按鍵識(shí)別按鍵識(shí)別數(shù)字密碼數(shù)字密碼服務(wù)器進(jìn)行密碼確認(rèn)服務(wù)器進(jìn)行密碼確認(rèn)開鎖失敗是否正確否開鎖失敗是否正確是開鎖成功并顯示于開鎖成功并顯示于APP3.3無(wú)線傳輸（WIFI）模塊程序設(shè)計(jì)無(wú)線傳輸（WIFI）模塊在系統(tǒng)啟動(dòng)后，初始化微控制器，待初始化工作完成后，與其手機(jī)APP連接使用，從而完成智能門鎖系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。在此情況，如果密碼連續(xù)輸錯(cuò)5次，門禁則進(jìn)入自鎖狀態(tài)。其部分程序如下所示：(1)初始化WIFI的復(fù)位IOvoidWiFi_ResetIO_Init(void){ GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4;/ GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); RESET_IO(1);}(2)WIFI發(fā)送設(shè)置指令charWiFi_SendCmd(char*cmd,inttimeout){ WiFi_RxCounter=0; memset(WiFi_RX_BUF,0,WiFi_RXBUFF_SIZE); WiFi_printf("%s\r\n",cmd); while(timeout--){ delay_ms(100); if(str(WiFi_RX_BUF,"OK")) break; printf("%d",timeout); } printf("\r\n"); if(timeout<=0)return1; elsereturn0; }等待連接WIFI，獲取IP地址charWiFi_GetIP(inttimeout){ char*presult1,*presult2; charip[50]; WiFi_RxCounter=0; memset(WiFi_RX_BUF,0,WiFi_RXBUFF_SIZE); WiFi_printf("AT+CIFSR\r\n"); while(timeout--){ delay_ms(100); if(strstr(WiFi_RX_BUF,"OK")) break; printf("%d",timeout); } printf("\r\n"); if(timeout<=0)return1; else{ presult1=strstr(WiFi_RX_BUF,"\""); if(presult1!=NULL){ presult2=strstr(presult1+1,"\""); if(presult2!=NULL){ memcpy(ip,presult1+1,presult2-presult1-1); printf("ESP8266的IP地址：%s\r\n",ip); return0; }elsereturn2; }elsereturn3; }}3.4觸摸屏模塊設(shè)計(jì)圖形化企業(yè)用戶操作界面的工程總體設(shè)計(jì)基本理念和它是一種充分運(yùn)用結(jié)合我國(guó)現(xiàn)代商業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)信息科學(xué)、美學(xué)、心理學(xué)、行為學(xué)和心理學(xué),及各種對(duì)現(xiàn)代商業(yè)信息服務(wù)管理領(lǐng)域企業(yè)用戶實(shí)際需求特點(diǎn)進(jìn)行綜合分析的一種新型人機(jī)系統(tǒng)工程,強(qiáng)調(diào)將實(shí)現(xiàn)人-機(jī)-機(jī)器人和工作環(huán)境三者有機(jī)結(jié)合而成為一個(gè)新的整體人機(jī)系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)。這種主要用于面向我國(guó)企業(yè)系統(tǒng)客戶的軟件系統(tǒng)工程師的系統(tǒng)設(shè)計(jì)其主要工作目的也就是通過不斷優(yōu)化我國(guó)企業(yè)系統(tǒng)產(chǎn)品的軟件系統(tǒng)操作性能,使企業(yè)用戶實(shí)際操作更加地符合人性化,使其更好地能夠適合我國(guó)企業(yè)系統(tǒng)用戶的日常實(shí)際操作以及使用中的需求,直接地應(yīng)用于不斷提升我國(guó)企業(yè)系統(tǒng)產(chǎn)品的技術(shù)國(guó)際化與市場(chǎng)化和核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力,減少企業(yè)用戶的各種認(rèn)知心理負(fù)擔(dān)。圖形化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方式可以有效保持產(chǎn)品界面的直觀一致性,滿足不同行業(yè)目標(biāo)產(chǎn)品用戶的不同創(chuàng)意設(shè)計(jì)需求,建立產(chǎn)品界面與目標(biāo)用戶的良好互動(dòng)性和交流。這其實(shí)是對(duì)用戶顯示界面的設(shè)計(jì),其目的是為了更好地用戶體驗(yàn)。REF_Ref18160\r\h[13]本次項(xiàng)目設(shè)計(jì)的門禁系統(tǒng)所需要使用的系統(tǒng)屏幕格式是一個(gè)串口屏,即:USARTHMI。用戶串口交互是將一個(gè)終端控制設(shè)備與其他終端控制用戶連接在一個(gè)底層或?qū)⒎獍惭b在一個(gè)用戶串口中的底層上，在具有終端控制用戶串口交互功能以后,通過一個(gè)終端控制用戶串口(USART232)與一個(gè)終端用戶MCU串口進(jìn)行交互。MCU某個(gè)用戶設(shè)備可以隨時(shí)通過一個(gè)新的USART指令發(fā)出的某個(gè)指令隨時(shí)可以通知某個(gè)用戶設(shè)備、切換某個(gè)用戶組件系統(tǒng)頁(yè)面或者隨時(shí)可以改變某個(gè)新的用戶設(shè)備組件的系統(tǒng)管理屬性,當(dāng)某個(gè)新的用戶設(shè)備組件或者某個(gè)用戶設(shè)備當(dāng)前已經(jīng)同時(shí)進(jìn)入了某個(gè)用戶組件系統(tǒng)頁(yè)面,設(shè)備也同樣應(yīng)該可以隨時(shí)通過一個(gè)新的USART發(fā)出指令隨時(shí)通知某個(gè)設(shè)備用戶或者某個(gè)MCU操作者。REF_Ref18212\r\h[14]其部分程序如下所示：（1）串口2printf函數(shù)__align(8)charUSART2_TxBuff[USART2_TXBUFF_SIZE];voidu2_printf(char*fmt,...){ unsignedinti,length; va_listap; va_start(ap,fmt); vsprintf(USART2_TxBuff,fmt,ap); va_end(ap); length=strlen((constchar*)USART2_TxBuff); while((USART2->SR&0X40)==0); for(i=0;i<length;i++) { USART2->DR=USART2_TxBuff[i]; while((USART2->SR&0X40)==0); } }(2)串口2發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)REF_Ref18555\r\h[18]voidu2_TxData(unsignedchar*data){ int i; while((USART2->SR&0X40)==0); for(i=1;i<=data[0];i++){ USART2->DR=data[i]; while((USART2->SR&0X40)==0); }}3.5手機(jī)APP模塊設(shè)計(jì)本次產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,使用的這款手機(jī)開發(fā)APP軟件開發(fā)工具指的是手機(jī)AndroidStudio,這指的是一個(gè)全新的Android手機(jī)開發(fā)應(yīng)用環(huán)境,它本身指的也就是美國(guó)Google公司開發(fā)的一款可以同時(shí)面向所有手機(jī)Android各類手機(jī)軟件開發(fā)者的手機(jī)軟件工具IDEA，它支持多種操作系統(tǒng),比如：Windows、Mac、Linux等?；谀壳氨容^流行的Java開發(fā)語(yǔ)言，它采用一種集成式的開發(fā)應(yīng)用環(huán)境來(lái)對(duì)IntelliJ進(jìn)行搭建而非集成，開發(fā)者甚至可以在自己編寫程序的時(shí)候同時(shí)能夠直觀看到自己的開發(fā)軟件被應(yīng)用在不同屏幕尺寸和大屏幕環(huán)境中的不同樣子。REF_Ref18310\r\h[16]AndroidStudio基于IntelliJIDEA,類似于EclipseADT,它們還分別提供了一個(gè)相互集成的基于Android的系統(tǒng)開發(fā)工具，并使其可廣泛用于進(jìn)行系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)和實(shí)時(shí)進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)硬件調(diào)試。同時(shí),在IDEA的基礎(chǔ)上,AndroidStudio還提供:(1)基于Gradle的構(gòu)建支持(2)Android專屬的軟件重構(gòu)和快速軟件修復(fù)(3)常見問題解答提示您該軟件工具以前是用來(lái)實(shí)時(shí)捕獲作業(yè)系統(tǒng)中的性能、可用性、版本以及系統(tǒng)兼容性等常見技術(shù)問題(4)支持ProGuard和應(yīng)用簽名(5)基于組件模板的開發(fā)向?qū)Э捎脕?lái)自動(dòng)生成常用的的Android類的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)和開發(fā)組件(6)功能強(qiáng)大的布局編輯器,可以讓你拖拉UI控件并進(jìn)行效果預(yù)覽REF_Ref18375\r\h[17]4系統(tǒng)功能測(cè)試以下是門禁系統(tǒng)的開發(fā)成果實(shí)例展示,系統(tǒng)的硬件軟件功能已經(jīng)基本全部實(shí)現(xiàn)了,門禁系統(tǒng)的使用方法與基本功能如下所示:（1）通過USB給電源模塊供電，打開門禁開關(guān)，屏幕界面如圖顯示：圖4.1門禁開關(guān)界面（2）打開手機(jī)提前安裝好的APP，通過下圖所示W(wǎng)IFI與門禁系統(tǒng)連接起來(lái)，當(dāng)手機(jī)APP界面出現(xiàn)如圖所示IP地址時(shí)，證明連接成功。圖4.2所連接WIFI名稱圖4.3APP所顯示界面（3）初始密碼為四個(gè)“1”，若所輸密碼正確，屏幕則會(huì)顯示“密碼正確”四個(gè)字，開鎖成功，同時(shí)，舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)（模擬開鎖狀態(tài)），APP也會(huì)即時(shí)顯示“門已打開”，之后會(huì)自動(dòng)上鎖，舵機(jī)再次轉(zhuǎn)動(dòng)（模擬上鎖狀態(tài)），防止出現(xiàn)忘記鎖門這樣的情況。在密碼正確的情況下，該系統(tǒng)還具有更改密碼的功能。圖4.4密碼正確時(shí)（4）若所輸密碼錯(cuò)誤，屏幕則會(huì)顯示“密碼錯(cuò)誤”四個(gè)字，